Les grès de Sainte-Anne-d'Evenos (Var)

1. Itinéraire

A partir du Brusc, prendre la Départemental 616 jusqu'à Sanary ; prendre la D11, jusqu'à Ollioules, puis la nationale 8, et au sortir des Gorges d'Ollioules, prendre un sentier, à gauche, après deux carrières successives, qui mène à la ferme La Toulousanne (Domaine Dupuy de Lôme).

2. Le site

Grès de Ste-Anne-d'Evenos
c4R = Calcaires à Rudistes. Coniacien
c2a = Grès et sables. Cénomanien inférieur
n6 = Calcaire marneux à silex et Céphalopodes. Aptien infèrieur
n5 = Calcaire. Aptien inférieur
n4U= Calcaire à Rudites. Barrémien à faciès urgonien
Fig. 1. Panorama

On distingue:

-le massif du Gros Cerveau au SE, formée de calcaire blanc, au modelé caractéristique " lapiaz karstique"(cf.figure 1),

-le val d'Aren, au centre creusé dans les calcaires marneux plus tendres, disposés en couches étendues, inclinées non plissées (bordure du Bassin du Beausset).

-la cuesta ou côte de Sainte-Anne d'Evenos est constituée à sa base de grès "cariés" creusés de cavités ou "taffonis", mamelonnés, formant des boules (cf. figure 2) et d'un crêt, ou Barre de la Jaume, calcaire, abrupte, résistante, rectiligne, fissurée, fortement inclinée.

Boules
Fig 2. Boules de grès

Le modelé des grès, est le résultat d'une érosion sous un climat froid (action des eaux d'infiltration sur une roche homogène qui se désagrège facilement donnant des boules) et semble-t-il de phénomènes complexes de capillarité, condensation, sans négliger l'action du vent, responsables de la formation des alvéoles. La croûte siliceuse qui recouvre les boules de grès, s'est formée plus tard sous un climat plus chaud par recristallisation de la silice déplacée par capillarité. Par endroits la croûte siliceuse se détache, mettant à nu le grès qui se désagrège, donnant naissance à des marmites d'érosion, des chenaux d'écoulement des eaux de pluie et des amas de sable sur lesquels se sont installés de magnifiques pins parasol. A l'entrée du vallon, le débit polygonal d'un mamelon de grès (la tortue) exprime l'homogénéité du grès face aux infiltrations et dissolution qu'il subit.

Lapiez
Fig. 3. Lapiaz ou lapiez

C'est un ensemble de rigoles étroites dues à la dissolution du carbonate de chaux par les eaux chargées de dioxyde de carbone.

On observe une série de strates ou couches superposées dont la colonne stratigraphique qui se lit de bas en haut, (des formations les plus âgées vers les plus jeunes), permettra de reconstituer l'histoire de la sédimentation (des différents dépôts) et des milieux de formation.
Grès de S A Evenos colonne stratigraphique

Fig. 4. Colonne stratigraphique

- E = Calcaires à Rudistes (Hippurites, Vaccinites) de la Barre de la Jaume du Coniacien (c4R).

- L2 = lacunes de sédimentation du Cénomanien supérieur et du Turonien dans cette barre, mais présence du Cénomanien supérieur (faciès Gardonien) dans le vallon du Cimaï plus à l'est.

- D = Grès et sables de Sainte Anne d'Evenos à orbitolines et turritelles du Cénomanien inférieur à moyen (c2a).

- L1 = Lacune de sédimentation (Albien).

- C = Calcaires marneux et marnes à Rudistes, foraminifères planctoniques et algues, de l'Aptien (Gargasien) du Val d'Aren (n6).

- B
= Calcaires à silex et à ammonites
de l'Aptien (Bédoulien) du Gros Cerveau (n5).

- A = Calcaires à Rudistes et Madréporaires du Barrémien (faciès urgonien) du Gros Cerveau (n4U).

3. Essai de reconstitution de la colonne stratigraphique de Sainte-Anne d'Evenos

Remarque: il existe des lacunes stratigraphiques L (absence de dépôts sédimentaires à l'Albien, au Cénomanien supérieur (c2R) et au Turonien (c3) qui peuvent être interprétées comme étant dûes soit à une émersion soit à une érosion du fond suite à des courants violents..).

Conclusion: Il s'agit d'une période de sédimentation (dépôts de strates calcaires et sableuses superposées de la plus ancienne, à la base, vers les plus jeunes, au sommet) dont on a fixé, ici le début au Barrémien (Crétacé inférieur), il y a environ 117 millions d'années et qui s'est achevée ici, au Coniacien (Crétacé supérieur), il y a environ 87 millions d'années.


Coupe Val d'Aran
Fig. 5. Coupe schématique


10. = Valdo-Fuvélien. Calcaires noirâtres et marnes riches en débris de Mollusques avec intercalations de passées ligniteuses (Cf. Argilière de Fontanieu).

9. = Santonien supérieur. Marnes, marnes et sables, grès.

8. = Santonien inférieur. Calcaires à Rudistes de la Barre de La Cadière d'Azur.

7. = Coniacien supérieur. Marnes à Spongiaires.

6. = Coniacien moyen. Grès avec intercalations de bancs calcaires

5. = Coniacien inférieur. Calcaires à Rudistes de la Barre de la Jeaume.

Lacunes L2 du Cénomanien moyen à supérieur et du Turonien.
4. = Cénomanien inférieur à moyen. Grès et sables de Sainte-Anne d'Evenos à orbitolines et turritelles.
Lacune L1 de Albien

3. = Gargasien (Aptien supérieur). Calcaire marneux et marnes à rudistes, foraminifères planctoniques et algues.

2. = Bédoulien (Aptien inférieur). Calcaire argileux à silex et ammonites.

1. = Barrémien à faciès urgonien. Calcaire à rudites et à madréporaires du Gros Cerveau.

4. Essai de reconstitution des milieux de formation (Paléoécologie) et de la chronologie des évènements (Paléogéographie)

Tenant compte des formations rocheuses successives, des plus anciennes vers les plus jeunes, (de 1 à 7) et des fossiles rencontrés, on déduit le milieu de vie passé ou paléo-écologie, son évolution, la chronologie des principaux évènements et on peut dresser une reconstitution paléo-géographique.

Les différentes niveaux

1. Calcaires du Gros Cerveau
Ils renferment des Fossiles de Rudistes (Requiena, Toucasia) et de Madréporaires.
Alors que les Rudistes (Mollusques Lamellibranches) ont disparu, les Madréporaires ont de nombreux représentants actuels.
Ces derniers vivant dans des récifs de mers chaudes, peu profondes, claires et agitées on peut donc penser selon le "Principe d'actualité" que les Madréporaires fossiles et les Rudistes vivaient dans le même type de milieu .

Le calcaire du Gros Cerveau est issu d'une sédimentation calcaire récifale de plate-forme carbonatée daté du Barrémien à faciès urgonien (n4U).

2. Calcaires du versant nord du Gros Cerveau. Ils renferment des Ammonites; les ammonites étaient des Mollusques céphalopodes aujourd'hui disparus, voisins des Nautiles actuels qui sont des Mollusques Céphalopodes marins.
Les Nautiles vivant en mer en profondeur, les Ammonites vivaient dans le même type de milieu.

Les Calcaires du versant nord du Gros Cerveau correspondent à une sédimentation calcaire dans une mer plus profonde, dans un bassin sédimentaire qui s'ouvre. Ils sont datés de l'Aptien (Calcaire à rognons de silex et céphalopodes (n5)).

3. Calcaire marneux du Val d'Aren à chailles.
Ils correspondent à une sédimentation calcaire et argileuse plus profonde. Le fond du bassin s'affaisse (= subsident). Il est daté de l'Aptien marneux (n6a)

4. Absence de dépôts marins et présence de dépôts continentaux (bauxite).
Cela correspond à une lacune stratigraphique (L1) de l'Albien (n6b). Un soulèvement local ayant provoqué une émersion suivie d'érosion et de bauxitisation.

5. Grès et sables du Versant sud de la cuesta
La présence d'Orbitolines, disparues aujourd'hui mais proches des Foraminifères (Globigérines) actuels et de Térébratella carantonensis qui sont des Brachiopodes comme les Térébratulines actuelles témoignent de la présence du retour d'une mer chaude de faible profondeur donc d'une avancée de la mer sur le continent. Elle correspond à la transgression du Golfe de Basse-Provence avec dépôts de sédiments détritiques du Cénomanien inférieur (c2a)

6. L'absence de dépôts marins et la présence d'une croûte ferrugineuse sur les grès cénomaniens correspond à la lacune stratigraphique (L2) du Cénomanien sup (c2R) et du Turonien (c3). Il y a donc eu éémersion, érosion et ferrugination des grès

7. Calcaires de la Barre de la Jaume.
La présence de Rudistes (Hippurites, Vaccinites) indique l'existence d'une mer chaude peu profonde, claire et agitée avec le retour d'une sédimentation calcaire récifale au Coniacien (c4R). Il y a transgression.
Remarques:
1. La profondeur du golfe marin a subi, ici, dans cette zone, des variations pendant cet épisode sédimentaire.
2. La sédimentation ne s'est pas arrêtée pour autant, dans la région, ni au Cénomanien supérieur, ni à l'Albien, ni à l'Aptien.

5. Essai de reconstitution de l'histoire géologique.


-Au Crétacé inférieur se déposent des calcaires peu profonds à Rudistes (Barrémien n4U) puis des calcaires plus profonds à silex et à ammonites (Aptien inférieur. Bedoulien n5) et des calcaires marneux du Val d'Aren (Aptien supérieur. Gargasien n6a) dans un sillon subsident (fond d'un bassin sédimentaire qui s'enfonce progressivement) formant un golfe marin dépendant de la Téthys (cf. Panorama géologique).

La surface de discontinuité L1 correspond à une lacune stratigraphique (1) de l'Albien. Dès l'Aptien (il y a environ 125 Ma) dans un contexte distensif de direction NNW-ESE des mouvements tectoniques provoquent la formation du Bassin nord-toulonnais et localement des sillons et des "rides anticlinales", dont celle de La Toulousane qui émerge et subit une érosion. Dans le vallon du Cimaï (barre de la Simaille de son versant sud), des paquets de roches fraichement formées au sein des sédiments aptiens ont été entrainés sur les versants de ces rides en gestation. Selon leur taille, ces mégadébris sont dénommés brèches ou "klypes".

A l'Albien (112 Ma environ) la Provence soulevée émerge et cette phase d'exhaussement durera jusqu'au Campanien ; c'est le "bombement sud provençal ou durancien " (notion qui remplace celle d'<<isthme duracien>>) ; une surface d'érosion se développe sur ces structures (érosion de type karstique avec latéritisation et bauxitisation). Ainsi dans la région toulonnaise (Le Revest) des poches contenant de la bauxite, creusées dans les calcaires urgoniens, coiffées de Cénomanien saumâtre à Préalvéolines, datées du Cénomanien inférieur par J. PHILIP, attestent d'une émersion, d'une érosion et d'une bauxitisation sur une zone haute.

-Au Crétacé supérieur, le début de la série marine est réduite ici, aux grès et aux sables siliceux à orbitolines du Val d'Aren (Cénomanien inférieur), traduisant une avancée du "golfe de Basse Provence" (transgression (2)) sur le continent, subsident entre une partie Nord et le Sud émergés. L'apparition de ces grains de quartz est la première manifestation de l'émersion puis de l'érosion d'un contient méridional (pyrénéo-corso-sarde). Ces apports détritiques ne cesseront qu'à la fin du Crétacé (-65 millions d'années). Transportés par des rivières dans la mer crétacée plus au nord, les débris de roche sont des grains de quartz ou des argiles qui se trouvent mêlés ici aux débris d'animaux marins sédimentés par du calcaire.

La surface de discontinuité L2 correspond à une discordance angulaire (3) (entre les grès cénomaniens du Val d'Aren et les calcaires coniaciens de la barre de la Jaume ; elle est matérialisée par la grésification de la partie supérieure des sables cénomaniens inférieurs de Sainte-Anne d'Evenos puis par leur ferruginisation pendant leur émersion. Le Cénomanien supérieur et le Turonien correspondent ici à une période de régression marine (4).

Plus à l'est et au nord (Le Revest), se forme par altération des roches argileuses du Crétacé inférieur. Au-dessus de la grande carrière du Val d'Aren, des altérites ferrugineuses et kaoliniques (amorce de bauxitisation) sont intercalées à la base du Cénomanien supérieur (HAIRABIAN A. 2007). Du mont Caume à la barre de la Jaume, la bordure du bassin marin demeure le siège d'une activité tectonique permanente qui annonce les mouvements plus violents du Tertiaire (chevauchements) et provoque une grande irrégularité des dépôts du Crétacé supérieur.

Ainsi du Val d'Aren au Mont Caume et du Cénomanien au Santonien, on assiste à un retour progressif de la sédimentation marine sur la ride anticlinale émergée et l'installation d'une plate-forme carbonatée, où s'établissent des formations récifales à rudistes qui forment la barre de la Jaume et la barre des Aiguilles (Coniacien (c4R)). C'est une période marquée par des variations de profondeur du golfe et des mouvements tectoniques qui affectent les rides anticlinales albiennes.

C'est au Campanien (Valdo-Fuvélien (c6)) que le golfe s'assèche progressivement et se comble peu à peu ; des lagunes d'eau saumâtre, communiquant avec la mer, puis des lacs le remplacent, comme l'attestent les formations laguno-lacustres les plus jeunes du synclinal du Beausset à Fontanieu.
Cet épisode correspond à la régression généralisée de la mer vers l'ouest, à l'assèchement progressif du golfe de Basse Provence.

Au Maestrichtien, fin du Crétacé supérieur, la Provence émerge définitivement, suite aux premiers mouvements tectoniques pyrénéo-provençaux dont les contraintes de compression provoquent le plissement de la couverture sédimentaire.

La phase compressive tangentielle majeure ici semble plus précoce que les mouvements paroxysmiques pyrénéo-provençaux (phase provençale de l'Eocène supérieur), qui provoquent le décollement de la couverture sédimentaire qui se plisse, glisse vers le nord et chevauche le substratum. Ici, <<la phase compressive se caractérise par la mise en place de l'unité allochtone (5) de Bandol à vergence (6) nord, décollée sur le Trias. Le mouvement de cette "nappe" s'effectue sur un avant-pays déjà structuré pendant les phases albienne et turonienne..*.>> comme l'atteste la Klippe du " Vieux Beausset " (cf. carte géologique).
De même le Trias des collines du Télégraphe et de l'Oratoire Saint-Jean qui chevauche le synclinal du Bausset ou les écailles du Mont Caumes, du Mont Come et du Coudon qui chevauchent l'autochtone (7) du même synclinal.,

- A l'Oligocène, l'anticlinal du Gros Cerveau est soulevé (déformant la bordure sud du Bassin du Beausset et redressant la Barre de la Jaume).

- Pendant le Quaternaire, les variations climatiques provoquent une érosion intense ("taffonis" des grès de Sainte-Anne d'Evenos, érosion karstique des massifs calcaires comme le Gros Cerveau et creusement de la Vallée de la Reppe).

En résumé, on distingue au Crétacé une succession de 3 séquences :
-une séquence de sédimentation de plate-forme carbonatée (MASSE, 1976) du Valanginien au Barrémien (n4U) (140,02 ± 3,0 - 125,0 ±1,0 Ma) qui constituera l'ossature des Massifs Nord-Toulonnais
-une séquence d'ouverture d'un bassin sédimentaire à l'Aptien inférieur (Bédoulien (n5)) qui s'approfondit à l'Aptien (n6a) (125,0 ± 1,0 - 112,0 ± 1,0 Ma).
-une séquence de comblement de bassin de l'Albien supérieur (n6b) au Valdo-Fuvélien (c6). (99,6 ± 0,9 - 70,6 ± 0,6 Ma).
Pendant cette période:

-2 épisodes transgressifs (avancée de la mer) se sont manifestés :
°au Cénomanien d'abord (c2a) (99,6 ± 0,9 Ma) .puis
°au Coniacien (c4r) (89,3 ±1,0 Ma).


- 2 phases tectoniques importantes (PHILIP, 1970) :
°à l'Aptien (n5) - Albien (n6) (125,0 ± 1,0 - 99,6 ± 0,9 Ma) dans un contexte distensif provoquant un affaissement, inégal tout au long du front nord-toulonnais, de la plate-forme urgonienne entrainant la mise en place de compartiments surélevés comme la ride de La Toulousanne ou la ride de Tourris (où l'Aptien-Albien manque, lacune L1) et de compartiments affaissés (où l'Apto-Albien est épais) comme dans les sillons de Sainte-Anne-d'Evenos ou de La Clavelle.
°au Cénomanien sup (c2R) - Turonien (c3) (95 environ - 89,3 ± 1,0 Ma) entrainant la surrection du secteur occidental du front nord-toulonnais dont la Jaume où le Cénomanien est basculé vers le Nord alors qu'à l'Est, dans une zone subsidente s'accumulent des sédiments détritiques sur environ 300 mètres d'épaisseur au Mont Caumes.
Plus tard s'ajouteront les déformations consécutives à la phase paroxysmale provençale et les grandes unités structurales se mettrons en place (cf. Panorama topographique, géologique et structural de la région de Six-Fours (Var).

Taffonis
Fig. 6. Taffonis
Taffonis3
7. Taffonis
Cavités arrondies de quelques décimètres à plusieurs mètres de hauteur et de profondeur ou "taffonis" creusées par l'érosion en climat sec dans les grès de Sainte-Anne d'Evenos.
Pins parasols
Fig. 8. De magnifiques pins parasol poussent sur les sols sablo-gréseux.
Erosion dans les grès
Fig. 9. Alvéoles apparaissant au plafond des "taffonis"
Exploitation des grès
Fig. 10. Exploitation des grès
(1) Lacune stratigraphique : dans une série sédimentaire absence de dépôts pendant un laps de temps déterminé.

(2) Transgression : avancée de la mer sur le continent dûe soit à une montée du niveau marin, soit à un enfoncement d'ensemble du continent soit aux deux phénomènes.

(3) Discordance angulaire : dans une série sédimentaire arrêt de la sédimentation matérialisée par une surface de discordance de part et d'autre de laquelle les pendages des 2 séries sédimentaires sont différents.

(4) Régression : retrait de la mer dû soit à une baisse du niveau marin, soit à un soulèvement général du continent, soit à un apport important de sédiments, soit à la combinaisons de ces 3 phénomènes.

(5) Allochtone : se dit d'un terrain déplacé d'un substratum à un autre par l'effet de contraintes tectoniques.

(6) Vergence : sens de déversement d'un pli ou sens vers lequel se fait un chevauchement.

(7) Autochtone : se dit d'un terrain formé sur place, non déplacé par l'effet de contraintes tectoniques.

*Bibliographie
: "L'évolution paléogéographique et structurale du front de chevauchement nord-toulonnais (Basse Provence occidentale, France". Bull. Soc. géol, France, 1987. J. Philip, P J-L. Masse, L. Machhour.
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