B14A6 - Site de l’Ariey (commune de Saucats)
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Figure 3 - Puits de dissolution à la base de la coupe (©Bourbon P., 2017)
Géologie
Rappel des couches 5 et 6, vues sur la vitrine d’exposition du site.
On constate le phénomène de creusement de « puits de dissolution », au sein d’un sable calcaire, déposé en zone marine littorale : puits cylindriques de 30 à 50 cm de diamètre, appelés « marmites » lors de leur découverte en 1989. Ce creusement a nécessité une émersion ; puis une transgression marine a suivi, permettant l’installation de bivalves lithophages, dont on retrouve les perforations à la surface de la couche. Les cavités ont été alors remplies par un falun à Amphiopes, coraux, mollusques, souvent roulés. Cet épisode indique une rupture de continuité dans la sédimentation de l’Aquitanien.
Le remplissage des puits est de l’ordre de 2 m. Il correspond à un ensemble paléontologique, riche et diversifié, qui est le faciès le plus marin de l’Aquitanien du site de Saucats. Ce niveau est daté de -21,3 Ma (datation réalisée grâce aux isotopes du Strontium).
On connaît aujourd’hui 8 puits à proximité immédiate de la vitrine (figure 1), ainsi que quelques autres plus en aval. D’autres ont été vus dans la vallée du Brousteyrot.
Hypothèses de formation (selon Londeix L., 2014 [1] )
Actuellement, trois hypothèses permettent d’expliquer la formation de ces puits de dissolution :
- 1- karstogenèse littorale (J.-C. Pellegrin) : en contexte supratidal inférieur (la zone soumise aux embruns), la dissolution de la calcite serait alors assurée par des algues microscopiques qui participent à l’enrichissement en CO2 de l’eau en la rendant agressive vis-à-vis des carbonates ;
- 2- dissolution liée au battement de la nappe d’eau (F. Bourrouilh-Le Jan) : après émersion du secteur, des trous de dissolution karstiques se seraient formés sous l’influence de conditions tropicales humides (générant des pluies acides) et de la nappe sous-jacente ;
- 3- dissolution due au phénomène de « stemflow drainage » (R. Paskoff) : les puits seraient le résultat de la dissolution des carbonates par des eaux de pluie qui s’écoulent le long des troncs d’arbres (acidification des eaux de pluies).
L’hypothèse d’une karstogenèse littorale semble la plus pertinente du fait de la morphologie des puits de dissolution, et surtout de la nature de leur remplissage par un matériel siliceux, lagunaire. En effet, les deux dernières hypothèses n’expliquent pas pourquoi ces puits borgnes (sans échappement au fond), parfois profonds et exigus, sont restés vides de matériel continental.
SIGES
Géologie
Description de la coupe de bas en haut (avec rappel de la coupe du site de moulin Bernachon) :
# Couche 5 : sable calcaire consolidé à puits de dissolution, de 4,20 m de hauteur. C’est le sommet du sable à stratifications obliques, avec toutefois un faciès plus consolidé que celui rencontré au moulin de Bernachon. Il présente :
Le sable calcaire s’est déposé en zone marine littorale, puis a été induré par diagenèse.
Dans un deuxième temps, il y a eu creusement de « puits de dissolution ». On observe en effet des puits cylindriques de 30 à 50 cm de diamètre, appelés « marmites », lors de leur découverte en 1989. Ce creusement a nécessité une émersion. Une transgression marine a suivi ; elle a permis l’installation de bivalves lithophages dont on retrouve les perforations à la surface de la couche. Les cavités ont été alors remplies par un falun à Amphiopes, coraux, mollusques, souvent roulés.
Il est important de noter ici que cet épisode de formation des « puits » indique une rupture de continuité dans la sédimentation de l’Aquitanien.
# Couche 6 : puits remplis, sur une hauteur de 2 m environ, avec du sable quartzeux (6A, depuis le fond jusqu’à environ 1 m de la surface), du falun grisâtre à Lucines, avec galets (6B) et du falun beige-ocre (6C). Ces faluns renferment des centaines d’espèces de mollusques dont Melongena lainei, Conus et Cypraea, ainsi que des Amphiopes, des coraux (23 espèces, essentiellement récifales).
La plupart des fossiles piégés dans ces puits présentent des traces d’usure importantes, montrant bien ainsi qu’il s’agit, en grande partie, d’une thanatocénose [1]. Les autres fossiles sont en meilleur état de conservation car « piégés » dans l’environnement immédiat des puits et recouverts rapidement par les sédiments (nacre sur certaines coquilles). Cet ensemble paléontologique, riche et diversifié, est le faciès le plus marin de l’Aquitanien du site de Saucats.
Ce niveau est daté de -21,3 Ma (datation réalisée grâce aux isotopes du Strontium).
# Couche 7 : sable calcaire, beige clair, fin, peu fossilifère, de 45 cm environ.
On y retrouve quelques bivalves (Solen : coquillages de forme allongée) en connexion. Le dépôt de sable s’est produit en zone littorale ou à l’intérieur d’une lagune, dans sa zone la plus proche de la communication avec l’océan.
Ce niveau repose sur la surface indurée de la couche 5, perforée par de très nombreux organismes lithophages.
# Couche 8 : falun beige clair à « moules » de 15 cm, qui contient :
Ce niveau est daté de -21 Ma (isotopes du Strontium et grade-datation sur les Globigerinoides primordius). Ce dépôt correspond à un milieu calme, sablo-argileux (les perna (moules), en position de vie, sont souvent bivalvées), situé dans une zone externe de lagune.
# Couche 9 : argile à huîtres, de 30 cm, de couleur gris-beige, coquillière, constituée d’illite et en plus faible proportion de montmorillonite.
La présence d’huîtres (Ostrea fimbriata), de Polymesoda et de gastéropodes saumâtres (Granulolabium plicatum), situe ce dépôt dans la zone médiane de la lagune.
# Couche 10 : cette argile à Potamides, de 10 cm environ, est de teinte plus gris-verdâtre que la précédente, avec de nombreux gastéropodes dont Granulolabium plicatum et Potamides margaritaceus, ce dernier étant plus fréquent que dans le niveau sous-jacent ; et des bivalves, Circe deshayesiana. La faune de ces deux horizons permet de penser que le milieu correspondait à la zone médiane d’une lagune.
# Couche 11 : cette argile verte et bariolée, de 0,40 m, contient de nombreux nodules calcaires, sans doute formés après dépôt par décalcification. La rareté des fossiles (quelques Gastéropodes saumâtres) pourrait montrer que c’est l’épisode le moins bien oxygéné de la coupe, avec des influences marines plus faibles. Ce dépôt s’est effectué en fond de lagune.
# Couche 12 : argile rougeâtre à « Potamides » : 0,10 m. Cette argile est riche en sels de fer donnant une teinte rougeâtre, mais cet enrichissement en colloïdes de fer est peut-être postérieur au dépôt. La diversité spécifique au sein des gastéropodes a beaucoup diminué, à cause d’une probable importante dessalure des eaux. Quelques petites espèces de gastéropodes subsistent cependant, dont Tympanotonos tournoueri et Hydrobia sp. Ce milieu est plus ouvert avec une petite oscillation marine positive, qui situe le dépôt dans la zone médiane de la lagune.
# Couche 13 : le dépôt de marne d’eau douce, de 30 cm, est de teinte beige, intermédiaire par sa lithologie entre le faciès précédent formé d’argile et celui sus-jacent de calcaire lacustre franc. On note la présence de petites moules d’eau douce (Mytilopsis), de charophytes et d’hydrobies. Pour ce dépôt, la lagune s’est refermée, et il se met en place une formation d’eau douce uniquement.
# Couche 14 : de teinte grise, assez homogène, le calcaire d’eau douce, de 25 cm, contient une faune abondante de Limnées et Planorbes (gastéropodes dulçaquicoles). Il est caractéristique d’un dépôt lacustre.