Faculté des sciences

Sédimentologie, paléontologie et paléoenvironnements côtiers de la région de Porrentruy (Sud-Rhénan, Paléogène, Jura, Suisse): implications géodynamiques

Picot, Laurent ; Becker, Damien ; Lapaire, Frédéric ; Ustaszewski, Kamil ; Hug, Wolfgang A. ; Berger, Jean-Pierre

In: Eclogae Geologicae Helvetiae, 2005, vol. 98, no. 2, p. 281-296

Situés dans la partie la plus distale du bassin molassique suisse et dans le prolongement sud du fossé rhénan, les dépôts conglomératiques appartenant au groupe stratigraphique des Gompholithes & Conglomérats ont fait l’objet d’une étude sédimentologique et paléontologique détaillée. La multitude des affleurements réalisés lors des travaux de construction de l’autoroute... Plus

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    Résumé
    Situés dans la partie la plus distale du bassin molassique suisse et dans le prolongement sud du fossé rhénan, les dépôts conglomératiques appartenant au groupe stratigraphique des Gompholithes & Conglomérats ont fait l’objet d’une étude sédimentologique et paléontologique détaillée. La multitude des affleurements réalisés lors des travaux de construction de l’autoroute Transjurane dans la région de Porrentruy (Jura), permet d’appréhender ces paléoenvironnements rupéliens (Oligocène inférieur). Les études sédimentologiques et paléontologiques révèlent l’existence d’environnements côtiers avec des falaises de calcaires mésozoïques entaillées par des canyons où se trouvent des rivières au régime torrentiel. Ces rivières qui érodent les couches du Mésozoïque créent des galets qui sont déposés sous la forme de deltas marins progradant vers le nord. A l’abri des exutoires des canyons se développent quelques environnements lacustres. Ces dépôts conglomératiques sont fortement liés à l’activité tectonique rupélienne. La distension rhénane et l’activité de la faille transformante située entre le fossé rhénan et le bassin de la Bresse subdivisent les différents blocs mésozoïques en horsts et grabens, permettant ainsi l’érosion des sédiments dans les parties hautes (horst) et leur transport dans les zones basses (graben). La découverte de rares galets de roches endogènes et effusives dans les dépôts conglomératiques montre un transport du socle des Vosges vers le sud dans la région de Porrentruy par l’intermédiaire sans doute d’une dérive littorale. Bien que la surrection des Vosges et de la Forêt-Noire et leur mise à l’érosion soient connues dès la base du Miocène, la présence de ces galets atteste l’existence de failles dès le début du Rupélien qui mettent à l’érosion le socle du massif des Vosges.
    Zusammenfassung
    Im distalsten Teil des schweizerischen Molasse-Beckens und in der Südverlängerung des Rheingrabens befinden sich die Konglomeratablagerungen der stratigraphischen Gruppe Gompholithes & Conglomérats, die hier einer sedimentologischen und paläontologischen detaillierten Studie unterzogen werden. Die zahlreichen Aufschlüsse, die beim Bau der Autobahn Transjurane in der Region von Porrentruy (Jura) zu Tage getreten sind, erlauben, diese rupelische (fruhes Oligozän) Paläoumgebung besser zu verstehen. Die sedimentologischen und paläontologischen Studien deuten auf die Existenz einer Küste aus mesozoischen Kalkklippen hin, die von Cañons eingeschnitten wurde. Sintflutartige Flüsse, die das Mesozoikum erodierten, Gerölle sedimentierten, die in einem nach Norden progradierenden Delta in das Meer geschüttet wurden. Lokal entwickelte sich eine lakustrine Umgebung mit kontinentalen Kalksedimenten. Diese Konglomeratablagerungen entstanden im Zusammenhang mit der tektonischen Aktivität im Rupelium. Die Rheingrabendehnung und die Aktivität der Blattverschiebungen zwischen dem Rheingraben und dem Bresse-Becken führten zur Zergliederung der mesozoischen Blöcke in Horste und Gräben. Es resultierte die Erosion der Sedimente in den gehobenen Teilen (Horste) und ihr Transport respektive Ablagerung in die niedrigen Zonen (Gräben). Die Nachweis von Geröllen endogener und effusiver Gesteine in den Konglomeratablagerungen weist auf einen Transport aus dem Vogesen durch Küstenströmungen in Richtung Süden hin in die Region von Porrentruy und auf die Herkunft der Gerölle aus dem Vogesen Massiv. Die Anhebung der Vogesen und des Schwarzwaldes und der Beginn ihrer Erosion wurde bislang mit Unter-Miozäns datierte. Unsere Untersuchungen belegen die Existenz von Brüchen, und den Beginn der Erosion schon an der Basis des Rupelium.
    Summary
    Located in the distal part of the Swiss Molasse Basin and in the southern extension of the Rhine Graben, the conglomeratic deposits belonging to the Gompholithes & Conglomérats stratigraphic group have been the object of detailed sedimentological and paleontological studies. The great number of outcrops that came into sight during the building works of the Transjurane highway in the vicinity of Porrentruy (Swiss Jura) lead to a better understanding of Rupelian paleoenvironments (Early Oligocene). The sedimentological and paleontological studies reveal the existence of coastal environments with Mesozoic limestone cliffs notched by canyons with torrential rivers. Those rivers eroding the Mesozoic series create pebbles deposits forming marine deltas prograding towards North. In protected areas, some lacustrine environments can develop. These conglomeratic deposits are strongly bound to the Rupelian tectonic activity. The rhenish distension and the activity of the transform faults located between the Rhine Graben and the Bresse basin divide the Mesozoic blocks in horst and graben structures, thus allowing the erosion of sediments in higher regions (horst) and their transport in lower zones (graben). The discovery of rare pebbles made of endogene and effusive rocks in those conglomeratic deposits shows a transport coming from the Vosges massifs towards south to the Porrentruy region, probably with the support of a littoral drift. Although the surrection of the Vosges and Schwarzwald massifs (and the beginning of their erosion) is normally attributed to the base of the Miocene, the presence of those pebbles attests the existence of faults putting the basement of the Vosges massif to erosion since the base of Rupelian.