La capture du Grand-Morin par la Marne (Bassin parisien, France) : âge et mécanisme

Des sondages, réalisés dans la vallée aval abandonnée du Grand-Morin, à l'ouest d'EsbIy, permettent de dater son abandon du Tardiglaciaire (Dryas ancien probable). La capture qui en est la cause est attribuée à un chenal de la Marne qui divaguait sur un lit exhaussé par les alluvions pléniglaciaires et tardiglaciaires. Elle a toutefois été préparée par un travail des deux rivières, dont les méandres s'étaient progressivement rapprochés durant le Pleistocene moyen.Drillings were undertaken in the fossil lower valley of the Grand-Morin river near Esbly. They date its piracy by the Marne river from the Late Glacial (Early Dryas probably). This capture is related to a braided channel flowing on the raised bed of Pleniglacial and Late Glacial alluvium. However, this piracy was prepared by the migration of the meanders of the two rivers during the Middle Pleistocene

Compte-rendu de lecture de Géologues n°142 et 143

Ces deux numéros de la revue trimestrielle de l’Union Française de Géologues parvenus récemment à la rédaction, intéresseront, tous les lecteurs soucieux d’avoir un panorama récent de la géologie et de ses applications les plus variées en Ile-de-France. Bien que peu d’articles concernent le « Quaternaire historique », ils combleront tous ceux désireux d’avoir un panorama complet de la gestion économique et morphosédimentaire « anthropocène » du territoire francilien, qu’elle soit actuelle ou ..

Robaszynski, F. et Guyétant, G., coordination (2009). Des roches aux paysages dans le Nord - Pas-de-Calais. Richesse de notre patrimoine géologique

Cet ouvrage grand public propose la découverte de près de 450 millions d’années d’histoire géologique du Nord - Pas-de-Calais. Du Boulonnais à l’Avesnois, en passant par le bassin minier, l’Artois, la Flandre et les plaines maritimes, l’étude de vingt-cinq sites emblématiques du patrimoine géologique régional permet à différents spécialistes d’exposer les principales étapes de son évolution. Après la présentation de quelques bases pour aborder la géologie du Nord – Pas-de-Calais, un premier ..

Les nappes alluviales de l’Allier en Limagne (Massif Central, France) : stratigraphie et corrélations avec le volcanisme régional

La vallée de l’Allier offre en Limagne une des séquences fluviatiles les plus développées en Europe. Le système de terrasses quaternaires postérieur à 2Ma comporte 12 unités principales et de nombreuses unités secondaires à développement plus ou moins local. Il prolonge un ensemble de dépôts alluviaux pliocènes et plio-pléistocènes étagés compris entre environ 5 et 2 Ma. Le volcanisme bordier, qui a joué un rôle important dans leur préservation, permet de disposer de nombreux repères chronologiques datés principalement par K-Ar et 39Ar/40Ar. L’étude des cortèges de minéraux lourds volcaniques et des marqueurs plus ponctuels constitués par les quartz rhyolitiques et les laves différenciées permet de distinguer la majorité des dépôts et d’établir leur corrélation stratigraphique. Le rôle majeur joué par les téphras du Mont-Dore (environ 3,5 à 0,25 Ma) dans la constitution des spectres minéralogiques permet de proposer des corrélations chronologiques plus ou moins précises avec la téphrochronologie établie pour ce strato-volcan. Si l’analyse comparative des données morphostratigraphiques et sédimentologiques contribue à préciser la définition de nombreuses unités, elle montre aussi leur répartition très inégale dans l’espace et le temps. Plusieurs critères permettant d’établir la continuité et la discontinuité syn- et post-sédimentaire des formations alluviales sont ainsi examinés.The river Allier valley in the Limagne graben area provides one of the most developped fluvial sequence in Europe. The Quaternary terraces system developped after ca. 2 Ma comprises 12 main units and several local ones. This succession follows Early Pliocene to Early Pleistocene deposits extended ca. 5 to 2 Ma. The surrounding volcanism offers numerous chronological markers K-Ar and 39Ar/40Ar dated. Study of volcanic heavy minerals and specific markers provided by rhyolitic quartz and differentiated lavas offer a good stratigraphical control and a tool for the correlation of the deposits. The major role played by the pyroclastites of the Mont-Dore (ca. 3.5 to 0.25 Ma) in the constitution of the fluvial mineralogical spectras provides a more or less precise tool for their correlation with the tephrochronology of this strato-volcano. Comparisons between morphostratigraphical and sedimentological data is used to define several units. They show also their variable distribution in time and space. Several aspects related to the continuity and discontinuity of the fluvial deposits during and after their deposition are illustrated

Changements hydrographiques et volcanisme plio-quaternaire dans les bassins de la Loire et de l’Allier (Massif central, France)

L'analyse géométrique des paléotracés des bassins supérieurs de la Loire et de l'Allier précise leur paléogéographie et définit leurs relations avec le volcanisme et les phénomènes sédimentaires associés. Les données radiométriques récentes et les marqueurs téphrochronologiques fournissent un cadre chronologique à ce schéma. Ces données rendent peu vraisemblable l'hypothèse d'un cours plio-pléistocène de la Loire vers l'Allier. Elles démontrent en contrepartie l'existence probable d'un ancien tracé méridien de la rivière fossilisé par les basaltes du Devès à l'amont du bassin du Puy. Dans le haut bassin de l'Allier, les preuves d'un passage de l'Allier par le bassin de Paulhaguet au Pliocène demeurent contestables. L'existence d'un ancien tracé N-S de la Sénouire, barré par l'appareil volcanique du Pié-du-Roi. est par contre confirmée. Elle peut être considérée comme à l'origine de la sédimentation dans le bassin et du déversement de la rivière vers le nord. Plus au nord, la paléogéographie de la vallée pliocène de l'Allagnon, fossilisée par les basanites du Cézallier, est précisée. À la bordure orientale du Mont-Dore, des modifications de tracés importantes sont mises en évidence dans les drainages quaternaires des vallées affluentes de l'Allier (Couzes). Enfin, à l'est de ce secteur, l'évolution complexe du tracé de l'Allier est retracée avec précision sur plus de 4 Ma, grâce aux jalons fournis par le volcanisme. Ces résultats montrent le rôle direct du volcanisme dans la modification de la majorité des tracés, mais soulignent aussi son rôle inducteur important dans les sédimentations fluvio-lacustres qui leur sont liées. Ils conduisent ainsi à réduire le rôle direct de la tectonique, au profit de celui des dynamiques climatiques exacerbées par le volcanisme.Geometric analysis was used to determine the paleogeography of the valley courses in the upper drainage basins of the Loire and Allier rivers, and to define their relations to regional volcanism and associated sedimentation dynamics. The chronology of this scheme is based on the integration of new radiometric data and the study of tephrochronological indicators. According to these data, there is no evidence for a Plio-Pleistocene course of the Loire towards the Allier. On the contrary, a probable S-N water course of the river is fossilized by the Devès basalts upstream from the basin of Le Puy. In the upper Allier drainage basin there are insufficient arguments to prove that the Allier ever flowed through the Paulhaguet basin during Pliocene. However, our data confirm the existence of an old N-S course of the Sénouire, now dammed by the Pié-du-Roi volcano. It explains the sedimentation in the basin and the change of direction of the course to the north. Further north, Pliocene paleogeography of the Allagnon, buried under the Cézallier basanites, is examined. On the eastern slopes of the Mont Dore, important changes in courses are evident within the Quaternary network of the tributaries of the Allier (Couzes). Finally, further east, the 4 Ma complex evolution of the Allier course can be described precisely, using volcanic chronological indicators. Our results illustrate the direct role played by volcanism in the changes of the river courses and its important role in the fluvio-lacustrine sedimentation. The part played by tectonics seems to be less important than that of the climatic dynamic.Die geometrische Analyse des Palâoverlaufs der oberen Becken der Loire und des Allier verdeutlicht ihre Palâogeographie und bestimmt ihre Beziehungen zum Vulkanismus und damit verbundenen Sedimentationssphanomenen. Die neuen radiometrischen Daten und die tephrochronologischen lndikat-oren geben diesem Schema einen chronologischen Rahmen. Die Hypothèse eines Verlaufs der Loire zum Allier hin im PMo-Pleistozàn erscheint durch diese Daten unwahrscheinlich. Dagegen belegen sie die Wahrscheinlichkeit eines alten sudlichen Verlaufs des durch die Devès-Basalte versteinerten Flusses oberhalb des Beckens von Puy. Im oberen Allier-Becken bleiben die Beweise dafur, dass der Allier im Pliozân das Becken von Paulhaguet durchfloss, anfechtbar. Jedoch wird ein alter N-S-Verlauf der Sénouire bestàtigt. der jetzt durch den Pié-du-Roi-Vulkan abgeschnitten wird. Das fuhrte zur Sedimentation im Becken und der Verànderung des Flusslaufs nach Norden. Weiter nôrdlich wird die Paleogeographie des Allagnon-Pliozàn-Tals, das durch die Cézallier-Basanite versteinerte. prâzisiert. Am ôstlichen Rand des Mont-Dore werden wichtige Verànderungen der Làufe in den Quartàr-Einzugsgebieten der Zuflùsse des Allier (Couzes) dargelegt. Schliesslich wird im Osten dieses Gebiets mit Hilfe der durch den Vulkanismus gelieferten Anhaltspunkte die komplexe Entwicklung des Laufs des Allier ùber mehr als 4 Ma prâzise nachvollzogen. Diese Ergebnisse zeigen die direkte Einwirkung des Vulkanismus auf die Verànderung der Mehrzahl der Làufe; sie heben aber auch seine wichtige auslôsende Wirkung in den mit ihnen verbundenen Fluss-See-Sedimentationen hervor. Die Ergebnisse fùhren zu einer Minderung der direkten RoIIe der Tektonik zugunsten der durch den Vulkanismus verschârften Klima-Dynamik

Robaszynski, F. et Guyétant, G., coordination (2009). Des roches aux paysages dans le Nord - Pas-de-Calais. Richesse de notre patrimoine géologique

Cet ouvrage grand public propose la découverte de près de 450 millions d’années d’histoire géologique du Nord - Pas-de-Calais. Du Boulonnais à l’Avesnois, en passant par le bassin minier, l’Artois, la Flandre et les plaines maritimes, l’étude de vingt-cinq sites emblématiques du patrimoine géologique régional permet à différents spécialistes d’exposer les principales étapes de son évolution. Après la présentation de quelques bases pour aborder la géologie du Nord – Pas-de-Calais, un premier ..

Impacts environnementaux sur l’érosion des sols au Pléistocène supérieur et à L’holocène dans le cratère de maar du lac du Bouchet (Massif central, France)

Une nouvelle utilisation des données palynologiques, sédimentologiques et chronostratigraphiques issues de la séquence sédimentaire intracratérique du maar du Lac du Bouchet (Massif central, France) permet d’étudier les relations entre les changements environnementaux et l’érosion des sols au Pléistocène supérieur et à l’Holocène dans le cratère de cet appareil volcanique. Une méthode de calcul du volume et de la masse des couches de sédiments déposés à l’intérieur du cratère a été élaborée afin d’évaluer les taux moyens d’érosion à la surface du bassin versant. Ces taux ont été très élevés pendant les périodes les plus froides du dernier épisode glaciaire würmien (Lanterne I et III, Dryas ancien), avec des valeurs comprises entre 180 et 210 t.km-2.an-1. Au contraire, durant les périodes tempérées interglaciaires de l’Eémien et de l’Holocène, la vitesse de l’érosion a été plus lente, variant entre 10 et 50 t.km-2.an-1. Les analyses polliniques et sédimentologiques des dépôts lacustres intracratériques permettent d’interpréter ces chiffres dans le cadre de l’évolution paléoenvironnementale régionale. Au cours des périodes froides, l’érosion détritique a été forte et intense dans le bassin versant du Lac du Bouchet, car la végétation basse et ouverte à caractère steppique protégeait moins bien le substrat des agents météoritiques. Par contre, durant les épisodes climatiques tempérés, la végétation forestière qui recouvrait la surface du bassin versant a induit une réduction des flux sédimentaires. D’autre part, on a pu constater une hausse des taux d’érosion dans la seconde moitié de l’Holocène, à partir du Subboréal, en relation avec les déforestations régionales d’origine anthropique pour l’exploitation agricole du territoire.A new use of the palynological, sedimentological and chronostratigraphical data issued from the intracrateric sedimentary filling of the “Lac du Bouchet” maar (Massif Central, France) gives an opportunity to study the relationships between the environmental changes and soil erosion in this volcanic crater from the Upper Pleistocene to the Holocene. A calculation method of the volume and mass of sediment layers deposited inside the crater were developed in order to assess the mean erosion rates in the drainage basin. These rates were very high during the coldest periods of the last Würmian glaciation (Lanterne I and III, Oldest Dryas), with values ranged from 180 to 210 t.km-2.yr-1. To the opposite, the erosion was slower for the Eemian and Holocene interglacial temperate periods, with rates varying between 10 and 50 t.km-2.yr-1. From the palynological and sedimentological studies of the intracrateric deposits, these numbers can be interpreted in the context of the regional palaeoenvironmental evolution. In the cold periods, erosion was deeply intense and coarsely detrital due to the fact that the drainage area was poorly protected by a low and open steppic vegetation. In contrast, during the temperate climatic episodes, the watershed ground surface was covered with forests, which induced a quieter morphogenesis and reduction of sedimentation fluxes. Besides, we can point out a rise in erosion rates throughout the second part of the Holocene, from the Subboreal, owing to the anthropogenic regional forest clearings for land cultivation

Nouvelles données sur les téphras pléistocènes piégés dans les remplissages karstiques ardéchois (SE France)

Des retombées volcaniques issues soit du Mont-Dore, soit du Vivarais ont été découvertes dans plusieurs sites karstiques de la BasseArdèche. Après celle d’Orgnac 3 liée au paroxysme terminal du Sancy autour de 0,3 Ma et celle de la Baume Moula issue, il y a 72 ± 12 ka, d’un maar appartenant au volcanisme Pléistocène supérieur de l’Ardèche, deux nouvelles retombées volcaniques ont été mises en évidence dans l’aven Marzal II. Dans la partie moyenne du remplissage, une association zircon – sphène est caractéristique d’un volcanisme différencié typique du MontDore, et pourrait être corrélée avec des émissions de pyroclastites situées vers 0,45 Ma. Dans la partie supérieure du remplissage, un autre type de retombée volcanique apparaît nettement avec des minéraux (olivine, orthopyroxènes, diopside, clinopyroxène brun) issus d’un volcanisme basaltique à enclaves mantelliques. Cette association est typique d’une retombée phréatomagmatique liée sans doute à l’éruption d’un maar du Vivarais. Les données biochronologiques et 14C la rattachent à la phase récente de ce volcanisme, entre 40 000 et 30 000 ans. Enfin, l’aven du Devès de Reynaud renferme un téphra d’origine phréatomagmatique, à relier probablement au volcanisme du Vivarais. Ces découvertes montrent l’intérêt du milieu karstique, favorable à la conservation de phénomènes dynamiques inconnus en surface.Volcanic ash-falls from Mont-Dore or Vivarais volcanoes have been discovered in different karstic sites of the “Basse-Ardèche” region. After the ash-fall of the Sancy volcano dated ca. 0.3 Ma described in Orgnac 3 aven and the ash-fall from an Upper Pleistocene Ardèche maar, 72 ± 12 ka ago, found in the Moula rock-shelter, two new tephra have been discovered in the Marzal II aven. The middle part of the filling includes a zircon-sphène association which is typical of a Mont-Dore differentiated volcanism and could be connected with pyroclastic outbursts ca. 0.45 Ma old. In the upper part of the filling, other minerals such as olivine, orthopyroxenes, diopside, brown clinopyroxene, correspond to a basaltic volcanism with mantellic enclaves. This association is typical of a phreatomagmatic ash-fall probably emitted by a maar in the Vivarais region. Biochronological and 14C data situate this latter tephra in the most recent phase of the Vivarais volcanism, between 40 - 30 ka. The Devès de Reynaud aven includes a third tephra also emitted during a phreatomagmatic event, probably due to the eruption of a Vivarais maar. These results show the interest of karstic fillings as they preserve the vestige of dynamic events today unknown on land surface

L’évolution plio-quaternaire du bassin du Puy (Massif Central, France) : rythmes morphosédimentaires et volcanisme

Dans le bassin supérieur de la Loire (Velay, Massif Central, France), l'interaction du volcanisme basaltique plio-pléistocène du Devès (3 à 0,8 Ma) et de la dynamique fluviale est à l'origine de nombreuses modifications morphosédimentaires entre 3 et 0,8 Ma. Dans le bassin du Puy, elles ont abouti à la mise en place d'une séquence sédimentaire fluvio-lacustre de 150 m d'épaisseur qui représente un enregistrement de référence pour la connaissance du Pléistocène inférieur européen. Aux marqueurs biostratigraphiques fournis initialement par les faunes de mammifères sont venus s'ajouter d'autres jalons (palynologie, paléomagnétisme, datations K-Ar, minéraux lourds...) précisant la chronologie du dépôt et le contexte de sa formation. La sédimentation apparaît contrôlée par l'édification en deux temps d'un barrage volcanique à l'exutoire aval du bassin. L'âge de la partie inférieure de ce barrage est fourni par des datations K-Ar qui permettent de fixer vers 2,5 Ma le début de la sédimentation. Cet âge est corroboré par les données chronostratigraphiques fournies par la séquence lacustre de Ceyssac. Les dépôts accumulés au-dessus des alluvions grossières basales anté-barrage témoignent des ambiances lacustres brutalement induites au sein du bassin par ce premier barrage. Malgré la complexité paléogéographique de la zone, les données sédimentologiques et minéralogiques aident à élaborer un schéma évolutif général. Sphène et apatite du Mont-Dore sont ainsi indicateurs de cette première étape dans l'élaboration du remblaiement. De même, l'apparition d'augites vertes du Mont-Dore à la partie intermédiaire du dépôt coïncide avec un regain de détritisme au sein du bassin, corrélatif du franchissement du premier barrage. Cet épisode est mal calé chronologiquement. La mise en place vers 2 Ma d'un deuxième barrage superposé au premier provoque le retour rapide d'une sédimentation lacustre qui prend fin vers 1 Ma. Les coulées du plateau du Devès recouvrent alors largement le secteur, avant leur réincision par la Loire et la Borne. Forçant la sédimentation dans le bassin du Puy, le volcanisme y a permis l'enregistrement des modifications bioclimatiques, qui s'expriment de manière générale par des dépôts fins durant les phases tempérées et des apports grossiers durant les périodes froides. Ces données, corroborées par la palynologie des séquences de Ceyssac et de La Rochelambert, établissent en particulier un détritisme accru lors de phases sédimentaires qui semblent se rapporter à l'Éburonien de la chronologie nordique. En amont du bassin du Puy se pose la question d'une corrélation de ces phénomènes sédimentaires avec l'évolution de la morphologie de la vallée, qui passe d'un berceau à une gorge.In the upper river Loire basin (Velay, French Massif Central), the conjunction of the Devès basaltic volcanism (3-0.8 My) and the fluvial dynamics created many morphosedimentary disruptions. In the Le Puy graben, it generated the deposition of a thick (150 m) fluvio-lacustrine and volcanic infilling. This sedimentary sequence offers a reference record for the European lower Pleistocene. The first biostratigraphic markers are given by several classical palaeontological sites. Several other markers can be used now (palynology, paleomagnetism, K-Ar absolute dating, mineral markers...) in order to precise the chronology of this deposit and the context of its development. The volcanism, which created a composite dam blocking the main river exit at the NE part of the basin, can be regarded as a major agent of the sedimentary evolution of the basin. The beginning of sedimentation (2.5 Ma) can be given by the age of the lower part of this dam. This age is confirmed by the chronostratigraphic data of the Ceyssac lacustrine sequence. This first dam caused the lacustrine sedimentation to start over the coarse fluvial deposit of the palæo-Loire prior to the dam. The area of Le Puy basin offers a complex palæogeography, but it is possible to use sedimentological and mineralogical data for proposing a general reconstruction of the evolution. Sphene and apatite from the Mont-Dore are thus connected to this first deposit phase. In the middle part of the whole deposit, green augite from the Mont-Dore appears in a more coarser fluviatile accumulation which indicates the last fill of the first dam. Whe do not know exactly the age of this event. Around 2 Ma, a new dam formed over the previous one causing the formation of a second lake. The second lacustrine sedimentation occurred up to 1 My, when it was interrupted by large lava-flows from the Devès plateau which fossilized the whole plio-pleistocene sedimentary sequence. These flows and the sedimentary layers below were further eroded by the Loire and the Borne rivers. Due to volcanism, the plio-pleistocene sedimentary sequence formed behind the composite dam gives us now informations on bioclimatic influences: a fine sedimentation is contemporary with temperate climatic phases, and a coarser sedimentation signals the cold climatic ones. The pollen data from the classical sequences of Ceyssac and La Rochelambert confirm these results, ascribing the main cold stage to the Eburonian (Nordic chronology). Upstream from the Le Puy basin, in the upper part of the Loire river basin, the Loire valley evolves from stepped slopes to gorges. This morphological evolution can be correlated to the Plio-Pleistocene sedimentary history of the La Puy basin

New geological and tephrochronological data on the palaeontological site of the Senèze maar (Early Pleistocene, Massif Central, France)

The volcanic system of Senèze (Domeyrat, Haute-Loire) comprises a basanite flow, scoriae, a maar crater and phreatomagmatic products. New field research and detailed cartography clarify their geometry and geological relationships. The maar contains an important palaeontological site of the Early Pleistocene that yielded forty species of mammals attributed to the biozone MNQ 18 (of which it is the reference locality). The excavations undertaken between 2001 and 2006 recovered new fossils and documented their stratigraphic and geodynamic context. The fossiliferous site is located on the shore of the palaeolake and includes several lacustrine and slope deposits linked to the contemporaneous climatic changes which in turn produced a number of locally fossiliferous findspots which appear to be close in age. The discovery of ten tephras emitted by the Mont-Dore strato-volcano, situated 60 km to the NW allowed development of a remarkable tephrochronological framework. Because of the intense weathering of the tephras, their composition is determined by their mineralogical content (feldspars, brown amphiboles, brown and green diopside, titanite, apatite, zircon, biotite-phlogopite, Fe-Ti oxides) and the chemical composition of feldspars (anorthoclase, sodic sanidine and plagioclases). The study of these tephras reveals the importance of the contemporaneous (mainly trachytic) pyroclastic activity and confirms the polyphased deposition of the site. The 40Ar/39Ar laser dating of alkali feldspars from five tephras shows a relatively narrow range of age comprised between 2.09 and 2.21 \textpm 0.02 Ma (1σ, age relative to ACs-2 standard at 1.201 Ma). Senèze is thus confirmed as a key Early Pleistocene palaeontological site in Europe