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Doc. Lab. Géol. Lyon, n° 90

 

C. GAILLARD (1983) - Les biohermes à spongiaires
et leur environnement dans l'Oxfordien du Jura méridional.
515 p., 187 fig., 42 pl.


Résumé

Prolongement direct du travail essentiellement stratigraphique de R. ENAY (1966), cette étude constitue une première approche paléoécologique de l'Oxfordien de la moitié sud du Jura français. Elle est toutefois très nettement axée sur les problèmes relatifs aux bioconstructions à spongiaires qui caractérisent cet étage et cette région.

La première partie dresse le cadre sédimentaire général de l'étude qui, comme cela est classiquement admis, est celui d'une plate-forme externe soumise essentiellement à une sédimentation argilo-carbonatée fine. La nature, la répartition et l'origine des sédiments sont d'abord précisées. Une analyse stratonomique où sont abordés les problèmes de stratification, de structure interne des bancs et d'organisation séquentielle tente ensuite de préciser le régime sédimentaire du bassin étudié. De nombreuses observations conduisent à s'interroger sur le mécanisme de mise en place des boues micritiques qui, élaborées en grande partie en plate-forme interne, semblent se répandre selon des modalités sans doute très variables, sur la plate-forme externe.

La deuxième partie est consacrée aux biohermes à spongiaires connus dans l'Oxfdordien moyen (zone à Transversarium) et dans l'Oxfordien supérieur (zone à Bimammatum). Ce sont des masses calcaires plus ou moins lenticulaires, de faible élévation et se développant au rythme de la sédimentation calcaréo-marneuse ambiante. Trois constituants principaux y sont d'abord mis en évidence : des éponges siliceuses (hexactinellides et lithistides), des encroûtements stromatolithiques (cyanobactéries) développés à partir de la surface supérieure de ces éponges et une matrice micritique identique à celle du sédiment latéral contemporain. Il est ensuite démontré que la construction est assurée par l'action conjuguée des éponges qui forment des structures rigides favorables à la rétention du sédiment et à l'implantation de la vie fixée, et des encroûtements stromatolithiques qui assurent la liaison et la cohésion de l'ensemble. Il apparaît que cet équilibre bio-sédimentaire ne s'est réalisé et maintenu qu'en bordure de plate-forme externe, sous un régime alternant très régulièrement rythmé caractérisant une étape bien précise de l'évolution sédimentaire du bassin jurassien. L'inventaire de toutes les principales formes de vie qui se développent dans ou autour des biohermes est proposé. Les relations des organismes qui, dans certains cas, peuvent être analysées avec beaucoup de précision, permettent de s'interroger sur le fonctionnement de l'écosystème correspondant. La biocoenose ainsi définie semble caractériser l'étage circalittoral et présente certaines analogies avec la biocoenose "coralligène" des fonds actuels. Bien qu'ayant une certaine originalité, les biohermes à spongiaires jurassiens sont très comparables à ceux d'Allemagne, de Pologne et de Roumanie avec lesquels ils forment une guirlande quasi-continue bordant le Nord de la Téthys. D'une morphologie banale et connue tout au long des temps géologiques, ces biohermes sont caractérisés par une association d'organismes constructeurs originale et limitée au Jurassique supérieur. Le Jura français constitue certainement un terrain privilégié pour leur étude.

La troisième partie concerne divers aspects de la vie benthique se manifestant hors du cadre strict des biohermes à spongiaires mais permettant de mieux préciser le contexte biologique dans lequel ils s'insèrent. Ainsi, le comblement progressif du bassin étudié par progradation de sédiments d'origine plus interne s'accompagne d'une succession de peuplements dont la signification est discutée. A côté de ces problèmes de répartition où sont pris en compte tous les principaux microorganismes et macroorganismes, sont abordés les autres problèmes d'interactions biosédimentaires (bioturbation et encroûtements biologiques).

Enfin, la synthèse paléogéographique qui sert de conclusion, tout en restant très fidèle à celle proposée par R. ENAY (1966), apporte quelques précisions mais soulève aussi quelques problèmes nouveaux.

 

Abstract

After the stratigraphic study of R. ENAY (1966), this work is the first paleoecological approach concerning the french Jura mountains Oxfordian. It specially deals in sponge buildups which characterize this stage and this region.

The first part specifies the sedimentary context well known as an outer shelf receiving thin calcareo-argillaceous sediments in a quiet environment. The nature, facies distribution and origin of these sediments are studied. Then, a stratonomic analysis concerning stratification, bank texture and sequences attempts to specify the sedimentary flow into the studied basin. Many observations influence questions about the sedimentation mechanism of micritic muds. Derived essentially from the inner shelf, they appear as spilling down to outer shelf with various modalities, but sometimes brutally.

The second part deals with sponge bioherms of the Middle (Transversarium zone) and Upper (Bimammatum zone) Oxfordian. These are calcareous lenticular masses, not very high, growing up with the rhythm of the surrounding calcareo-argillaceous sedimentation. Three major constituants are identified : 1 siliceous sponges (hexactinellids and lithistids), 2 stromatolitic crusts (Cyanobacteria) growing up from the sponges upward turned side, and 3 micritic matrix similar to contemporaneous lateral sediment. Bioherm construction results from a combined action of sponges which form rigid structures allowing sediment trapping and attachment of organisms, and stromatolitic crusts which bind and consolidate the whole. This biosedimentary balance has been possible only on the outer platform edge and with a regular slow alternating sedimentation regime which characterizes a precise stage of the jurassian basin evolution. An inventory of all principal organisms living in or around bioherm is proposed. Their relations, which occasionnally can be analysed with many details, allow us to ask about the corresponding ecosystem. The very definite biocoenosis seems to characterize the circalittoral stage and evokes the "biocoenose coralligene" of some modern sea bottoms. In spite of a certain originality, jurassian sponge bioherms resemble those of Germany, Poland and Romania with which they form a quasi-continuous girdle along the northern Tethys edge. With a morphology well known during geologic time, these bioherms are characterized by an original association of builders only found in Upper Jurassic deposits. The french Jura mountains appear as a very interesting place for their study.

The third part concerns various benthic life aspects. These have heen observed outside of the strict sponge bioherm environment but allow us to specify the general biological context. So, the progressive filing-up of the studied basin by progradation of inner origin sediments is accompanied by a succession of communities, the significance of which is discussed. In addition to these distribution problems concerning all the principal microorganisms and macroorganisms, are also considered biosedimentary interractions problems (burrowing and biologic incrustations).

Lastly, the paleogeographic synthesis which serves as the conclusion, although remaining very similar to that of R. ENAY (1966) also brings some refinements and raises some new questions.

 

Sommaire

Introduction
I - Le cadre général de l'étude
II - L'état actuel des connaissances
III - Le but et la méthode
IV - Remarques préliminaires

Première partie - Le contexte sédimentaire
A - Les apports terrigènes
I - L'argile
II - Le quartz et les niveaux silteux
III - L'origine des apports terrigènes
B - Le matériel thalossogène
I - La matrice micritique
II - Les grains carbonatés
III - Les autres constituants
IV - Les principaux microfaciès
C - Les bancs calcaires
I - Stratification
II - Litage et texture
III - Conclusion
D - Les rythmes sédimentaires
I - Les rythmes élémentaires
II - Les rythmes complexes
E - Le mécanisme général de la sédimentation
I - Le problème de l'allochtonie du matériel calcaire
II - Les grandes aires d'élaboration du matériel
III - Les grandes aires de sédimentation
IV - Les aires protégées

Deuxième partie - Les biohermes à spongiaires
A - La morphologie et la structure des biohermes
I - Approche morphologique et typologique
II - Les éléments essentiels du faciès construit
III - L'organisation interne de la masse construite
B - Les biohermes dans leur cadre sédimentaire
I - L'environnement immédiat des biohermes
II - La place des biohermes dans la séquence sédimentaire
III - La situation des bioconstructions dans le bassin
C - La vie dans les biohermes à spongiaires
I - Les spongiaires
II - La vie sur les spongiaires
III - La vie dans les spongiaires
IV - La vie autour des spongiaires
V - La biocoenose des fonds à spongiaires siliceux
D - Le milieu des biohermes à spongiaires
I - Les facteurs biotiques
II - Les facteurs abiotiques
III - La situation géographique
IV - Conclusion
E - L'histoire des biohermes à spongiaires
I - Les étapes de la vie des biohermes
II - La diagenèse du calcaire construit
F - Etude comparative avec d'autres bioconstructions
I - Bioconstructions du Jurassique supérieur
II - Bioconstructions fossiles d'âge différent
III - Bioconstructions actuelles
IV - Conclusion
G - Conclusion

Troisième partie - Quelques aspects de la vie
A - La bioturbation et les traces fossiles
I - Les structures de bioturbation
II - Les traces fossiles
B - Les encroûtements biologiques
I - Le faciès oncoïdique à nubéculaires
II - Le faciès oncolithique
III - La signification générale des encroûtements oxfordiens
C - Répartition et signification des principaux microorganismes benthiques
I - Les foraminifères
II - Les ostracodes
III - Considérations générales sur la microfaune
D - Répartition et signification des principaux macroorganismes benthiques
I - Les spongiaires
II - Les bivalves
III - Les brachiopodes
IV - Les échinodermes
V - Autres organismes benthiques

Conclusion générale
I - Dernières mises au point
II - L'histoire de la séquence inférieure
III - L'histoire de la séquence supérieure

Références bibliographiques
Table des figures
Index général
Index des affleurements
Planches