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CADRE GEOLOGIQUE
Le bassin de l'Arc est une cuvette
synclinale individualisée dès le Crétacé
supérieur. Elle est limitée au Sud et au Nord par
des structures plissées et des chevauchements. Dans cette
unité synclinale se sont régulièrement accumulés
sur un substratum jurassique ou crétacé inférieur,
les formations marines du Santonien, puis les dépôts
fluvio-lacustres du Campanien, du Maestrichtein et de l'Eocène.
Dans la partie orientale du bassin, ces affleurements décrivent
de larges auréoles concentriques demi-dôme autochtone
du Regaignas.
A l'Ouest du méridien d'Aix et jusqu'aux environs d'Eguilles,
les assises éocènes et crétacés disparaissent
sous les épaisses formations de l'Oligocène.
Au-delà, dans la région de l'étang, de Berre,
les terrains éocènes et crétacés
réapparaissent et dessinent une gouttière synclinale
d'axe sensiblement Est-Ouest.
Le retour de la mer au Miocène est attesté par
la présence locale (St Mitre, Istres, Aix, Luynes) de
dalles de molasse (calcarénite biodétritique) ou
de surfaces d'abrasion marine.
De part et d'autre du massif du Regaignas, on observe : à
l'Est, le chevauchement de l'Olympe - Aurélien; à
l'Ouest, les unités allochtones de l'Etoile et de la Nerthe.
Au Nord, l'anticlinal chevauchant de la Sainte-Victoire et ses
brèches de piedmont affectent largement la bordure du
bassin.
Le bassin de Gardanne est séparé du bassin de l'étang
de Berre par un accident sub-méridien : la faille d'Aix.
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HISTOIRE GÉOLOGIQUE DU BASSIN DE
L'ARC
200 m.a. - 105 m.a. Période Jurassique
et début du Crétacé de l'Ere Secondaire
Pendant le Jurassique et une partie
du Crétacé, règne en Provence occidentale,
un régime de sédimentation marine avec des faciès
variés. Au Portlandien, la mer atteint son extension maximale.
Au Sud d'une ligne Etang de Berre - Aix - Rians, la basse Provence
est occupée par une plate-forme carbonatée (faciès
coralligène) ; au Nord de cette ligne, se développe
le faciès tithonique. Une tendance à la régression
s'amorce alors ; elle va se poursuivre jusqu'au Crétacé
moyen.
Vers 95 m.a. Fin de l'Albien et Cénomanien,
période Crétacé (Ere Secondaire)
A partir de la fin de l'Albien, une
phase tectonique dite "albocénomanienne", est
responsable de l'émersion de vastes territoires dont font
partie le Regaignas et l'actuel bassin de l'Arc. L'édification
de reliefs a entraîné de fortes érosions
et la formation de bauxite, piégée dans des zones
karstifiées calcaires ou dolomitiques.
Vers 80 m.a. Santonien, période Crétacé
(Ere Secondaire)
Au Santonien, la mer s'avance brusquement sur les zones émergées.
Elle occupait déjà les dépressions de Basse
Provence depuis le Cénomanien. Cette mer va se retirer
progressivement vers l'Aquitaine avant le Campanien, donnant
localement des récurrences (écozone du Plan d'Aups).
Vers 75 m.a. Campanien, période
Crétacé (Ere Secondaire)
Après le Santonien marin, s'accumulent
dans une vaste dépression des dépôts fluvio-lacustres.
La séquence sédimentaire du Campanien ou Valdo-Fuvélien
débute par un régime fluviatile donnant des argiles
rougeâtres et des grès. D'épaisses séries
calcaires se déposent ensuite, avec une grande régularité.
Elles témoignent de l'existence d'un lac fuvélien
très étendu (100 km d'Est en Ouest et 30 km du
Nord au Sud). La profondeur de ce lac est peu importante et très
uniforme (20 m au maximum). Les niveaux ligniteux qui se forment
correspondent même à un milieu marécageux.
Des passages latéraux à des sédiments fluviatiles
(Berre, Trets et Ollières) montrent que des cours d'eau
se jetaient dans ce lac. La faune récoltée dans
ces niveaux indique un climat de type tropical humide. Les reliefs
entourant le lac étaient peu élevés et soumis
a une érosion faible, comme l'atteste la finesse des sédiments
déposés.
Vers 70 m.a. Maestrichtien, période
Crétacé (Ere Secondaire)
La phase tectonique ante-maestrichtienne
met fin à la stabilité des temps fuvéliens.
Elle est responsable de la première structuration en anticlinaux
et en synclinaux de la basse Provence. Des reliefs d'orientation
Est-Ouest comme la Nerthe, l'Etoile, la Sainte-Victoire et peut-être
le Regaignas s'érigent en bordure du bassin de l'Arc nouvellement
formé. Immédiatement attaqués par l'érosion,
parfois jusqu'aux horizons triasiques, ces anticlinaux fournissent
d'épaisses brèches de démantèlement,
qui viennent s'accumuler sur leurs flancs. Pendant ce temps,
la sédimentation continentale se poursuit. Le bassin est
occupé par des cours d'eau qui déposent dans leurs
chenaux : argiles, sables et galets. Episodiquement, des lacs,
où prolifèrent les algues, envahissent les dépressions.
C'est le cas dans la région de la Bégude (près
de Fuveau), puis plus tard aux environs de Rognac.
65 m.a. Disparition des dinosaures (Passage
de l'Ere Secondaire à l'Ere Tertiaire)
De nombreuses espèces vivantes,
en particulier les dinosaures, ont brutalement disparu. Elle
a marqué une trace particulièrement visible dans
les sédiments marins : plus de 80 % des espèces
constituant le plancton ont disparu simultanément, de
même que les ammonites, les bélemnites et les rudistes.
Sur les continents, toutes les espèces dont le poids est
supérieur à 25 kg ne survivent pas. Les fragments
d'oeufs de dinosaures sont visibles dans les argiles rouges,
les grès et les lentilles de conglomérats du Rognacien
supérieur sur le gisement classé de Roques-Hautes.
Les oeufs sont attribués à Hypselosaurus Priscus,
Dinosaurien dont on a récolté des ossements dans
les grès rognaciens près de Rousset.
55 m.a. - 37 m.a. Epoque Eocène
(Ere Tertiaire)
A l'Eocène, la sédimentation
est toujours fluvio-lacustre. Au Vitrollien inférieur,
un lac ou plutôt un marécage s'étend de l'actuel
étang de Berre, jusqu'à la région de la
Sainte-Victoire. Ce lac est revenu temporairement durant tout
l'Eocène, donnant les calcaires lacustres à Characées
et Microcodium de Meyreuil, de Saint-Marc, de Langesse et du
Montaiguet. Mais ce lac s'est réduit au cours du temps
pour n'occuper plus que la région du Montaiguet au Lutétien.
Lorsque le lac ou marécage est asséché,
les argiles rouges charriées par les cours d'eau, envahissent
et recouvrent les plaines.
49 m.a. - 43 m.a. Lutétien, Epoque
Eocène (Ere Tertiaire)
Au Lutétien terminal, intervient
la phase tectonique principale de l'orogenèse provençale.
Les anticlinaux érodés subissent une compression
de direction Nord-Sud. La couverture est alors cisaillée
au niveau des régions ou la série "durancienne"
réduite à bauxite passe latéralement à
la série sédimentaire complète. Ces cisaillements
sont sans doute accompagnés d'un écaillage du socle.
Les zones de faiblesse mécanique sont le siège
d'accidents inverses et de recouvrements tangentiels. Deux raisons
à cela :
1) Les effets de la compression dans le socle écaillé
se traduisent par un écaillage dans la couverture.
2) Les effets de la gravité provoquent le glissement de
la couverture.
Les chevauchements (l'Etoile, l'Olympe-Aurélien) recouvrent
les parties sud et sud-est du bassin de l'Arc. Ils ont arraché,
au cours de leur avancée, des écailles para-autochtones
appartenant au bassin (lambeau charrié de Gardanne) ou
à sa bordure plissée (écaille de Sousquières,
écailles jurassiques au front de l'Olympe-Aurélien).
Par ailleurs, le flanc renversé de l'anticlinal de Sainte-Victoire
et ses brèches de piedmont chevauchent largement la bordure
septentrionale du bassin. Cet épisode de déplacements
tangentiels provoque aussi une migration des zones de subsidence
au niveau des déchirures d'origine tectonique.
37 m.a. - 25 m.a. Epoque Oligocène
(Ere Tertiaire)
A l'Oligocène, se déroule
une phase distensive majeure. Cette distension est marquée
par l'individualisation de bassins de sédimentation. A
l'Ouest de la faille d'Aix, le bassin d'Aix, néoformé,
va pouvoir recevoir des conglomérats, résultat
du démantèlement des chaînons de bordure.
Un régime lacustre s'établit par la suite dans
cette dépression.
L'évolution tectonique se signale en outre par la surrection
du massif d'Allauch et par la poursuite de la déformation
de structures acquises au cours de la phase pyrénéo-provençale
: plissement des bandes triasiques à l'arrière
des chevauchements.
25 m.a - 6 m.a. Epoque Miocène (Ere
Tertiaire)
Au début du Miocène,
beaucoup de reliefs sont aplanis, et les dépressions sont
comblées. Dans la région d'Aix, la mer du Tortonien
recouvre ces surfaces aplanies. La régression marine intervient
à la fin du Miocène sous l'effet de mouvements
liés à la phase dite "tardi tectonique alpine".
Ce nouvel épisode compressif entraîne l'apparition
de chevauchements d'extension limitée, localisés
au Nord de la Provence. Il se traduit aussi par des réajustements
par cassures verticales ou par plissement à grand rayon
de courbure.
Les principaux éléments du cadre géologique
actuel sont alors en place.
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