L’Unité de Chantonnay bordée sur son flanc nord par l’unité précédente et sur son flanc sud par l’Unité du Sillon Houiller vendéen, constitue une vaste synforme dont l’axe, oblique par rapport aux accidents bordiers de l’unité, souligne le caractère décrochant dextre, de ces derniers. En effet, cette unité est impliquée dans une déformation polyphasée qui résulte d’un épisode de tectonique tangentielle suivi par un épisode de tectonique décrochante entre le CSA et le Sillon Houiller vendéen. Enfin, sur son flanc méridional, cette unité est localement surmontée en
discordance
stratigraphique par une relique de la couverture sédimentaire jurassique préservée de l’érosion, probablement en raison de rejeux de la faille du Sillon Houiller.
L’Unité de Chantonnay est constituée d’une puissante série épimétamorphique à dominante
détritique
et volcanoclastique, couronnée par un ensemble volcanique basique. Elle débute par un ensemble (300-400m) de métapélites gris sombre associées à des siltites gréseuses et localement à des conglomérats tufacés (Fm. des Gerbaudières) ; cette dernière est surmontée par une très puissante (1000 m ?) formation gréso-schisteuse (Fm. du Bourgneuf) à caractère turbiditique, dans laquelle les grauwackes, qui constituent le
faciès
dominant, sont associées à des passées lenticulaires, assez fréquentes, de conglomérats et microconglomérats. De plus, cette série terrigène, riche en élément volcaniques remaniés, encaisse de nombreux filons doléritiques et rhyolitiques. Localement, la partie supérieure de cette formation évolue latéralement vers une série (Fm. de Sigournais) dans laquelle les niveaux de conglomérats polygéniques (Poudingues de Sigournais et du Fougeroux) sont particulièrement fréquents et puissants. L’ensemble de ces trois formations est attribué au Cambrien et très probablement, la dernière citée est-elle d’âge Cambrien supérieur. Cet ensemble est surmonté par une puissante assise volcanoclastique (Fm. de La Châtaigneraie), association d’ignimbrites, de rhyolites et de tuffites, datée en U-Pb sur zircons, à 470+/-11 Ma et 485+/-14 Ma soit rapportée à l’Ordovicien inférieur. Elle est elle-même coiffée par une série très homogène de quartzarénites blanches (les quartzites de La Châtaigneraie) qui forment un niveau repère (30-80 m) au sein de l’unité. Le Groupe de Réaumur constitue la partie supérieure de la succession stratigraphique de l’Unité de Chantonnay ; il comprend une puissante (800 m) série de schistes (métapélites) gris sombre à noir, au sein desquels est interstratifié un niveau repère (10-20 m), relativement continu, de phtanites et schistes, paléontologiquement datés du Caradoc au Silurien. De plus, localement, sont aussi insterstratifiées dans cet ensemble, des passées de
grès
pyriteux, de microquartzites graphiteux et de calcaires à entroques datés du Dévonien ; enfin, il est recoupé par des filons doléritiques et rhyolitiques. Le toit de la succession stratigraphique est occupé par un puissant (500-1000 m) complexe volcanique basique (Fm. des Basaltes de La Meilleraie et de La Gobinière) montrant des pillow-lavas, des coulées bréchiques, des tufs et des sills, dont la géochimie est comparable à celle des séries actuelles de
bassin
arrière-arc. Par ailleurs, toutes ces formations, bien que non individualisées du fait de dilacération tectonique, sont présentes dans le Complexe écaillé du Beugnon dont l’extrémité affleure en bordure orientale du département de Vendée. Enfin, l’Unité de Marillet, bordée par des accidents, est identifiée aussi en bordure orientale du département entre le Sillon Houiller vendéen et l’Unité de Chantonnay ss ; elle est assimilée à cette dernière du fait d’une convergence de
faciès
et de sa position structurale.
