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Doc. Lab. Géol. Lyon, n° 154

 

L. RULLEAU, S. ELMI et B. THÉVENARD (2001) -
Géologie et paléontologie des dépôts ferrugineux
du Toarcien et de l'Aalénien aux environs de Lyon.
153 p., 24 fig., 31 pl.

Résumé

Mots-clés : région lyonnaise, La Verpillière, mines de fer, Toarcien, Aalénien, stratigraphie, paléontologie.

Les gisements toarciens et aaléniens de la région lyonnaise, plus particulièrement ceux de La Verpillière, sont célèbres dans le monde des paléontologues, amateurs aussi bien que spécialistes. De nombreux types et figurés d’ammonoïdes en proviennent, suite au travail fondateur de Dumortier (1874), prolongé par des études qui se sont succédées depuis plus d’un siècle. Cette référence typologique souffre cependant de l’incertitude du repérage stratigraphique en raison de l’extrême condensation des niveaux fossilifères qui sont souvent minéralisés en fer. En outre, la majeure partie des anciennes collections provient de récoltes imprécises réalisées par les mineurs.

La première partie du présent travail constitue un historique des exploitations minières et des recherches qui se sont succédées depuis plus de 150 ans, car elles ont fourni l’essentiel du matériel des anciennes collections. Une synthèse des données plus récentes, établies depuis 40 ans et dispersées dans divers articles et dans des ouvrages inédits, est présentée en répartissant les gisements en trois grands secteurs : l’Ain (Bugey), l’Isère (Île Crémieu et dépendances), le Rhône (Mont d’Or lyonnais et Beaujolais). Ces régions s’inscrivent près de la frontière méridionale de la “plate-forme orientale” de la France mais chacune subit une évolution dynamique relativement indépendante, ce qui indique le jeu d’un découplage tectonique régional, interférant avec les contrôles globaux. Ainsi, la zone résistante Pilat - Vienne - Chamagnieu, de direction varisque WSW-ENE se poursuit vers l’ENE par un haut-fond Chamagnieu (Antouillet) - Hières-sur-Amby pendant le Toarcien. Le Lyonnais, le Beaujolais et le Bugey sont alors plus subsidents et plus profonds. La situation se modifie au cours de l’Aalénien : la bordure lyonnaise s’inscrit alors dans une plate-forme carbonatée de haute énergie qui prograde vers l’Est où s’étend une plate-forme plus profonde et affamée dont le caractère condensé et lacuneux de la sédimentation est accentué par des montées épisodiques de l’hydrodynamisme. La situation se modifie à nouveau au début du Bajocien avec la rétrogradation très lente des faciès calcaréo-siliceux (bassin, plate-forme distale) depuis l’axe, alors ennoyé, d’Antouillet - Saint-Quentin (Vienne - Chamagnieu) en direction de la plate-forme lyonnaise, à l’ouest.

Un inventaire biostratigraphique détaillé des faunes d’ammonoïdes est ensuite établi, grâce au repérage des récoltes récentes au sein même des bancs. Il tient compte des mises au point récentes et des progrès dans la connaissance des successions fauniques. Le doute quant à la provenance de nombreuses espèces a ainsi pu être levé. Cet inventaire est accompagné par une étude systématique critique, en particulier pour les Hammatocerataceae. De nouvelles espèces sont proposées : Hildoceras ameuri, Pleydellia (Cotteswoldia) fuselieri, Pseudammatoceras clocheri, Abbasites (Ambersites) lelievrei ainsi que les genres Crestaites et Cagliceras.

Les conclusions d’ordre paléobiogéographique soulignent les similitudes des phénomènes biosédimentaires entre la région étudiée et la bordure sud-téthysienne, ce qui a influencé la répartition paléobiogéographique de nombreux taxons d’ammonoïdes.

Une liste révisée des ammonites figurées par Dumortier (1874), Riche (1904), Roman (1913), Roman et Boyer (1923) et Elmi (1963) est donnée en annexes.

 

Abstract

Key words : Lyon area, La Verpillière, iron mines, Toarcian, Aalenian, stratigraphy, paleontology.

The toarcian and aalenian localities and mines of the Lyon region, especially those called “La Verpillière”, are famous in the palaeontologists’world, either specialists or amateurs. They have provided several types and figured specimens, which have been figured in the Dumortiers’s fundamental work of 1874 and in diverse studies published since more than a century. These references were, however, obscured by the lack of acurate stratigraphic informations. It is largely due to the condensation of the fossiliferous beds which are often ironores and to the collecting by miners or in mine tips.

The first part of this volume is an history of the mines and of the investigations which have succeeded since more than 150 years. A synthesis of the results obtained in the last 40 years and available only in dispersed and often unpublished documents is presented. The localities are divided into three main sectors : the Ain (Bugey), the Isère (Île Crémieu and dependancies), the Rhône (Mont d’Or lyonnais and the Beaujolais) departments. These areas were situated near the southern part of the France “eastern platform”. They sustained relatively different dynamic evolutions. It was due to a regional tectonic decoupling which interacted with the global controls. The main feature was the existence of a structural uplift of variscan direction (WSW-ENE) which was inherited from the Pilat variscan high. It ranged from Vienne (WSW) to Chamagnieu and to Hières-sur-Amby (ENE). During the toarcian times, the areas situated at the North of this axis (Lyonnais, Beaujolais, Bugey) were more subsiding and deep. The situation have changed during the Aalenian. The Lyonnais border of the Massif central became part of a high energy carbonate platform prograding to the East occupated by deeper platform where the sedimentation was condensed and submitted to episodic increases of the energy. The situation changes, one time more, at the beginning of the Bajocian. The basinal or distal facies (marly and silty limestones) were developed to the South-East (Île Crémieu) on the slope of the previous Vienne - Chamagnieu axis. These distal facies retrograded slowly to the West and the Lyonnais platform.

A biostratigraphic inventory is established for the ammonites. It takes in account the spotting of the fossils inside the fossiliferous beds and of the recent acquisaitions concerning the faunal succession. The level of several species has been more acurately established. This inventory is completed by a critical systemetic presentation, especially for the Hammatoceratacea. Some new species are defined : Hildoceras ameuri, Pleydellia (Cotteswoldia) fuselieri, Pseudammatoceras clocheri, Abbasites (Ambersites) lelievrei and the new genera Crestaites and Cagliceras are proposed.

The palaeobiogeographic conclusions underline the similarities of the biosedimentary events between the studied area and the south-tethyan border. These events and stresses have conditioned the palaeobiogeographic distribution of several ammonoids taxa.

A revised list of the ammonites figured by Dumortier (1974), Riche (1904), Roman (1913), Roman et Boyer (1923) and Elmi (1963) is given in annex.

 

Sommaire

Introduction

1 - Situation géographique et géologique
A - Les gisements de l'Isère
B - Les gisements de l'Ain
C - Les gisements du Rhône

2 - L'exploitation des mines de fer au XIXè siècle
A - Le département de l'Isère (secteur central)
B - Le département du Rhône (secteur occidental)
C - Le département de l'Ain (secteur oriental)

3 - Historique de l'étude des gisements ferrugineux

4 - Stratigraphie
A - Département de l'Isère (secteur central)
1 - Région de Saint-Quentin-Fallavier - La Verpillière
2 - Région de Frontonas, Panossas et Saint-Marcel-Bel-Accueil
3 - Hières-sur-Amby
B - Département de l'Ain (Bas Bugey ; secteur oriental)
1 - Coupe de Villebois
2 - Coupe de Soudon
3 - Coupe des Balmettes (commune de Torcieu)
4 - Coupe du Bévieur (route de Vieillard à Chaux, près de Jujurieux)
C - Département du Rhône (Mont d'Or lyonnais et Beaujolais méridional ; secteur occidental)
1 - Mont d'Or lyonnais
2 - Beaujolais méridional
D - Corrélations régionales

5 - Biostratigraphie du Toarcien et de l'Aalénien
A - Toarcien
1 - Zone à Tenuicostatum
2 - Zone à Serpentinum
3 - Zone à Bifrons
4 - Zone à Variabilis
5 - Zone à Thouarsense
6 - Zone à Dispansum
7 - Zone à Pseudoradiosa
8 - Zone à Aalensis
B - Aalénien
9 - Zone à Opalinum
10 - Zone à Murchisonae
11 - Zone à Bradfordensis
12 - Zone à Concavum
C - Bajocien

6 - Remarques paléontologiques

7 - Synthèse dynamique, sédimentaire et paléobiogéographique
A - La dynamique sédimentaire dans les différents secteurs
1 - Le secteur central (Saint-Quentin-Fallavier et ouest de l'Île Crémieu)
2 - Le secteur occidental (Lyonnais et Beaujolais)
3 - Le secteur oriental (Bugey méridional)
B - Caractères du promontoire lyonnais
C - Les principaux événements sédimentaires
D - Paléogéographie et paléobiogéographie

Conclusion

Remerciements

Références bibliographiques
Liste des figures
Annexes
- Nouveaux taxons (par L. Rulleau et S. Elmi)
- Index des taxons cités dans l'ouvrage et figurés dans les planches
- Liste actualisée des Ammonoidae toarciens et aaléniens de la région lyonnaise figurés eu XIXè siècle et au début du XXè
- Coordonnées des gisements cités
Planches photographiques