La migration de la plate-forme urgonienne entre le Jura plissé et les Chaînes subalpines septentrionales (France, Suisse)

La migration de la plate-forme urgonienne entre le Jura plisséet les Chaînes subalpines septentrionales (France, Suisse)

Evolution of the Urgonian platform between the Juraand the Septentrional Subalpine Chains (France, Switzerland)

Jean Charollais a,*, Bernard Clavel b, Rolf Schroeder c, Robert Busnardo b, Danielle Decrouez d,Antonietta Cherchi e

a Département de géologie et de paléontologie, sciences de la terre, 13, rue des Maraîchers, 1211 Genève 4, Suisseb Département des sciences de la terre, 43, boulevard du 11-Novembre, 69622 Villeurbanne cedex, Francec Geologisch-Paläontologisches Institut, Senckenberg-Anlage 32-34, 60054 Frankfurt am Main, Allemagne

d Département de géologie et de paléontologie, Muséum d’histoire naturelle de la ville de Genève, 1, rue Malagnou, 1211 Genève 6, Suissee Dipartimento di Scienze della Terra, 51, via Trentino, 09100 Cagliari, Italie

Reçu le 2 octobre 2002 ; accepté le 18 mars 2003

Résumé

Les auteurs décrivent plusieurs coupes de Calcaires urgoniens représentatives du Jura plissé et des Chaînes subalpines septentrionales(Bornes, Aravis). Les nouvelles données acquises sur une transversale d’une centaine de km, orientée NW-SE et passant par Genève, sontessentiellement basées sur l’étude des orbitolinidés, et dans une moindre mesure sur les échinides et sur les ammonites, ainsi que sur lastratigraphie séquentielle. Elles permettent d’illustrer la progradation de la plate-forme urgonienne, qui débute à l’Hauterivien inférieurterminal dans le Jura plissé et n’atteint la chaîne des Aravis qu’au Barrémien inférieur, et ainsi de proposer un modèle dynamique d’installationet d’évolution d’une plate-forme carbonatée dans l’espace et dans le temps.

© 2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.

Abstract

The stratigraphic study of the Urgonian carbonate platform presented here was carried out on a directed transversal NW-SE and passing byGeneva. This transversal extends on 100 km length; it lies between the face of the “folded Jura” (Champagnole, the Jura) and the septentrionalsubalpine chains (Aravis, Haute-Savoie). Essentially based on the biostratigraphy (ammonites, orbitolinids, echinids) and on sequencestratigraphy, this study illustrates the progradation of the Urgonian platform from the “folded Jura” (top of the Lower Hauterivian) to theAravais chain (lowermost Barremian).

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Mots clés : France ; Suisse ; Jura méridional ; Salève ; Chaînes subalpines septentrionales ; Urgonien ; Plate-forme carbonatée

Keywords: France; Switzerland; Southern Jura; Salève; Northern Subalpine Chains; Urgonian; Carbonate platform

1. Situation géographique et géologique de l’étude

Dans ce travail, la démonstration de la migration de lamise en place de la plate-forme urgonienne sur une transver-

sale orientée NW-SE passant par Genève, est basée surl’étude d’une dizaine de coupes de Calcaires urgoniens, dontseules les cinq plus représentatives sont illustrées. Les cou-pes les plus occidentales sont situées près du lac de Narlay,dans le Jura plissé, à une quarantaine de kilomètres au S deChampagnole, et les plus orientales (combe de Bella Cha) setrouvent dans les Chaînes subalpines septentrionales à une

* Auteur correspondant.Adresse e-mail : [email protected] (J. Charollais).

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www.elsevier.com/locate/geobio

© 2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.doi:10.1016/j.geobios.2003.03.003

dizaine de kilomètres au S de Cluses. Cette transversale(Fig. 1), dont les extrémités sont séparées à vol d’oiseau d’unpeu moins d’une centaine de kilomètres, franchit la majeurepartie du Jura plissé, recoupe le chaînon jurassien du Salève,se poursuit dans le massif des Bornes et se termine dans lesAravis (Chaînes subalpines septentrionales).

Il semble raisonnable de supposer qu’avant les déforma-tions alpines, soit au moment du dépôt des Calcaires urgo-niens, les points extrêmes de cette transversale étaient dis-tants d’environ 200 km. Cette estimation s’appuie sur lesconclusions, parfois contradictoires, de nombreux travaux degéologues structuralistes, rappelés pour la région compriseentre le Vuache et la chaîne des Aravis, par Charollais et al.(2001).

2. Méthodologie

L’argumentation sur laquelle repose la démonstration del’installation progressive de la plate-forme urgonienne dansl’espace et le temps, est fondée sur la paléontologie (lamicropaléontologie principalement) et sur la stratigraphieséquentielle.

2.1. Critères paléontologiques

Les ammonites sont absentes des Calcaires urgoniens,sauf dans les intercalations hémipélagiques des faciès exter-nes et dans le cortège rétrogradant du sommet des Couchesinférieures à orbitolines du Bédoulien inférieur. Sur la trans-versale considérée dans cette note, des ammonites ont étésignalées en 3 points: dans la vallée de la Valserine et auMont de Musièges (Jura méridional) et dans la combe deBella Cha (chaîne des Aravis).

Sur rive gauche de la Valserine, entre la Mulaz et le GrandEssert, Mouty (1966) a signalé au sommet des faciès de type« Pierre jaune de Neuchâtel » et à environ 4 m au-dessousd’une barre oolithique reconnue dans une bonne partie duJura méridional (Donzeau et al., 1997), dans la Montagne duVuache et dans le chaînon du Salève, un fragment d’ammo-nite appartenant au groupe Lyticoceras/Cruasiceras de l’ex-trême sommet de l’Hauterivien inférieur (Charollais et al.,2001). De plus, dans la prolongation méridionale de la Mon-tagne du Vuache, au Mont de Musièges, Charollais et al.(1989) ont signalé dans la « Pierre jaune de Neuchâtel »1 exemplaire de Lyticoceras claveli, situé à 18 m au-dessousdes Calcaires urgoniens.

Dans la combe de Bella Cha (chaîne des Aravis), Charol-lais et al. (2001) décrivent deux horizons de mégablocs àfaciès urgoniens et à orbitolinidés intercalés dans les facièshémipélagiques de l’Hauterivien supérieur (Fig. 2). Au-dessus des mégablocs inférieurs à Valserina primitiva (basniveau de Ha5), des niveaux hémipélagiques ont livré Pseu-dothurmannia gr. grandis et P. gr. pseudomalbosi (haut ni-veau de Ha6). Et sur les mégablocs supérieurs, dans lesquelscoexistent Valserina primitiva et V. broennimanni (bas ni-veau de Ha7), ont été reconnus dans des faciès hémipélagi-ques Paraspiticeras gr. percevali, Emericiceras sp. (grandetaille) Emericiceras gr. emerici, Torcapella capillosa,T. suessi, Raispailiceras gr. cassida (haut niveau de Ha7).

En plus des ammonites, certains groupes de macrofossilespeuvent se révéler fort utiles pour la biostratigraphie desCalcaires urgoniens, même si certains d’entre eux sont assezpeu fréquents. A ce titre, il faut mentionner 4 espèces d’échi-nides révisées par Clavel (1989), qui en a donné les exten-sions stratigraphiques suivant la biozonation de Busnardo(1984) : Toxaster retusus (zone à Radiatus – Zone à Anguli-costata), T. seynensis (zone à Angulicostata), Heterastercouloni (zone à Cruasense – zone à Astieri) et Heterasteroblongus (Bédoulien). Enfin, quelques rudistes, dont certai-nes sections caractéristiques sont aisément reconnaissablessur le terrain, comme Agriopleura, permettent rapidement de

Fig. 1. Plan de situation. 1. Coupe au S du lac de Narlay. 2. Coupe de larégion de Ponthoux. 3. Coupe du défilé de l’Ecluse. 4. Coupe du flancseptentrional du plateau d’Andey. 5. Paroi orientale de la chaîne des Aravis,entre la Pointe Percée et la Pointe des Aravis.Fig. 1. Map showing the localities. 1. Section to the south of the Narlay lake.2. Section of the Ponthoux area. 3. Section of the l’Ecluse gorge. 4. Sectionof the northern side of the Andey plateau. 5. Eastern rock face of the Aravischain, between the Pointe Percée and the Pointe des Aravis.

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reconnaître le Barrémien et de le distinguer du Bédoulien(Masse, communication orale, 2000).

Parmi les composants de la microfaune, les orbitolinidéss’avèrent les plus utiles pour la datation des Calcaires urgo-niens, en raison de leur abondance et du rythme d’évolutionrapide de certains groupes. En se basant sur ces organismes,Schroeder et al. (2002) proposent actuellement des coupurestemporelles extrêmement fines au sein de l’Hauterivien supé-rieur et du Barrémien inférieur. Quatre lignées phylogénéti-ques ont été mises en évidence et reconnues sur un largeterritoire (Jura, Chaînes subalpines, Ardèche, Pyrénées, Sar-daigne, Moyen Orient). Il s’agit des lignées suivantes : Prae-dictyorbitolina busnardoi – P. claveli – P. carthusiana –Dictyorbitolina ichnusae ; Valserina primitiva – V. broenni-manni – Eygalierina turbinata ; Eopalorbitolina charollaisi– E. transiens – Palorbitolina gr. lenticularis – Palorbitoli-noides hedini ; Montseciella glanensis – M. alguerensis –M. arabica – Rectodictyoconus giganteus. En outre, il fautrappeler que la coexistence de 2 espèces, l’une en voie

d’extinction et l’autre en voie d’expansion, permet de définirdes limites temporelles, parfois même plus fines que l’auto-risent les ammonites. D’autre part, cette biozonation baséesur les orbitolinidés a pu être calée sur la biozonation àammonites dans des coupes dites de référence dont certainessont déjà publiées. L’une d’elles est située sur la transversaleconsidérée dans cette note ; en effet dans la combe de BellaCha (chaîne des Aravis) se trouvent directement superposéesdes ammonites et des orbitolinidés de plusieurs séquences dela partie supérieure de l’Hauterivien supérieur (Charollais etal., 2001). De même, en Ardèche, au Pont le Laval (Schroe-der et al., 2000), la cohabitation de Valserina primitiva et deV. broennimanni a été découverte avec des ammonites dans laséquence Ha7 (zone à Angulicostata p.p.). De plus, la coexis-tence de Eopalorbitolina charollaisi et de Eygalierina turbi-nata a été identifiée avec des ammonites du Barrémien infé-rieur, plus précisément de la séquence Ba2, dans la coupe deLa Vignasse – Mas de Gras en Ardèche (Schroeder et al.,2000). La biozonation d’orbitolinidés utilisée ici (Schroeder

Fig. 2. Vue aérienne sur le flanc oriental de la chaîne des Aravis, entre la Pointe Percée (2752 m) et la Pointe des Aravis (2325 m). Par analogie avec lesobservations faites dans la combe de Bella Cha (chaîne des Aravis) située à environ 5 km au NE de cette photo, publiées et figurées par Charollais et al. (2001),cette vue aérienne montre au-dessus des faciès hémipélagiques de la séquence Ha5, de bas en haut : 1. Mégabloc inférieur à Valserina primitiva. 2. Facièshémipélagique de la séquence Ha6 à Pseudothurmannia gr. grandis, P. gr. pseudomalbosi. 3. Mégabloc supérieur avec la coexistence Valserina primitiva /V. broennimanni (bas-niveau Ha7). 4. Faciès hémipélagique du haut niveau de la séquence Ha7 à Paraspiticeras gr. percevali, Emericiceras sp. de grande taille,Emericiceras gr. emerici, Torcapella capillosa, T. suessi, Raspailiceras gr. cassida. Cette succession est couronnée par la « falaise urgonienne », qui débutedans la séquence Ba1.Fig. 2. Aerial view towards the eastern rock face of the Aravis chain, between the Pointe Percée (2752 m) and the Pointe des Aravis (2325 m). A comparison withthe observations in the Combe de Bella Cha (Aravis chain), located 5 km north-east of that view (Charollais et al., 2001), this picture shows on top of thehemipelagic facies of the sequence Ha5, from the bottom up: 1. Lower megablock with Valserina primitiva. 2. Hemipelagic facies of the sequence Ha6 withPseudothurmannia gr. grandis, P. gr. pseudomalbosi. 3. Upper megablock with Valserina primitiva / V. broennimanni (lowstand Ha7). 4. Hemipelagic facies ofthe highstand in the sequence Ha7 with Paraspiticeras gr. percevali, Emericiceras sp. with a big size, Emericiceras gr. emerici, Torcapella capillosa, T. suessi,Raspailiceras gr. cassida. This succession is topped by the “falaise urgonienne”, which starts in the sequence Ba1.

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et al., 2002) diffère de celle Arnaud et al. (1998) ; nousl’avons déjà réfutée dans plusieurs publications (Schroederet al., 1989 ; Clavel et al., 1995 ; Trabold, 1996 ; Charollais etal., 1998 ; Schroeder et al., 1990, 1999).

Au sein des associations micropaléontologiques, les dasy-cladacées, quoique moins précises que les orbitolinidés sur leplan biostratigraphique, permettent toutefois d’établir descoupures temporelles significatives (Masse, 1993). Il suffitde mentionner l’importance de certaines espèces, parfois trèsfréquentes dans les Calcaires urgoniens, telles que Dissocla-della hauteriviana caractéristique de l’Hauterivien ou deSalpingoporella genevensis et Similiclypeina paucicalcareareconnues par tous les auteurs comme spécifiques de l’Hau-terivien supérieur et du Barrémien inférieur.

Dans les niveaux marneux émersifs intercalés dans lesCalcaires urgoniens, les études récentes de Sauvagnat(1999), de Sauvagnat et al. (2001), de Martin-Closas (2000)et de Martin-Closas et al. (2002) sur les ostracodes et lescharophytes permettront certainement d’affiner la biostrati-graphie des épisodes continentaux qu’a subis la plate-formeurgonienne (Clavel et al., 2002).

2.2. Critères de stratigraphie séquentielle

Le découpage séquentiel du Crétacé inférieur retenu danscette note a déjà fait l’objet d’une communication (Clavel etal., 1994) lors du 1er Congrès français de stratigraphie àToulouse en 1994 et d’une publication (Clavel et al., 1995).Reprenant l’argumentation déjà exposée en 1994, nous ad-mettons 7 séquences de 3ème ordre pour l’Hauterivien (Ha1à Ha7), 5 séquences pour le Barrémien (Ba1 à Ba5) et4 séquences pour le Bédoulien (Bd1 à Bd4). Ce découpage,rappelons-le, est basé sur des campagnes de terrain effec-tuées avec Hardenbold, Jan du Chêne, Strasser et Vail (rap-port interne inédit, 1985) sur les stratotypes du Barrémien(Angles), du Bédoulien (La Bédoule) et sur la coupe del’Hauterivien de Vergons ainsi que sur des observations deterrain faites entre 1976 et 1982, lors de la révision de l’étageHauterivien coordonnée, et publiées par Remane (1989).

3. Description des coupes

Vu la brièveté de cette note, seules les coupes les plussignificatives seront figurées : trois dans le Jura plissé (S dulac de Narlay (Fig. 3), environs de Ponthoux (Fig. 4), termi-naison méridionale de la Haute-Chaîne (Fig. 5)), une dans lapartie externe des Chaînes subalpines septentrionales (massifdes Bornes : flanc nord du plateau d’Andey (Fig. 6)) et unedans la partie interne (chaîne des Aravis : combe de BellaCha (Fig. 2)).

3.1. Coupe au Sud du lac de Narlay

Au Sud de Champagnole, le long de la D75 reliant lavallée de la Lemme au village du Frasnois et longeant le bordméridional du lac de Narlay (coord. : 873,50 / 2188,15), une

coupe complète des Calcaires urgoniens affleure en bordurede route (Fig. 3). Ils font partie d’un ensemble de couchesrenversées, limitées par 2 failles, et comprenant le Crétacéinférieur et supérieur surmonté par le Burdigalien.

Au-dessus des faciès de type « Pierre jaune de Neuchâtel »(d’une vingtaine de mètres d’épaisseur), dont les 7 mètressupérieurs (Fig. 3) sont représentés par des oosparites à bio-et intraclastes, apparaît un niveau riche en coraux et stroma-topores qui peut être considéré comme la base des Calcairesurgoniens, observables sur 46 m. Constitués de faciès oùprédominent des bio- et intrasparites riches en milioles, tro-cholines et nautiloculines, ils renferment des orbitolinidésdès leur base. Leur sommet plus micritique renferme uneassociation d’orbitolinidés parmi lesquels Praedictyorbito-lina claveli et Valserina primitiva caractérisent l’Hauteriviensupérieur. D’après la carte géologique (Guillaume etGuillaume, 1965) les Calcaires urgoniens seraient directe-ment surmontés par l’Albien, en ce point masqué par lacouverture végétale. A notre avis, la présence du Bédouliensupérieur est très probable puisqu’il vient d’être découvertpar l’un de nous (B. C.) dans cette région, à une quinzaine dekm plus au SW (coord. : 277,75 / 5172,50).

Fig. 3. Coupe au S du lac de Narlay, le long de la D75 (feuille IGN 3326O,Champagnole 1:25 000). Une faille (de rejet négligeable) affecte « l’Urgo-nien jaune », c’est pourquoi la coupe comprend 2 tronçons légèrementdécalés.Fig. 3. Section to the south of the Narlay lake, along the road D75 (map IGN3326O, Champagnole 1:25 000). A fault (with an unimportant throw)concerns the “Urgonien jaune”, in consequence the section presents twoparts slightly out of line.


Cet affleurement de Calcaires urgoniens situé au S du lacde Narlay est un des plus occidentaux que l’on connaissedans le Jura plissé. Cette formation (« Urgonien jaune » et« Urgonien blanc »), dont l’épaisseur est extrêmement faible,puisqu’elle atteint environ 46 m, renferme de sa base ausommet une association d’orbitolinidés ne dépassant pasl’Hauterivien sommital, suivant la biozonation de Schroederet al. (2002). Il faut relever que Praedictyorbitolina busnar-doi, espèce signalée par Schroeder et al. (1999) à une quaran-taine de kilomètres plus à l’E dans la région de Vaulion (Juravaudois) est ici associée à une forme très primitive de Paleo-dictyoconus, dépourvue de cloisonnettes horizontales dans lazone marginale ; cette forme a déjà été observée au Salève età la Russille (Jura vaudois).

3.2. Coupe des environs de Ponthoux

A 4 km à l’W de St Claude, le long de la route 233E1

reliantle hameau de Ponthoux à la D470, affleurent successivement(Fig. 4) « l’Urgonien jaune » (20 m) et « l’Urgonien blanc »(30 m) dont le sommet riche en rudistes a été étudié parMasse et al. (1998), qui y décrivent : Requienia renevieri,Monopleura michaillensis, Monopleura cf. varians, Pachy-traga tubiconcha, Agriopleura sp., Lovetchenia sp. et Tou-casia sp. Grâce à la découverte de Praedictyorbitolina cla-veli à la base des « calcaires à rudistes » (= « Urgonienblanc ») et de P. carthusiana à leur sommet, ces auteurs,s’appuyant sur les travaux de Schroeder et al. (1990) et de

Schroeder (1994), avaient attribué cette formation d’unetrentaine de mètres d’épaisseur, à l’Hauterivien supérieur.Une révision des lames minces, très obligeamment mises ànotre disposition par J.P. Masse, confirme ces déterminationset cette attribution chronostratigraphique.

L’évolution des faciès des Calcaires urgoniens de la régionde Ponthoux présente une très grande similitude avec cellequ’a décrite Mouty (1966) sur la rive gauche de la Valserineentre la Mulaz et le Grand Essert. Or c’est précisément danscette coupe, située actuellement à une vingtaine de km plusau S de Ponthoux, que Mouty (1966) avait découvert, à labase de « l’Urgonien jaune » un fragment d’ammonite appar-

Fig. 4. Coupe schématique de la série hauterivienne de la région de Pon-thoux, selon Masse et al. (1998), modifiée.Fig. 4. Schematic section of the hauterivian sequence in the Ponthoux area.Modified after Masse et al. (1998).

Fig. 5. Coupe schématique des Calcaires urgoniens du défilé de l’Ecluse(partie inférieure : Montagne du Vuache ; partie supérieure :douane du Fortl’Ecluse), d’après Blondel et Schroeder (1986), modifiée. La colonne litho-logique de gauche a été relevée sur rive gauche du Rhône (entre Vulbens etArcine) et la colonne de droite sur rive droite du Rhône (près de l’ancienposte de douane).Fig. 5. Schematic section of the Urgonian Limestones (“Calcaires urgo-niens”) of the l’Ecluse gorge (lower part: Vuache mountain; upper part:customs house of the Fort l’Ecluse). Modified after Blondel and Schroeder(1986). The lithologic column on the left side has been sampled on theRhône left bank (between Vulbens andArcine). The lithologic column on theright side has been sampled on the Rhône right bank (near the old customshouse).


tenant au groupe Lyticoceras/Cruasiceras, qui caractérisel’extrême sommet de l’Hauterivien inférieur (séquence Ha3).

3.3. Coupes de la terminaison méridionalede la Haute-Chaîne (Fort de l’Ecluse, Vuache)

L’étude des formations du Crétacé inférieur, et particuliè-rement celle des Calcaires urgoniens, de la partie méridio-nale de la Haute-Chaîne et de sa prolongation au-delà dudéfilé de l’Ecluse (Montagne du Vuache, Mont de Musièges)ont déjà fait l’objet de très nombreux travaux, dont la plupartsont cités dans les travaux de Donzeau et al. (1997) et deCharollais et al. (2001).

Dans la partie septentrionale de la Montagne du Vuache, lelong de la D908a, entre Vulbens et Arcine, Blondel (1990)décrit « l’Urgonien jaune » (Fig. 5), comme une « barre d’unedouzaine de mètres d’épaisseur de calcaires roussâtres, no-duleux et oolithiques, en bancs décimétriques mal définis »,dont la base repose sur la « surface durcie du toit de la Pierrejaune de Neuchâtel » et dont le sommet est entièrementdolomitisé. Jusqu’à aujourd’hui, cette formation n’a pasfourni de faune permettant une datation précise ; seule l’ana-lyse séquentielle avait suggéré à Clavel et al. (1986) del’attribuer à la zone à Cruasense (biozonation de Busnardo

(1984), qui correspond à la base de la zone à Sayni (biozona-tion PICG 262 ; Hoedemaeker et al., 1993). Or, dans lechaînon du Salève, au Grand Piton (coord. : 894 / 2128,80),soit à moins d’une vingtaine de km plus à l’E, « l’Urgonienjaune », facilement corrélable, sur le plan lithologique, aveccelui de la Montagne du Vuache, a fourni dans sa partiesommitale, soit juste au-dessous des niveaux dolomitiques etjuste au-dessus des faciès oolithiques bien connu des géolo-gues jurassiens (Donzeau et al., 1997), Praedictyorbitolinabusnardoi associée à quelques formes de transition Praedic-tyorbitolina busnardoi / P. claveli. Cette nouvelle observa-tion justifie donc de rattacher « l’Urgonien jaune » de laMontagne du Vuache et celui du chaînon du Salève à la partiebasale de la zone à Sayni, voire à la partie sommitale de lazone à Nodosoplicatum (biozonation PICG 262 ; Hoedemae-ker et al., 1993).

Quant à « l’Urgonien blanc », visible sur une soixantainede mètres d’épaisseur dans la région du défilé de l’Ecluse(Fig. 5), sa base renferme Praedictyorbitolina claveli, asso-ciée à P. carthusiana. Elle débute donc dans la séquence Ha5(zone à Ligatus ; biozonation PICG 262, Hoedemaeker et al.,1993). Dans cette région, « l’Urgonien blanc » se poursuitdans l’Hauterivien supérieur et même dans le Barrémieninférieur pro parte. La coexistence Valserina primitiva /V. broennimanni, caractéristique de la zone à Angulicostataauct. pro parte, a été observée à une trentaine de mètresau-dessus de la base de « l’Urgonien blanc ». De plus, lacoexistence Valserina broennimanni / Eopalorbitolina cha-rollaisi, qui caractérise la période haut niveau relatif de laséquence Ba1 (zone à Nicklesi du Barrémien inférieur; bio-zonation PICG 262 ; Hoedemaeker et al., 1993), a égalementété détectée de part et d’autre et au sein des « Calcairesmarneux de la Rivière ». Cette observation a également étéfaite à la localité-type du Rocher des Hirondelles (vallée de laValserine), où Schroeder et al. (1968) ont décrit pour lapremière fois le genre Valserina et l’espèce broennimanni.

3.4. Coupes du flanc nord du plateau d’Andey

Dans les Chaînes subalpines septentrionales, les Calcairesurgoniens, qui déterminent la morphologie de ces monta-gnes, sont souvent accessibles lorsqu’ils sont entaillés par lesvallées : c’est le cas en plusieurs points de la vallée du Borne(flanc nord du plateau d’Andey, flanc nord de l’anticlinal dela Pointe d’Andey) et de la vallée de l’Arve (flanc nord del’anticlinal du Rocher de Cluses).

Le long de la route communale reliant St. Pierre-en-Faucigny à Delairaz, une coupe du flanc nord du plateaud’Andey (Fig. 6) permet d’observer, sur une centaine demètres les couches subverticales du sommet des faciès hémi-pélagiques à Toxaster retusus (35 m) et de la base desCalcaires urgoniens (59 m). Cette série redressée comporteun seul accident tectonique relativement peu important,jusqu’alors négligé par les auteurs qui en ont publié la des-cription. Vu son accessibilité, cette coupe a déjà fait l’objet denombreux travaux cités par Charollais et al. (2001). La suc-cession lithologique décrite banc par banc (Charollais et al.,

Fig. 6. Coupe schématique des Calcaires urgoniens du flanc septentrional duplateau d’Andey, d’après Charollais et al. (1986), modifiée.Fig. 6. Schematic section of the Urgonian Limestones (“Calcaires urgo-niens”) of the northern side of the Andey plateau. Modified after Charollaiset al. (1986).


1986) et la distribution des faunes les plus significatives,nouvellement révisées, peuvent se résumer ainsi, de bas enhaut (les biozonations adoptées ci-dessous sont celles deSchroeder et al. (2002) pour les orbitolinidés et de Hoede-maeker et al. (1993) pour les ammonites) :

• calcaires biodétritiques quartzo-glauconieux avec inter-calations marneuses, riches en spicules de spongiaires,avec Toxaster retusus : 35 m (sur la Fig. 6, seuls 22 m ontété dessinés). Ces faciès hémipélagiques renferment, enplus des dinokystes, des ostracodes et des nannoconidésmentionnés par Charollais et al. (1986), Praedictyorbi-tolina busnardoi, P. claveli et Paleodictyoconus cu-villieri. Cet assemblage caractérise l’Hauterivien supé-rieur, plus précisément la zone à Ligatus (séquenceHa5) ;

• calcaires biodétritiques (biomicrites), peu quartzeuxmais très riches en rognons de silex, à rares spicules despongiaires et Toxaster sp. : 8 m. Dans ce niveau, qui asouvent servi de repère pour les cartographes, la pré-sence de Praedictyorbitolina claveli (associée à Prae-dictyorbitolina carthusiana) et l’absence de P. busnar-doi incitent à le rattacher à la séquence Ha6 (sommet dela zone à Ligatus – zone à Balearis) ;

• biocalcarénites parfois très grossières (à l’extrême basepeu dolomitiques), à laminations parfois obliques, àdébris d’éponges, de coraux, de stromatopores : 24 m.Caractérisé par l’association Praedictyorbitolina car-thusiana – Valserina primitiva, ce faciès de haute éner-gie précurseur de la mise en place de la plate-formeurgonienne, doit être attribué à l’Hauterivien supérieur(zone à Angulicostata auct. p.p.) ;

• calcaires (biomicrites) sombres, riches en matière orga-nique et en charophytes : 0,20 m. Une faille relativementimportante ampute certainement la coupe de faciès re-connus en d’autres régions (coupe du Rocher de Clu-ses);

• calcaires à rudistes, riches en orbitolines (Fig. 6) : 26 m.A la base, coexistent Valserina primitiva et V. broenni-manni, ce qui caractérise la zone à Angulicostata auct.p.p.

Un des intérêts majeurs de la coupe du flanc septentrionaldu plateau d’Andey consiste à pouvoir observer et dater lesfaciès de haute énergie précédant l’installation de la plate-forme urgonienne. Alors que sur la plate-forme jurassienne(régions de Narlay, Ponthoux, Salève) les premiers facièsurgoniens renfermaient Praedictyorbitolina busnardoi par-fois associée à des formes de transition avec P. claveli (zoneà Sayni ; séquence Ha4), dans la partie externe des Chaînessubalpines septentrionales (massif des Bornes), les biocalca-rénites de haute énergie recèlent une association d’orbitoli-nidés caractéristiques de la zone à Angulicostata auct. p.p.,voire de la zone à Balearis p.p.

A 2 km plus au S de la coupe sus-décrite, les Calcairesurgoniens, dont les couches subverticales appartiennent auflanc septentrional de l’anticlinal de la Pointe d’Andey, sontbien observables dans leur quasi-totalité le long de la D12 en

aval du Petit-Bornand et plus partiellement le long de la routecommunale reliant Delairaz à Termine. En bordure de laD12, la coupe commence avec le niveau à rognons de silexau-dessus duquel les Calcaires urgoniens se développent sur175 m d’épaisseur. De nombreuses orbitolinidés y ont étéobservées parmi lesquelles des représentants de 2 lignéesphylétiques significatives : Valserina primitiva, V. broenni-manni et Eopalorbitolina sp. Ces résultats ainsi que lesdonnées apportées par l’étude des coupes partielles le long dela route communale confirment, d’une part, les observationsrelevées sur le flanc nord du plateau d’Andey et, d’autre part,montrent le développement des Calcaires urgoniens dans leBarrémien inférieur et dans le Barrémien supérieur caracté-risé par la présence d’Orbitolinopsis kiliani déjà signalé parSchroeder et al. (1968). Malheureusement dans cette partiede la vallée du Borne, le sommet des Calcaires urgoniensreste méconnu car amputé par les érosions tertiaires (Sidéro-lithique).

Enfin, il faut mentionner à une quinzaine de km à l’E de lacoupe du flanc nord du plateau d’Andey, la coupe du flancnord de l’anticlinal du Rocher de Cluses, qui est certainementla plus complète et la plus accessible de tout le massif desBornes. Cette coupe de 250 m de puissance débute dans lesfaciès hémipélagiques (Hauterivien supérieur : Ha6) et setermine au contact des Grès verts helvétiques (Aptien supé-rieur). Etudiée sur le plan biostratigraphique depuis 1968(Schroeder et al., 1968), elle a fait l’objet de très nombreuxtravaux (Charollais et al., 2001). Une récente révision desorbitolinidés montre que des représentants des 4 lignéesphylétiques significatives mises en évidence par Schroeder etal. (2002) sont représentées dans cette coupe : lignées Prae-dictyorbitolina / Dictyorbitolina, Valserina / Eygalierina,Eopalorbitolina / Palorbitolina, Montseciella / Dictyoco-nus. Il est ainsi possible de démontrer la présence des séquen-ces Ha6, Ha7, Ba1, Ba2, Ba4, Bd1 et Bd2. En outre cettecoupe présente de très fortes analogies avec celle du flancnord du plateau d’Andey ainsi qu’avec celle du flanc nord del’anticlinal de la Pointe d’Andey.

3.5. Coupe de la combe de Bella Cha

Dans la chaîne des Aravis, entre la Pointe d’Areu au NE etles Rochers de l’Etale au SW, sur une vingtaine de km, lapartie supérieure des faciès hémipélagiques (= « Calcairessiliceux » de Pairis et al., 1992) renferme, au-dessous de la« falaise urgonienne », plusieurs niveaux de mégablocs àfaciès urgonien de dimensions d’ordre hectométrique(Fig. 2). Ils ont été interprétés par Gidon et Pairis (1993)comme des « structures purement morpho-tectoniques liéessans doute à une morphologie locale créant une instabilité durebord de la plate-forme urgonienne en cours d’installation ».Ces mégablocs ont fait l’objet de travaux sédimentologiques,stratigraphiques et tectoniques. Sur le plan biostratigraphi-que, ils ont pu être datés avec précision dans la combe deBella Cha par Charollais et al. (2001).

Il ressort de ces études que, d’une part, les mégablocs àfaciès urgoniens correspondent à des « lentilles » à faciès


urgoniens transportées après leur induration et dont les âgesvarient (Ha6 et Ha7) et que, d’autre part, la « falaise urgo-nienne » débute au Barrémien basal (Ba1 : zone à Hugii ;biozonation de Hoedemaeker et al., 1993).

4. Conclusions

4.1. Interprétation des variations d’épaisseurdes Calcaires urgoniens

Sur la transversale considérée, l’épaisseur des Calcairesurgoniens lato sensu (« Urgonien jaune » et « Urgonienblanc ») ne dépasse pas 46 m au S du lac de Narlay, au frontdu Jura plissé ; au Rocher de Cluses, dans les Chaînessubalpines septentrionales, cette formation atteint 250 m.Cette différence de puissance découle de l’hétérochronie desCalcaires urgoniens. Au S du lac de Narlay, cette formation,qui débute dans la séquence Ha3 (Hauterivien inférieur som-mital), ne représente qu’une portion de l’Hauterivien supé-rieur, alors qu’au Rocher de Cluses, les Calcaires urgoniensapparaissent dans la séquence Ha6 de l’Hauterivien supé-rieur, se poursuivent dans les séquences Ha7 (Hauteriviensupérieur sommital), Ba1 et Ba2 (Barrémien inférieur), Ba4(Barrémien supérieur) ainsi que dans les séquences Bd1 etBd2 du Bédoulien inférieur (Charollais et al., 2001).

Au sein même du domaine jurassien, les Calcaires urgo-niens correspondent donc à un prisme sédimentaire, quirésulte d’un faible plongement de la plate-forme jurassiennevers le SE. En effet, entre le bord occidental du Jura plissé(région du lac de Narlay) et la région de la Valserine, lapuissance de cette formation varie de 46 m à 120 m, valeurmesurée par Conrad (1969) au Rocher des Hirondelles ; en cepoint toutes les séquences depuis l’Hauterivien inférieur ter-minal jusqu’à la partie inférieure du Barrémien inférieur ysont représentées (tout au moins, lors des périodes de haut-niveau marin). De plus dans tout le Jura méridional, lesCalcaires urgoniens sont couronnés par la transgression duBédoulien inférieur et/ou du Bédoulien supérieur (Clavel etal., 2002). Quant à l’extrémité orientale de la plate-formejurassienne (chaînon du Salève), les Calcaires urgoniens yatteindraient 200 m d’épaisseur : cette valeur s’explique parl’empilement de dépôts de l’Hauterivien supérieur, du Barré-mien inférieur (Ba1, Ba2) et supérieur (Ba4) et du Bédoulien(Charollais et al., 1998).

En raison de la faible inclinaison de la plate-forme juras-sienne, dès la fin de l’Hauterivien supérieur, le bord occiden-tal du Jura plissé (région du lac de Narlay) était émergé alorsque sa partie la plus interne (Haute-Chaîne) était encoreinondée et soumise à la précipitation des carbonates. Encoreplus à l’E, dans le chaînon du Salève, l’enregistrement deshauts niveaux marins de deux séquences du Barrémien infé-rieur et d’une séquence du Barrémien supérieur démontreque l’inondation a perduré encore plus longtemps que dans lesecteur de la Haute-Chaîne.

4.2. Modèle de la migration de la plate-forme urgonienne

Les résultats des recherches entreprises sur les Calcairesurgoniens du Jura plissé et du Salève démontrent que cetteformation s’est mise en place simultanément sur l’ensemblede ces régions, soit à l’Hauterivien inférieur terminal (sé-quence Ha3 : zone à Nodosoplicatum ; biozonation PICG262, Hoedemaeker et al., 1993).

Par contre, au front des Chaînes subalpines (Bornes), à lahauteur du flanc nord du plateau d’Andey, les biocalcarénitesgrossières de haute énergie, annonciatrices de l’installationde la plate-forme urgonienne, appartiennent à la séquenceHa6 (zone à Balearis). Au Rocher de Cluses, les premiersfaciès bioclastiques, beaucoup plus fins que dans la régiond’Andey, renferment Valserina primitiva et Praedictyorbito-lina carthusiana, caractéristique de la séquence Ha6. Lamise en place de la plate-forme urgonienne, qui semble doncsynchrone dans tout le massif des Bornes stricto sensu, a eulieu à l’Hauterivien supérieur, plus précisément dans la zoneà Balearis p.p. (biozonation PICG 262, Hoedemaeker et al.,1993).

L’hétérochronisme entre la base des Calcaires urgoniensjurassiens (= « Urgonien jaune ») (séquence Ha3) et celle desCalcaires urgoniens subalpins du massif des Bornes str. s.(séquence Ha6) ainsi que la présence de biocalcarénites dehaute énergie à la limite orientale de la plate-forme juras-sienne (= région du Salève) tendent à démontrer l’existenced’une « flexure » entre la plate-forme jurassienne et le do-maine subalpin, telle que l’avaient dessinée Lombard et Cha-rollais (1965). Cette morphologie ne serait qu’un héritage decelle du Berriaso-Valanginien, bien démontrée et illustréepar Détraz et al. (1987).

Dans la chaîne des Aravis (combe de Bella Cha), la « fa-laise » urgonienne ne commence qu’au Barrémien inférieur(séquence Ba1 ; zone à Hugii), ce qui prouve que la progra-dation de la plate-forme urgonienne se poursuit vers le SE. Ilaura donc fallu la durée d’un demi-étage (Hauterivien supé-rieur) pour que prograde la plate-forme urgonienne sur unedistance d’environ 200 km entre les confins du Jura plissé etceux des Chaînes subalpines septentrionales. Il est intéres-sant de noter qu’au Mont Aiguille (massif du Vercors) lesfaciès de plate-forme urgonienne débutent également avec laséquence Ba1 (Busnardo et al., 1991).

4.3. Relations entre les faciès « urgoniens » de plate-formeet les faciès hémipélagiques à l’Hauterivien supérieur

A l’Hauterivien inférieur terminal, tandis que se dépo-saient les premiers faciès de la plate-forme urgonienne dansle Jura, s’accumulaient dans les Chaînes subalpines septen-trionales (Bornes, Aravis) des faciès hémipélagiques, richesen détritisme (argiles, quartz fins). Celui-ci ne pouvant pro-venir du bassin de Paris (« weald »), puisque la plate-formejurassienne carbonatée dépourvue de terrigènes fonctionnecomme une « barrière », il faut imaginer une source deterrigènes au NE (à l’emplacement des massifs cristallinsexternes ?). Ce dispositif rappelle celui que Détraz et al.


(1987) avait évoqué pour expliquer la sédimentation dans leJura méridional et les Chaînes subalpines septentrionales audébut du Crétacé inférieur.

D’autre part, dans la chaîne des Aravis entre la Pointed’Areu et les Rochers le l’Etale, la présence des mégablocsau sommet des faciès hémipélagiques, sous la falaise « urgo-nienne », reste encore difficile à interpréter (Fig. 2). Cesblocs proviennent certainement d’une « niche d’arrache-ment » affectant la plate-forme urgonienne naissante, commele proposent Gidon et Pairis (1993). Mais où doit-on situercette plate-forme ? Dans l’état de nos connaissances, il estlogique de l’imaginer à la limite des domaines helvétique (oudelphino-helvétique) et ultrahelvétique. Des recherches plusapprofondies sont nécessaires pour répondre à cette question.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier François Atrops et unrapporteur anonyme pour ses remarques constructives et per-tinentes, Pierre Desjacques pour son assistance techniqueefficace et dévouée ainsi que Florence Marteau et JacquesMetzger pour leur contribution à la réalisation d’une partie del’iconographie.

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La migration de la plate-forme urgonienne entre le Jura plissé et les Chaînes subalpines septentrionales (France, Suisse)

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