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France

La France au Trias

Le château du Haut-Koenigsbourg est construit en grès du Trias.

Le Trias est une période géologique qui a d’abord été définie en Allemagne, durant le XIXe siècle. Son nom provient des trois groupes de roches sédimentaires observés : Buntsandstein (grès bigarré), Muschelkalk (calcaire coquillier) et Keuper (marnes irisées). L’allemand Sandstein correspond à l’anglais sandstone « pierre de sable ». C’est ce que nous appelons du grès. La dénomination anglaise est plus parlante que la nôtre, puisque le grès est du sable cimenté. Muschel signifie « coquillage ». Quant à Keuper, c’est un terme qui désigne les marnes dans le langage des carriers. Ces roches sont des mélanges de calcaire et d’argiles.

Ainsi défini, le Trias commence il y a 252 Ma et se termine il y a 201 Ma. Le Trias inférieur, correspondant au Buntsandstein, se termine il y a 247,2 Ma. La limite entre les Trias moyen et supérieur est en revanche moins bien connue. Elle est située approximativement à 235 Ma et elle ne correspond pas exactement à la limite entre le Muschelkalk et le Keuper. Les géologues ont du mal à effectuer les datations en raison de la définition même de ces séries. Ce qui est valable pour l’Allemagne ne l’est pas pour le reste de l’Europe, et encore plus du monde. Sur ce territoire, se trouvait une cuvette fréquemment envahie par la mer. Elle existait déjà durant le Permien et a été occupée par la mer du Zechstein, qui se prolongeait sur l’actuelle Mer du Nord. À côté de ce « faciès germanique », on définit un « faciès alpin » grâce à des roches du Tyrol et des Dolomites. Les standards internationaux sont basés sur lui.

La mer du Zeichtein il y a 255 millions d’années, à la fin du Permien. @ San Jose and Drdoht / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0.

La formation de la chaîne hercynienne s’est terminée au cours du Permien. Durant tout le Trias, il n’y a presque aucun événement tectonique à signaler sur le territoire de la France, à part la subsidence (enfoncement sous leur poids) des bassins sédimentaires. L’érosion de ces montagnes permet à la mer d’y faire des incursions. L’histoire géologique du Trias est celle d’une succession de transgressions et de régressions. Les mers sont sujettes à une intense évaporation, qui entraîne le dépôt de roches appelées des évaporites : halite (chlorure de sodium), gypse (sulfate de calcium hydraté) ou anhydrite (sulfate de calcium). Il ne faut pas croire que ces minéraux apparaissent seulement quand une mer est asséchée. Pour que ces sels dissous se cristallisent, il suffit que l’eau en soit saturée. Ce phénomène n’est pas nouveau, car la mer du Zechstein a elle aussi été soumise à une intense évaporation. Les évaporites dont elle a été tapissée atteignent les mille mètres d’épaisseur. Il faisait chaud en Europe parce qu’elle était à une latitude basse. Globalement, le climat du Trias était plus chaud que maintenant, situation qui va durer durant tout le Mésozoïque.

Grès des Vosges

La Lorraine est la région où les sédiments du Trias sont les plus répandus. Ils se rattachent au faciès germanique. Durant le Carbonifère, cette région était déjà un bassin occupé par des forêts marécageuses qui sont devenues des veines de charbon. Le Buntsandstein commence par le grès vosgien, qui est grossier et comporte même des galets. Ce sont des sédiments détritiques provenant de l’érosion de reliefs plus occidentaux, déposés dans un environnement fluviatile ou deltaïque. Certains galets sont originaires de la Bretagne et du Massif central. Les grès bigarrés témoignent d’une augmentation de cette érosion. Parmi ceux-ci, les poudingues de Sainte-Odile comportent des argiles qui sont peut-être d’anciens sols. La présence de dolomie, qui est du carbonate de calcium et de magnésium, est indicatrice d’eau marine ou saumâtre.

Les grès à Voltzia se situent à la limite entre le Buntsandstein et le Muschelkalk. Ils comportent des fossiles de Voltzia heterophylla, un conifère, et d’autres restes de végétaux continentaux et d’animaux. La région était une grande plaine littorale où des cours d’eau divaguaient. Des méandres abandonnés devenaient des mares colonisées par des organismes provenant de la mer. En Allemagne, des vases déposées dans des deltas sont devenues des argiles de la Forêt Noire. La coloration rouge des grès, due aux oxydes de fer, et la végétation montrent que le climat était chaud à saisons alternantes.

La France au Trias par Simplex Paléo.

Avancée de la mer sur le bassin parisien

La sédimentation devient marine à partir du Muschelkalk. Le calcaire et la dolomie, qui la caractérisent, ne peuvent se former en domaine continental. Tout commence par un dépôt de marnes puis de « calcaire ondulé » ou Wellenkalk. La faune comprend des mollusques bivalves et des pentacrines. Ces derniers sont des crinoïdes, des animaux appartenant à l’embranchement des échinodermes et qui ressemblent à des fleurs. Ils possèdent une tige et des bras flexibles (les pinnules) composés de segments (les articles). Ceux-ci sont éparpillés à la mort de l’animal. Il subsiste des débris en calcite appelés entroques ayant la forme de disque ou d’étoiles à cinq branches, formant la substance de certaines roches calcaires.

Au-dessus de ces sédiments, se trouve de la dolomie à coquilles de Myophoria, un bivalve, puis le « groupe de l’anhydrite », avec des évaporites. La mer s’étant presque refermée, l’évaporation a supplanté l’apport en eau. La transgression a été suivie non pas d’une régression mais d’un confinement. Ensuite, vient le « calcaire coquillier principal », Hauptmuschelkalk, constitué d’un calcaire à entroques puis à cératites. Le fond de la mer était tapissé d’une « prairie » de crinoïdes de l’espèce Encrinus liliiformis, à dix pinnules. On la trouve au Luxembourg, en Moselle, en Meurthe-et-Moselle, en Alsace, mais aussi dans le Var. Les cératites sont des mollusques céphalopodes apparentés aux ammonites, à coquille en spirale. Il y avait beaucoup d’individus mais peu d’espèces dans cette mer, qui devait être peu ouverte sur l’extérieur. Elle communiquait épisodiquement avec la Téthys.

Encrinus liliiformis. Paläontologische Museum München.

Durant le Buntsandstein, des reliefs hercyniens subsistaient dans l’axe Ardenne-Morvan et jusqu’aux Cévennes. La mer n’aurait donc pas pu gagner le bassin parisien, où la sédimentation était purement continentale. Il s’y déposait du sable. Des galets s’y sont ajoutés durant le Muschelkalk. L’érosion de ces reliefs a permis à la mer de s’avancer jusqu’à l’ouest du bassin parisien durant le Keuper. La sédimentation a commencé par des argiles auxquelles de la lignite et de la houille ont été mêlés, d’où le nom de Lettenkohle donné à cette formation. Les marnes irisées se sont déposées dessus, mais en Lorraine, il y a également des « grès à roseaux » et des dolomies à Myophoria, correspondant respectivement à des périodes de régression et de transgression. Des roseaux sont en fait des prêles (équisétophytes) fossiles. Ce sont des végétaux primitifs, à feuilles réduites à des écailles se reproduisant par spores. L’espèce E. arenaceus était répandue en Europe durant tout le Trias et a subsisté jusqu’au Jurassique.

À ces sédiments, s’ajoutent des évaporites. Dans le bassin parisien, les niveaux argileux du Keuper ont engendré les premiers pétroles français, production qui s’est poursuivie durant le Jurassique. Parmi les autres dons du Trias, outre les grès utilisés dans les Vosges et la plaine d’Alsace, figure le sel exploité en Lorraine. Il date du Keuper et se trouve entre 50 et 200 mètres de profondeur. Sa présence était connue depuis l’Antiquité grâce à l’existence de sources salées. On distingue le bassin de Nancy et celui de Dieuze-Sarralbe, qui constituent le plus important gisement de sel de France. Le sel est aussi exploité dans le Jura, à Lons-le-Saunier et à Salins-les-Bains.

Cette carte du Muséum d’Histoire Naturelle donne une idée de ce qu’était l’Europe il y a 210 Ma. Les terres sont émergées de la Bretagne au Massif central. Ce n’est pas étonnant quand on sait que ce dernier s’élevait à plus de 5 000 mètres d’altitude. Il faut du temps pour que l’érosion rase de telles montagnes. Comme il n’y a aucun sédiment du Trias dans ces régions, on ne peut rien en dire. Il en est de même dans une zone allant du bassin de Londres au Brabant. Dans le bassin aquitain, en revanche, la sédimentation a eu lieu, surtout dans l’actuelle vallée de la Garonne. La zone était très subsidente ; les cours d’eau y apportaient des sables et des graviers, puis des argiles provenant de l’érosion du Massif central et du Massif armoricain. Au sud du bassin, vers 210 Ma, la mer s’est retirée en laissant des lagunes où d’importantes couches d’évaporites se déposaient. À cause de leur faible densité, ces sels remontent lentement, comme des bulles. Les géologues les appellent des diapirs. Cependant, dans le bassin aquitain, sauf tout à fait au sud-ouest, il n’existe aucun affleurement du Trias.

Myophoria goldfussi. La barre représente un centimètre.

La sédimentation dans le sud-est de la France

La Provence est un petit bassin sédimentaire existant depuis le début du Mésozoïque. Les affleurements du Trias sont visibles au nord des massifs des Maures, de l’Estérel et du Tanneron. Il y a des grès, des marnes, du calcaire, de la dolomie et des évaporites déposés dans un environnement marin à saumâtre. La présence d’évaporites à l’ouest du bassin est une cause de diapirisme. Nous avons vu que le Var était en communication épisodique avec la « mer germanique ». Parmi les espèces communes, on peut encore citer les bivalves Myophoria pesanseris et M. goldfussi, ainsi que le mollusque Ceratites nodosus, qui sont du Muschelkalk. Par conséquent, le bassin sédimentaire provençal doit être rattaché au Trias germanique.

Ce n’est pas dans le Var que le faciès alpin est visible, mais dans la région de Briançon : la sédimentation du Trias fait suite à celle du Carbonifère et du Permien, sur une plate-forme continentale peu profonde. Sa forte subsidence a permis l’accumulation d’une série de 1 000 mètres d’épaisseur. Le Werfénien (défini à Werfen en Autriche) commence par des quartzites, un ancien sable riche en quartz déposé en plaine et sur un littoral, et se termine par des évaporites. Les étages suivants sont ceux de la charte stratigraphique internationale. L’Anisien commence il y a 247,2 Ma et se termine il y a environ 242 Ma. La sédimentation était surtout calcaire, sur le fond d’une mer très peu profonde. Des algues vertes, les dasycladales, et des mollusques y vivaient.

Durant le Ladinien, environ de 242 à 235 Ma, la mer s’approfondit et le calcaire est remplacé par de la dolomie. Les trois étages du Trias supérieur sont le Carnien jusqu’à 228 Ma, le Norien jusqu’à 208 Ma, puis le Rhétien. Durant le Carnien, on retrouve par moments des fossiles de prêles, ce qui signifie que le Briançonnais était émergé. Les forces tectoniques sont à l’œuvre, comme ailleurs sur les rives de la Téthys. Des failles et des glissements de sédiments sur des pentes en témoignent. C’est durant le Norien que s’accumulent les roches des spectaculaires Dolomites italiennes, qui resteront enfouies jusqu’à la fin du Crétacé. Dans le Briançonnais, on retrouve un niveau à dasycladales. Cet ordre d’algues semblait être en plein essor à cette époque.

On peut se demander pourquoi la sédimentation ne s’est pas effectuée de la même manière dans le Var et dans la Briançonnais, alors que ces deux régions ne sont pas très éloignées. Au XIXe siècle, l’existence d’une « chaîne vindélicienne » séparant la mer germarnique de la « mer alpine » a été supposée. Elle a été repérée jusqu’en Bavière. On sait maintenant qu’une branche de la chaîne hercynienne se trouvait à l’emplacement des actuelles Alpes franco-italiennes. Ce que l’on appelle les massifs cristallins externes sont des vestiges cette chaîne : Pelvoux juste à l’ouest de Briançon, Belledonne ou Mont-Blanc. Ce ne sont pas les reliefs, mais les roches, qui sont d’époque hercynienne, comme le granite du Mont-Blanc. Il y avait cependant bel et bien des montagnes à cet endroit, mais elles ont été érodées. La frontière entre le Trias germanique et le Trias alpin passe entre le Pelvoux et le Briançonnais, sachant que l’orogenèse alpine a rapproché ces deux domaines. C’est une zone de convergence.

Il n’est guère envisageable de parler du Trias en France sans mentionner la météorite qui s’est écrasée à l’ouest du Massif central, il y a 206 ± 0,3 Ma. Les traces de ce cataclysme ont été reconnues près du village de Rochechouart. Mais quelques passionnés anonymes ont écrit un article très détaillé sur Wikipédia, auquel je n’ai rien à ajouter :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Astrobl%C3%A8me_de_Rochechouart-Chassenon.

Sauf qu’il n’est pas désigné comme un cratère parce que ce n’en est pas un. Le cratère creusé par l’impact a été érodé depuis longtemps. De plus, sa datation ne permet pas de considérer cet événement comme étant la cause de l’extinction de la fin du Trias.

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