Extension tardi-orogénique et formation des bassins intracontinentaux: le bassin stéphanien des Cévennes

Résumé

Le bassin carbonifère des Cévennes, voisin du décrochement sénestre de Villefort, a été étudié en intégrant les données sédimentologiques, les données structurales du socle et du remplissage, ainsi que les données de la pétrologie métamorphique du socle. Le remplissage du bassin est contrôlé par des failles subméridiennes induisant une subsidence localisée en début d’ouverture. Cette subsidence devient plus régionale en fin d’histoire. Un grenat mangane- sifère est associé aux minéraux du faciès schistes verts, des blastes d’andalousite recoupent l’ensemble. Cette association minéralogique indique un gradient de température de 50°C/km. Ce gradient est semblable au gradient estimé dans le bassin sur la matière organique. La schistosité porte trois familles de linéation : 1- une famille à biotite-chlorite-quartz, orientée N45 ± 20° et associée à la mise en place des nappes cévenoles; 2- une famille à minéraux phylliteux dont l’orientation est située autour de N90 et associée à l’ouverture du bassin; 3- une famille à minéraux phylliteux orientée NO horizontale sur des plans de schistosité redressés près de la faille de Villefort. La schistosité régionale est affectée par des plis asymétriques, des bandes de cisaillement et des zones cata- clasées, le tout ayant une cinématique en faille normale vers l’Est. Les relations entre ces différentes structures suggèrent un continuum de déformation depuis des niveaux ductiles jusqu’à des niveaux fragiles. Le remplissage du bassin est affecté par des décrochements parallèles à la faille de Ville- fort. Le bassin des Cévennes s’est donc ouvert dans un contexte extensif est-ouest sur une croûte épaissie. La région a ensuite été reprise par des décrochements nord-sud dont celui de Villefort.     

Variations de l’âge des sédiments calcaires et « Culm » carbonifère dans la chaîne varisque du Sud de la France : migration de l’orogenèse varisque

Résumé

Dans le Sud de la France et les Pyrénées espagnoles, les calcaires sous-jacents aux roches détritiques du Culm carbonifère ont fait l’objet d’une datation systématique par conodontes. Il en ressort que le dépôt de ces niveaux carbonates s’est poursuivi de plus en plus tardivement de l’Est vers l’Ouest : du Viséen inférieur (V3b) en Montagne Noire, au Namurien supérieur (G2) en Pays basque.

Les roches détritiques à caractère flyschoïde du Culm remanient, localement, des éléments de calcaire de plate-forme. La datation de ces éléments par foraminifères, algues, pseudo-algues et végétaux supérieurs montre qu’ils sont de plus en plus récents d’Est en Ouest : leur âge s’échelonne du Viséen 3bp-Namurien A en Montagne Noire, au Westphalien C (Kachirien) au Pays basque (Massif des Cinco-Villas).

Ces divers résultats montrent que les manifestations tectoniques, responsables des premiers épandages détritiques du Culm puis de la resédimentation des calcaires de plate-forme dans le bassin, ont commencé de plus en plus tardivement de la Montagne Noire au Pays basque.

Dans sa branche Sud, l’orogenèse varisque, si l’on s’en tient à la position actuelle de ses segments observables, a migré progressivement du Nord vers le Sud, en Montagne Noire et dans le Massif de Mouthoumet, puis vers l’Ouest, des Pyrénées centrales aux Pyrénées orientales.     

Le bassin Stéphanien de St-Etienne ne résulte pas d’une extension tardi-hercynienne généralisée: c’est un bassin pull-apart en relation avec un décrochement dextre

Résumé

La région de St-Etienne (bassin houiller et massif métamorphique du Mt Pilat) est une de celles où l’on a formulé pour la première fois dans le Massif Central français la notion de “late orogenic extension” pour la chaîne hercynienne. L’exemple en était la faille ductile du Mt Pilat qui était considérée comme la faille normale liée à la formation du bassin houiller de St-Etienne.

Nous montrons, grâce à des observations précises de terrain, en tenant compte des nombreuses données de sub-surface fournies par les anciennes exploitations de charbon, que ce schéma doit être notablement modifié. Le bassin de St-Etienne est pour nous un bassin “pull-apart” sur décrochement dextre qui ne correspond pas à la faille ductile du Pilat. Nous comparons celle-ci à la faille nord-himalayenne et nous discutons à l’échelle lithosphérique les problèmes de la chaîne hercynienne du Massif Central entre les Monts du Lyonnais et les Cévennes.     

Le bassin Stephanien de St-Etienne ne résulte pas d'une extension tardi-hercynienne généralisée: c'est un bassin pull-apart en relation avec un décrochement dextre

The St-Etienne area (Stephanian coal-basin and Mt Pilat metamorphic massif) has been taken as one of the examples of late orogenic extension in the Variscan belt. The key structure was the Mt Pilat ductile normal fault which was considered as the southern boundary of the St-Etienne coal basin.We show with precise field observations and taking into account the old subsurface data obtained from coal exploitation that this structural interpretation must be modified.The Stephanian coal-basin is a pull apart basin on a NE-SW strike-slip fault, which is distinct from the Mt Pilat detachment. We compare the latter to the North Himalayan normal fault and we discuss the evolution of this part of the Hercynian belt from the Monts du Lyonnais to the Cévennes al lithospheric scale.     

Etats de contrainte et cinématique de la chaîne rifaine (Maroc) du Tortonien à l’actuel

Résumé

L’histoire tectono-sédimentaire du Rif (Maroc) et de son Avant-pays, du Tortonien inférieur jusqu’à l’actuel, est contrôlée par des effets de deux phénomènes: la convergence de l’Afrique vers l’Europe et l’expulsion du Rif vers le SW.

Dans le détail, ces deux processus ne sont pas aussi tranchés, il peut y avoir passage d’un système à l’autre dans le temps et dans l’espace.

Les directions moyennes du raccourcissement dépendent de la prépondérance de l’un ou de l’autre.

Depuis le Pliocène, l’expulsion vers le SW est bloquée et de ce fait, seuls les effets de la convergence se font sentir. Ils se traduisent par une direction moyenne NW-SE à NS du raccourcissement.     

Le domaine Tariquide (arc de Gibraltar,Espagne et Maroc) : succession et hiatus de la sédimentation du Jurassique supérieur au Paléocène

The originality of the Malm–Cretaceous series of the Tariquides (Gibraltar arc), as compared to those of the Rifian–Betic ‘Dorsale’ (Alboran domain), and especially with the Penibetic (Iberia) domain, is emphasized. In the Los Pastores Group, near Algeciras, Upper Tithonian nodular limestones directly lie on the Dogger and are followed by Aptychus-bearing limestones (Late Berriasian to Barremian). In the Musa Group, Rif, radiolarites are followed by siliceous limestones (Kimmeridgian–Tithonian), then by karst and massflow breccias connected to a Berriasian tectonics, by Aptychus-bearing marly limestones, then by karst filled by Turonian limestones, and finally by Maastrichtian–Palaeocene polychrome pelites, whose micropalaeontological and mineral compositions (clay minerals, FeMn nodules) refer to a deep-sea, probably infra-CCD, sedimentation. To cite this article: M. Durand-Delga et al., C. R. Geoscience 337 (2005).     

Les différents mécanismes à l'origine de la diversité des séismites,leur identification dans le Pliocène du Saïss de Fès et de Meknès (Maroc) et leur signification tectonique

Various synsedimentary structures (dish-structure, convolute bedding, loadcast, bedding dislocation and dissipation, sand intrusion) are interpreted as being due to seismic liquefaction and subsequent fluidization of marine and fluviatile sands. Their diversity is compared to the various deformation processes of seismites and related to the local influence of granulometry, diagenesis and slope. The two seismites horizons are referred to the end of the Middle Pliocene and the Late Pliocene and associated with tectonics to the south of the Rif orogenic belt.     

Tectonique précoce crétacée et orogénèse tertiaire dans les Schistes lustrés des Alpes Occidentales : exemple de la transversale de la Vanoise

Résumé

L’étude des Schistes lustrés du transect alpin de la Vanoise a permi de préciser les modalités et la chronologie des événements tectoniques précoces enregistrés dans les Alpes occidentales et ainsi de souligner (|ue l’évolution alpine crétacé-tertiaire ne peut s’interpréter comme un simple continuum de déformations compressives. Doivent être distinguées trois étapes majeures : (1 ) un stade précoce crétacé « moyen » à supérieur responsable de l’enfouissement profond d’unités de la marge nord-léthysicnne et de la fermeture du domaine océanique téthysien alpin. Cet événement se matérialise notamment par des enregistrements tectono-sédimentaires (flyschs à blocs d’ophiolilcs) pendant lu fermeture et aboutit à l’enfouissement d’unités océaniques durant le Sénonien dans des conditions de haute pression. Cet événement se corrèle avec la rotation intra-erétaeé supérieur de l’lbérie ; (2 ) un stade maas-trichtien-paléocène durant lequel aucune évidence de déformations compressives n’est connu, mais durant lequel, en revanche, on enregistre des manifestations de magmutisme de type intraplaque caractérisant une tectonique extensive et/ou décrochante. C’est durant cette période que l’on assiste à la suhsidence du bassin des flyschs à Ilelminthoïdes et que, conjointement, l’on enregistre les vitesses de surreetion les plus fortes des roches HP-UT métamorphisées durant le Crétacé supérieur; (3) un stade éocène à actuel, responsable de l’édification et de la déformation de l’édifice actuel se corré-lant avec la forte convergence Europe-Afrique qui s’enregistre depuis l’Eocène (collision tertiaire).     

Les différents mécanismes à l’origine de la diversité des séismites,leur identification dans le Pliocène du Saïss de Fès et de Meknès (Maroc) et leur signification tectonique

Résumé

Des structures synsédimentaires de type dish-structure, plis disharmoniques, figures de charge, dislocation et des destructions du litage et intrusions sableuses, observées dans le Saïss, sont interprétées comme des structures induites par une liquéfaction sismique de sables marins et fluviátiles, parfois associée à des injections sableuses. La place de ces structures parmi les divers types de séismites est discutée par rapport à l’influence des caractéristiques de granulométrie, de diagenèse et de pente qui conditionnent les différents modes de déformation. Les deux niveaux déformés marocains sont replacés dans le déroulement de la tectonique pliocène au sud du Rif. © Elsevier, Paris     

Sulfures et régime hydrodynamique du milieu de sédimentation Exemple tunisien: Le minerai de plomb du Koudiat Safra

Résumé Dans les gisements liés aux strates, les relations étroites des sulfures avec les structures diagénétiques permettent souvent d'établir le caractère précoce de leur apparition. Plus rares et souvent plus délicates à dégager sont les relations de ces minéraux avec les structures primaires, soumises au régime hydrodynamique du milieu de sédimentation. Ainsi, sur des échantillons de grès minéralisés, prélevés sur un gisement tunisien, apparaissent des structures primaires (stratification oblique) qui contrôlent intimement la répartition de la galène et suggèrent pour ce minéral un mode de dépôt détritique. Pourtant, cette galène apparaît en ciment des grains de quartz, présentant ainsi un comportement chimique. Un repère chronologique extrêmement précoce, des terriers d'organismes fouisseurs, permet de prouver que le sulfure de plomb existait sur l'interface du dépôt lors de son affouillement. Ce double comportement de la galène ne s'explique que si le sulfure de plomb a commencé à précipiter au-dessus ou sur l'interface, lui donnant la possibilité de subir le même sort que les détritiques. Dans le sédiment, cette précipitation a dû se poursuivre et la galène a cristallisé postérieurement sous forme de ciment.

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In the stratabound deposits, the strict relationships between sulphides and diagenetic textures allow often to establish the early character of their occurrence. More sparse and often more subtle to work out are the relationships of these minerals with primary textures which are subjected to the hydrodynamic regimen of the depositional environment. Thus, on samples of mineralized sandstones of a Tunisian deposit, primary textures (cross-bedding) appear to control closely the distribution of galena, which suggests thus a detrital behavior. However, this galena appears as the cement of quartz grains, showing then a chemical behavior. As extremely early chronological reference, burrows of organisms allow to prove the existence of the lead sulphide on the interface of the deposit at the time of its burrowing. This double behaviour of galena can be explained only if the lead sulphide began to precipitate above or on the interface; it has, then, an opportunity of being subjected to the same fate as the detrital material. Inside the sediment, precipitation could proceed and galena crystallized later as a cement.

     

Les orthomicaschistes,produits de la déformation cisaillante ductile synmétamorphe de granites avec transfert de matière : principaux caractères et exemples dans la chaîne varisque du Sud de la France

Résumé

Dans le segment varisque français, les associations d’orthogneiss et de micaschistes sont généralement interprétées comme correspondant originellement soit à des couples socle granitique -couverture pélitique, soit à des granités intrusifs dans un encaissant pélitique, soit encore à des séries détritiques ou volcano-détritiques. Certaines d’entre elles résultent en fait de la déformation cisaillante ductile hétérogène synmétamorphe d’anciens granités, associée à d’importants transferts de matière.

Cette interprétation se fonde essentiellement sur la reconnaissance dans des zones de cisaillement ductile de passages progressifs entre orthogneiss et micaschistes. Cette évolution, qui correspond à une séquence blastomylonitique ou sub-blastomylonitique, est caractérisée par une recristallisation complète, ou quasi-complète, dès le stade orthogneiss, accompagnée par une modification chimique marquée par une perte en Si, Ca et Na et une concentration corrélative en Al, Fe, Mg et Ti. Une telle évolution aboutit à des orthomicaschistes, roches entièrement recristallisées et à foliation bien définie, distincts des phyllonites et analogues aux « micaschistes rétrogrades ». Les associations métagranites - orthogneiss - orthomicaschistes reconnues occupent des surfaces allant de 50 à 500 km2 et l’épaisseur des nombreux niveaux d’orthomicaschistes va de quelques centimètres a plusieurs hectomètres.

En conséquence, dans les régions affectées par une intense déformation cisaillante ductile synmétamorphe, les transformations de granités peuvent être plus variées, plus importantes et plus généralisées qu’on ne l’admettait jusqu’ici.     

Karsts polyphasés, faciès marins et continentaux dans le Paléocène de la partie orientale des Pyrénées fran?aises

In the Eastern part of French Pyrenees, the Cucugnan area (Southern Corbières) corresponded during the early/Mid-Paleocene (Danian/Selandian) to a narrow transitional zone between the sea to the South (Pyrenean Paleocene Trough) and the continent (fluvio-palustrine and lacustrine Vitrollian deposits) to the North. To the South, in the North-Pyrenean Zone, the polygenic marine breccias and the associated Dano-Selandian Globigerinid-bearing hemipelagites have been preserved within successive paleokarsts superimposed onto the carbonate substratum (ante-Albian). Four paleosurfaces are recognized, principally filled by marine internal sediments with proximal and distal facies. To the North, in the Sub-Pyrenean Zone, a continental foreland basin is characterized by four formations of variegated Microcodium-bearing marls and channelized conglomerates, separated by erosional paleosurfaces underlining well-marked unconformities. An event correlation (chronodiagrams) between the marine realm to the South and the continental realm to the North is proposed, using the successive paleosurfaces and the lithological sequences (same number within the two realms). Our paleogeographic reconstruction shows, to the North, the Lake of Cucugnan and, to the South, a calcareous mountainous zone broken by the juxtaposition of deep paleocanyons (eroded in a continental context) later converted into rias submitted to marine oscillations. Several palinspastic transects are reconstructed: they show the polyphase control of the Frontal North-Pyrenean Overthrust on the Paleocene sedimentation and the importance of the successive intra-Vitrollian compressions/ transpressions (phase fini-crétacée auct.) inducing, within the two juxtaposed realms, emersions, erosions and karstic features which give a very contrasted paleogeography during a period characterized by plate convergence and creation of steep topographies.Manuscrit reçu le 25 septembre 2003 Révision acceptée le 4 mai 2004     

Le bassin sédimentaire a phosphates du Togo (Maastrichtien-Eocène): stratigraphie,environnements et évolution

Studies carried out in the quarries at Tabligbo (klinker feed materials) Hahotoé and Kpogamé (phosphate extraction), coupled with core sample analyses of five boreholes, have led to a more precise stratigraphy of the Togo coastal basin and a younger age for the Tabligbo Limestones (Upper Palaeocene) and the palygorskite fissile-laminated Clays (Early Eocene).An outline of the depositional environment of the phosphate deposits is proposed through the sedimentary and dynamic evolution of the basin: transgression on to the continental margin, followed by a progressive deepening of the basin with deposition and preservation of organic matter; phosphates at the start of the regression; differential displacements of faulted blocks make a structural trap for the phosphates; accumulation and alteration of the phospharenite.     

L’ olistostrome coniacien de Lordat (Pyrénées ariégeoises) et son équivalent latéral de Vicdessos,témoins d’un nouveau bassin d’avant-pays au front nord de la Haute Chaîne Primaire

Résumé

De nouvelles datations et grade-datations fondées sur les Foraminifères planctoniques, ponctuellement identifiés en dépit d’un épimétamorphisme campanien, permettent de doubler voire à triper l’étendue du « sous-bassin » coniacien de Lordat (Zone des Écailles Bordières, Ariège), en partie calciturbiditique, aux dépens terrains jusqu’à présent tenus pour paléozoïques, tels ceux de l’ex-« Écaille paléozoïque de Lordat ». Ces derniers correspondent à des olistolithes de très grande taille au sein d’un vaste olistostrome (château de Lordat, ermitage de Saint-Pierre), lui-même inclus dans une épaisse série monoclinale, à dominante calcschisteuse, constituant un probable équivalent latéral du « Flysch à Fucoïdes ». Cette série déborde vers le Nord jusque sur la Zone Interne Métamorphique, comme le démontre l’âge néocrétacé du lambeau ex-paléozoïque de Carmilles, directement chevauché par le massif Primaire nord-pyrénéen de Saint-Barthélémy. Plus à l’Ouest, le « sous-bassin » de Vicdessos, prolongeant celui de Lordat, est constitué par une épaisse série également coniacienne, monoclinale, avec ses termes les plus récents vers le Nord, primitivement attribuée à un synclinorium subdivisé par des anticlinaux d’Urgo-Aptien qui sont en fait des intercalations plus calcaires dans le Crétacé supérieur. Le complexe coniacien partiellement turbiditique de Lordat-Vicdessos, subdivisé en au moins deux séquences tectono-sédimentaires de 3^e ordre, A et B, est interprété comme le remplissage de gouttières synclinales synsédimentaires successives d’un sous-bassin d’avant-pays, alimentées par l’érosion probablement sous-marine du front, migrant vers le Nord, de la Haute Chaîne Primaire organisée en anticlinaux d’amortissement (limités euxmêmes par des chevauchements synsédimentaires aveugles). Ce modèle de sous-bassin d’avant-pays s’insère parfaitement dans le schéma évolutif d’une chaîne interplaque en compression pendant tout le Crétacé supérieur et à double vergence, où se creuseraient, au Coniacien, sur une transversale N-S et de part et d’autre de la future Haute Chaîne en voie de structuration, au moins deux sousbassins liés à l’Europe (Lordat-Vicdessos et Nalzen I) et un sousbassin (San Gervas) lié à l’ibérie. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS     

Étude minéralogique comparée des formations sédimentaires du tertiaire continental du bassin du tage et du plateau de la guadiana

Résumé Dans ce travail on fait l'étude minéralogique des matériaux sédimentaires de deux formations du Tertiaire continental de la Péninsule Ibérique: la masse miocène du Tertiaire de Castille et l'ensemble miocène — oligocène du Tertiaire d'Estrémadoure.Des résultats obtenus par l'étude des minéraux lourds, on deduit: 1. la provenance des matériaux et leurs caractéristiques; 2. on etablit, pour le Tertiaire de Castille, des cycles locaux dans le procès général sédimentaire; 3. on définit deux formations: autochtone et allochtone, dans l'ensemble sédimentaire de l'Estrémadoure; 4. on reconnait des possibles variations paléoclimatiques.     

Pétrographie et géochimie comparées des pellets phosphatés et de leur gangue dans le gisement phosphaté de Ras-Draâ (Tunisie). Implications sur la genèse des pellets phosphatés

Paléocène-Early Eocene phosphate outcrop in the Ras-Draâ deposit (Tunisia) comprises alternances of P-rich strata (P₂O₅ ≥ 18%) and P-poor ones (P₂O₅ ≤ 2%). In phosphate rich strata, P is concentrated in rounded grains—so-called pellets—(28% ≤ P₂O₅ ≤ 38%) embedded in a matrix—so-called exogangue—much poorer in P (P₂O₅ # 7%) than pellets. The study of pellets (whose size lies mainly between 100 and 500 μm), of their surrounding matrix and of poorly phosphatic sediments, interlayered between the phosphatic strata, has been performed by optical microscopy and various chemical analyses, ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy) and punctual chemical analyses by EDS (Energy Dispersive Spectroscopy). Mineralogical and chemical studies of the Tunisian phosphatic pellets show that the basic mineralogical component of these grains is carbonate-fluor-apatite, or francolite. The structural formula of a representative specimen of francolite in the basin is as follows: (Ca_4.63Mg_0.13Na_0.22)(PO₄)_2.51(CO₃)_0.48(OH_0.77F_0.23). The mineralogy of the constituents of the sediment surrounding pellets comprises carbonates, clays, silica (opal, quartz). Microscopic observations of Ras-Draâ phosphorites, added to geochemical results, establish that pellets are small bodies, allochtonous to their matrix and whose composition is independent of that of this matrix. Fecal cylindrical bodies and subspherical pellets, the latest being supposed to proceed from the fecal bodies by fragmentation, are considered to have been formed by fishes, as P-rich and organic matter-rich faeces. These faeces turn out to be resistant to mechanical dispersion and to chemical diffusion of soluble elements from and in direction of sea water. This closeness is responsible for the strong reducing conditions having prevailed inside and during the pellets diagenesis.     

La discrimination géotectonique des roches magmatiques basiques par les éléments traces. Réévaluation d’après une base de données et application à la chaîne panafricaine du Togo.

Résumé

Nous confirmons, par l’utilisation d’une base de données géochimiques sur un très grand nombre de roches magmatiques actuelles ou récentes ordonnées selon des critères géotectoniques rigoureux, la validité de la démarche de discrimination géotectonique, par les éléments traces, pour des laves et plutons contenant moins de 55% de Si0₂. Nous précisons les limites des champs discriminants, dans le diagramme Th-Tb-Ta, et montrons leur position non aléatoire vis à vis du point représentatif du Manteau Primordial, chaque contexte pouvant être caractérisé par un mode de fractionnement particulier des systèmes Th-Ta et Tb-Ta. Ceci suggère que la discrimination géotectonique reflète à la fois l’hétérogénéité des sources des magmas et la permanence des caractères de la (des) source(s) dans un contexte donné. Cette démarche est appliquée à une quinzaine de métabasites (amphibolites et éclo-gites) échantillonnées lors d’une campagne de cartographie de la chaîne panafricaine du Togo et supposées représentatives de différentes unités lithostructurales. Par leurs caractéristiques géochimiques, ces échantillons s’apparentent aux basaltes associés au système Afar/Mer Rouge ou aux tholéiites continentales. Aucun ne présente les signatures géochimiques des laves émises en contexte de convergence de plaques ou des basaltes de rides médio-océa-niques “normales” (“N-type MORB”). Ces résultats suggèrent la mise en place du magmatisme préorogénique dans un contexte de rift continental mais n’apportent pas d’argument en faveur de la résorption d’un vaste domaine océanique dans cette partie de la chaîne panafricaine.     

Le réseau de fracturation,facteur initial de la karstification des craies dans les collines du Perche : l’exemple du site de la Mansonnière (Bellou-sur-Huisne,Orne, France)

Résumé

Le facteur tectonique est reconnu depuis longtemps comme initiateur de la première phase de karstification, mais sans que ceci n’ait jamais été démontré car les témoignages des premières phases sont détruits par le développement de la karstification. Les qualités hydrologiques mixtes de la craie permettent de conserver une grande variété de formes spécifiques, illustrant différents stades d’évolution, depuis l’originel « primokarst » jusqu’au classique drain polyphasé.

Dans les collines du Perche, de très récentes recherches ont mis en évidence des galeries endokarstiques particulières, comblées de sables et d’argiles. Les analyses physiques, chimiques et rayons X ont démontré que ces remplissages résultent non pas d’un processus classique de dépôt fluviatile, mais au contraire d’un processus d’altération soulignant la progression d’un front d’altération dans la craie, jusqu’à la surface piézo- métrique. Les remplissages ne sont pas des dépôts sédimentaires, mais représentent une sorte de « fantôme de roche », résultant d’une transformation in situ de la craie, sans aucun transport de matière solide.

La genèse résulte de la progression de fronts d’altération installés sur le réseau de fissures de la zone d’introduction (de la surface jusqu’au toit de la nappe). À la rencontre de la nappe de la craie, le mélange des eaux produit une activité chimique qui ouvre la fissure originelle. Des galeries comblées, semblables à celles du karst classique, se forment, sans jamais avoir connu de drainage fluviatile. Ces galeries illustrent le premier degré d’une évolution karstique classique, juste avant qu’un flux draine la galerie constituant un nouveau degré de karstification : le conduit drainé. La spécificité de la région du Perche est que la karstification s’y est arrêtée au premier stade, illustrant le « primokarst » modélisé mais jamais décrit jusqu’alors. Les conditions de cette genèse sont acquises lorsque le site offre un réseau de fractures bien développé, une absence de formations superficielles, une perméabilité élevée du sol, une absence de drainage superficiel (pas de perte concentrée), et un encaissant relativement poreux. © Elsevier, Paris     

Le réseau de fracturation,facteur initial de la karstification des craies dans les collines du Perche: l'exemple du site de la Mansonnière (Bellou-sur-Huisne,Orne, France)

Tectonics has been known to be the initial factor of karstification for a long time, but this has never been demonstrated because of the progressive nature of karstification, which destroys evidence of the preliminary phases. Because of its dual hydrological quality, chalk limestone has conserved a great variety of specific forms illustrating various steps in evolution, from the initial primokarst to the classic well-developed drain.In the Perche hills, very recent research has shown specific endokarstic galleries, filled up by sands and clays. Physical, chemical and X-ray analyses have shown that such infillings result not from a classical fluviatile deposit process, but on the contrary, from an alteration process, underlining the progress of a weathering front into the limestone mass down to the watertable. The infillings are not sedimentary deposits, but represent a kind of “shadow rock”, a chemical in situ transformation of limestone, without any transport of the solid fraction.The genesis results from the progression of weathering fronts located on the tectonic pattern into the input karst. When the weathering front crosses the watertable, the resulting water mixing produces a chemical reaction capable of opening the original joint. This results in infilled galleries, similar to classical karst drains, which have never known fluviatile drainage. This illustrates the first step in normal karstic evolution, just before a water flux drains the gallery, resulting in a new karstification step: the drained passage. The specificity of the region of the Perche hills is this karst evolution stopped in the first step, illustrating the “primorkarst” modelling by the researcher, which has never been described before.The conditions for this genesis are a well-developed tectonic pattern, an absence of thick superficial layers, a high soil permeability, and an absence of superficial drainage (lack of sinkholes).