L’implantation de plusieurs forages réalisés par l’Andra à l’Est de Brienne-le-Château (Aube) a donné l’opportunité de reconstituer une succession sédimentaire continue du Crétacé inférieur dans le Sud-Est du Bassin de Paris. Cette succession, jusqu’ici connue de manière très discontinue en raison de la mauvaise qualité des affleurements, comprend des dépôts continentaux et marins. Elle est interprétée en termes d’environnements de dépôts et l’âge des formations est discuté à la lumière de nouvelles données biostratigraphiques et chimiostratigraphiques. Au-dessus des Calcaires du Barrois d’âge Tithonien inférieur, les Sables de Soulaines se sont déposés au cours du Berriasien supérieur/Valanginien dans un environnement d’estran tidal. Après une phase d’émersion, la transgression hauterivienne en provenance de la Téthys entraîne une augmentation significative de la tranche d’eau et le dépôt des Calcaires à Spatangues qui semblent couvrir, d’après les faunes d’ammonites, l’ensemble de l’Hauterivien inférieur. Au-dessus de cette formation, les Argiles ostréennes déposées dans un environnement de vasière à huîtres traduisent une nette diminution de la tranche d’eau. Les données micropaléontologiques suggèrent un âge Hauterivien supérieur et/ ou Barrémien inférieur pour cette formation. En l’absence de discontinuité sédimentaire entre les Calcaires à Spatangues et les Argiles ostréennes, la sédimentation semble continue, aussi privilégions nous un âge Hauterivien supérieur pour la base des Argiles ostréennes et un âge Barrémien inférieur pour la partie supérieure. Au sein de la formation, un intervalle présentant une forte argilosité contient un niveau de nodules phosphatés interprété comme une surface d’inondation maximale. Ce niveau particulier pourrait correspondre à un équivalent du niveau Faraoni (Hauterivien terminal), mais cette hypothèse reste à vérifier. Au cours du Barrémien, le secteur d’étude émerge et une profonde altération latéritique sous climat chaud et humide est attestée par la formation des Sables et argiles bariolées. La mer aptienne transgressive envahit à nouveau le domaine étudié et les Argiles à Plicatules se déposent sous une tranche d’eau relativement importante. Les zones d’ammonites successives à Deshayesites forbesi, à D. deshayesi et à Dufrenoyia furcata sont identifiées au sein de la formation, de façon indirecte pour la première d’entre elles, par la récolte des index pour les deux autres, de même que l’événement anoxique océanique 1a grâce à l’évolution du δ13Corg qui présente une importante excursion négative suivie d’une excursion positive au sein de la zone à D. deshayesi. À l’Aptien supérieur et à l’Albien inférieur, la tranche d’eau diminue significativement et les Sables verts de l’Aube se déposent dans un milieu de shoreface. Au cours de l’Albien, une transgression majeure qui met en communication de manière pérenne le domaine téthysien et le domaine boréal conduit au dépôt des Argiles tégulines de Courcelles puis des Marnes de Brienne avant les Craies cénomaniennes de Laubressel. Ces trois dernières formations sont bien datées grâce aux nom-breuses ammonites identifiées dans les forages et les variations du niveau marin à l’Albien estimées de façon précise.
Mots-clés : Crétacé inférieur, Lithostratigraphie, Environnements de dépôt, Bassin parisien.
The Paris Basin is a Meso-Cenozoic intracontinental basin characterised during the Early Cretaceous by a continental evolution. However, in its southeastern part, due to transgressions originating from the Tethys, the Lower Cretaceous continental deposits were occasionally interrupted by the deposition of marine sediments. In this area, the sedimentary succession includes above the Lower Tithonian “Calcaires du Barrois”, the transgressive “Sables de Soulaines” Formation on the Late Jurassic emersion surface. This formation showing facies characteristic of a tidal flat is reputed to be Valanginian in age, but there is no dating element and could as well begin in the Late Berriasian. Above, after a major discontinuity, the succession continues with the "Calcaires à Spatangues" Formation. The facies point to open marine environments, also evidenced by the presence of ammonites which indicate an Early Hauterivian age (Acanthodiscus radiatus to Lyticoceras nodoso-plicatum Zones). The sedimentary succession continues with the “Argiles ostréennes” reputed to be of Barremian age, but this stratigraphic attribution would imply the absence of the entire Upper Hauterivian, while the transition from the “Calcaires à Spatangues” to the “Argiles ostréennes” is gradual without discontinuity. It seems probable that the “Argiles ostréennes” deposited in very-shallow environments with possible occasional emersions, are of upper Hauterivian age at the base where the occurrence of a Faraoni-equivalent level is suspected, and Barremian at the top. During the Late Barremian, an emersion occurred, and the study area was subjected to deep continental weathering under hot and humid climates leading to the formation of lateritic weathering profiles. A major transgressive event occurred in the Early Aptian leading to the deposition of lower offshore clays called“Argiles à Plicatules Formation” dated using ammonites from the base of the Aptian (probably Deshayesites forbesi Zone) to the Dufrenoyia furcata Zone. In this formation, a chemostratigraphic approach based on δ13C has allowed the identification of an OAE1a equivalent in the Deshayesites deshayesi Zone. After the deposition in shoreface environments of the “Sables verts de l’Aube” (Greensands), Late Aptian/Early Albian in age, the succession is dominantly composed of Albian clays and marls constituting the “Argiles tégulines de Courcelles” Formation and the Marnes de Brienne well-dated by numerous ammonites. The Albian transgression leading to clayey deposits punctuated by numerous marker beds in an offshore environment marks the onset of a period of high sea level and the long-lasting installation of open marine deposits throughout the Upper Cretaceous, starting in the study area by the cenomanian Craie de Laubressel Formation.
Keywords: Lower Cretaceous, Lithostratigraphy, Depositional environments, Paris Basin.
Dernière mise à jour le 05.04.2023