Les minéraux argileux des altérites et des sédiments pliocènes et quaternaires du Pays nantais. Essai de bilan morphodynamique et paléoclimatique

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Auteurs: 
L. Barbaroux, D. Sellier
Année: 
1989
Numéro revue: 
1
Numéro article: 
20

Résumé

Selon les travaux de P. Birot nous avons pu distinguer dans le secteur étudié une arénisation, génératrice de quartzo-altérites et une argilisation, génératrice d'argilo-altérites, en fonction de la nature et de la granularité de la roche-mère. Les quartzo-altérites les plus récentes sont quartzo-feldspathiques. Les plus anciennes, évoluées, sont quartzo-argileuses (avec un pôle hydromorphe à smectites illite, un pôle drainé à kaolinite gibbsite). Les argilo-altérites récentes sont riches en minéraux phylliteux primaires ou peu évolués (biotite, hydrobiotite). Les plus anciennes accumulent les argiles évoluées (avec les deux pôles précédents). Sur le terrain, les spectres RX des échantillons confirmant ces subdivisions, nous distinguons six groupes morpho-sédimentologiques : — Cuvettes reliques, ou altérites piégées, où l'altération est pratiquement bloquée dans les profils fossilisés sous sédiments. Ces horizons anté-pliocènes (oligo-miocènes ?) sont à divers stades, généralement poussés, d'altération. — Surface « fondamentale ». Cette surface, façonnée depuis le Tertiaire au moins, continue de subir des effets météoriques. On doit y distinguer deux domaines : l'un, occidental (« plateau nantais ») surélevé par la tectonique cénozoïque ne présente en général que des « racines » d'altérites peu évoluées ; l'autre, oriental (« plateau du Cellier, plate-forme de Carquefou ») en partie effondré, présente des témoins d'altération poussée. — Sables rouges et formations associées pliocènes. Leur mise en place résulte de la mobilisation des matériaux d'altération arrachés à la surface fondamentale par ruissellement, redistribués mécaniquement par action marine en milieu littoral et bloquant le fer issu du lessivage continental. L'accumulation préférentielle de ces dépôts a lieu dans des fossés tectoniques, actifs jusqu'au Quaternaire inclus. — Replats-glacis, glacis et nappes caillouteuses. Au Plio-Quaternaire et Quaternaire « ancien »', des phéno-mènes de glaciplanation retouchent la couverture de sables rouges et refaçonnent les bordures de la surface fondamentale. Ceci est net à proximité des zones de néotectonique active et de paléoreliefs exhumés. Il s'ensuit un dépôt en nappes dont les matériaux phylliteux proviennent d'un mélange des phases précédentes et de l'attaque du glacis lui-même. — Altérites de replats et de versants. Au Quaternaire moyen, l'altération continue sur les versants, suivant des modalités comparables. — Altérites des vallées récentes et limons éoliens Wurmiens. L'altération récente, qui se poursuit, est discrète. Essentiellement linéaire, elle s'exerce surtout sur la partie inférieure des vallées récentes. Elle s'est accompagnée d'une importante déflation par vent dominant de secteur sud-sud-ouest, accumulant localement des limons dont le matériel a été surtout arraché à la surface fondamentale. L'étude des spectres RX nous conduit à proposer, pour les altérites, dans le sens des travaux de Tardy : — Un indice d'altération totale : Kaolinite + Complexe Gonflant Biotite + Illite + Chlorite — Un indice d'altération polyphasée : Gibbsite Kaolinite — Un indice d'hydromorphie : Complexe Gonflant Kaolinite L'ensemble des résultats obtenus sur la région nantaise, plate-forme ancienne, de stabilité tectonique relative, révèle un continuum fait de phases d'altérations entrecoupées de phénomènes rhexistasiques, de pulsations eustatiques et de ruptures néotectoniques. Il en résulte une mosaïque de formes et de formations, imbriquées, avec des retouches successives multiples et différentielles dans l'espace et le temps. L'évolution du modelé et des dépôts s'intègre dans un schéma général réglé par les interactions continent-océan, elles-mêmes sous la dépendance des pulsations climatiques.

Abstract

This study is enhanced by a new methodology, dealing with a constant fit of géomorphologie and sedimentologic datas. The Nantes old igneous peneplaned basement appears to be a good model for this purpose. Southern Brittany shows a continuous landlevelling process with — alteration-erosion phases, eustatic pulsations and tectonic events — their results give a patchwork of imbricated forms and formations with space and time control of corrélative sédimentation in neighbouring marine platform. The mineralogical record leads us to use three indexes : the whole altération index (kaolinite + smectites versus Primary phyllites) ; the polyphased altération index (gibbsite/kaolinite) and the hydromorphic index (smectites/kaolinite). Through sedimentologic and geomorphodynamic datas we can distinguish six main units : — Relict antepliocene forms as little basins, with deep kaolinization and trapped altération mantle fossilized under sédiments. — Fundamental surface, peneplaned, before and along Cenozoïc times, with altération roots and/or more or less deep altération mantle at qui te différents stages of évolution. — Pliocène red sand deposits, as a resuit of the altération products mobilization throughout runoff and shallowing sea margin actions. — Plioquaternary and old quaternary roughly clastic sheets and glacis reworking pliocène formations and fundamental surface borders. — Middle quaternary valley walls, decayed rock formations and associated glaciplanation sheets. — Récent (Wùrm to actual) quaternary weathered rocks formations and loams with a development of linear érosion and a discrète kaolinization. Yet, ail thèse différent altération formations, could be gathered in two families. The quartzo-alteration family with abundant residual quartz grains, resting on granular basement subsidiary divided in récent formations, where feldspars are abundant or common and more clayed ancient formations (with illite-smectites or kaolinite as drainage function). The clay-alteration family without residual formation keep some untransformed primary minerais (i.e. biotite) but old formations show neoformed minerai (illite, smectite or kaolinite as above). The gênerai framework through thèse géomorphologie and sedimentologic observations appears mainly as a continent-ocean interaction resuit under gênerai climatic control ; with stop and go and feed-back actions, such as successive altération érosion cycles could take place in space and time.

Dernière mise à jour le 29.07.2015