UNIVERSITE
DE
DIJON
INSTITUT
DES
SCIENCES
DE
LA
TERRE
LES SERIES
ET LES MILIEUX
SEDIMENTAIRES.
DE
L'OXFORDIEN
AU
SUD
DE DIJON
STRATIG RAPHIE _ SEDIMENTOLOGIE
GEOCHIMIE
JEAN_JACQUES
DROUET
- - -
CONSEIL AFRICAIN ET MALGACHE
1
1
i POUR L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
,;
, C. A. M. E. S. -
OUAGADOUGOU
Arrivée .2: g. SEP.. :19.95
'.
Enregistré sous n° #. tl1· 6-·3' S. ,
.
oRAT 'DE ~'--CYCL E DE GEOLOG 1E
Contrat
OoG.R.SoT.'
e.Jl
Souten ue 1
Ail/JWk.J#!.J
devant la Commiss~on d'examèn compo~êe de
Messieur,s
Po
RAT
H.
TINTANT
P.
'FEUILLEE
J.Co,MENOT
F",_ ..~ r
'i'~

---

-
_.--------._-~-----
AVANT PROPOS
Avant d'exposer les résultats de mon étude~ je tiens à présenter
mes remerciements et à exprimer ma gratitude à tous ceux qui en ont permis
la réalisation.
Monsieur r. RAT, Directeur de l'Institut des Sciences de la Terre
de l'Université de Dijon, qui m'a confié ce ~ujet dans le cadre d'ùn contrat
de recherche DGRST et qui a suivi le cl1.emineL1ent de mes travaux tout en me
prodiguant de précieux conseils.
~
Monsieur H. TINTANT, qui m'a fait bénéficier de sa vaste érudition
sur les faunes d'Ammonites oxfordiennes.
. Monsieur P. FEUILLEE~ qui a bien voalu faire partie de mon jury.
Mons:eur J.C. HENOT, qui par. S0n exp6rience de la région m'a fC'ur-
01.
de nombreux éléments de: réflexion.
Monsieur A. PASCAL, près de qui j'ai toujours trouvé encouragements
ct discussions f.ru~tüeüses.
Monsieur D. ~RCHAND, qu~ m'a accompagné à diver~es reprises sur le
terrain..
~~dame F. MAGNIEZ, qui s'est intéressée aux microfaunes de Foramini-
fères.
Monsiem: B. LAURIN, pour le traitement statistique sur calculateur.
Tous les membres du laboratoire et plus particulièrement Hesdames
M.A. MALEMBIC et M.J. ~fILLOUX pour les conseils techniques (spectrophotométrie
d'absorption atomique), l'f.aclame N.C. GEOFFROY pour la partie secrétariat, Mon-
sieur A. GODON pour le.s photographies et Monsieur R. CI~.RRON qui a réalisé la
reliure.
Je ne saurais oublier mes camarades de 3ème cycle auprès desquels
j'ai toujours trouvé une ambiance agréable et enrichissante.
Enfin j'exprime toute ma reconnaissan~e à mes parents et à mon
frère qui m'ont été d'un grand soutier.. Ploral tout au long de cette étude.

---

TABLE DES MATIERES
A - INTRODUCTION
l
- THEME DE L~ETUDE
I l
- CADRE REGIONAL
III
- METHODES D'ETUDE
2
6
IV
- HISTORIQUE
B - LES UNITES SEDIMENTAIRES ET LEUR FACIES TEXTURAL ET
FAUNIQUE
7
l
- SCHEMA GEt-.t'ERAL
II
- LES DIFFERENTS ENSEMBLES LI~OLOGIQUES
CARACTERISATIONS ET
~
PREMIERES INDICATIONS SUR LES MILIEUX DE DEPOT
1
Calcaires à
"Ba.tanoWnU6 !.lUbtVŒ6"
ou à Spongiaires
7
2 - Marnes de Talant
8
3
Calcaires argileux de Corcelles-les-Monts (Calcaires à Pho-fadomlja.
10
UneaXa.)
4 - Marnes. de Corcelles-les-Monts
l1al"rleS de Pel"nand - Calcaires
dt D~aune
)4
5 - Calcaires
Calcaires
18
6 - Marnes de
20
7 - Calcaires
de Nantoux
22
8 - Calcaires
Marnes de
25
9 - Calcaires de Bouze-les-Beaune
26
III - ETUDE GRANULOME TRIQUE (QUA..~TZ DU RESIDU INSOLUBLE) DES FACIES LES
PLUS D~TRITIQUES
31
- Résul tats grallulométriques
3J
2 - Evaluation de divers paramètres
31
3 - Représentations graphiques
33
4 - Conclusions sur l'apport de la granulom~trie pour l'interprétation
des miliE.ux sédi.mentaires
36
IV - GRfu'\\DS GROUPES DE FACIES
- Les sparites.
2 - Les micrites
39
3 - Répartition
39

---

C - MINERALOGIE
l - MINERAUX ARGILEUX
41
- Distribution qualitative
41
2 - Dosage semi quantitatif
42
3 - Evaluation de la crista11inité de l'I11ite
44
4 - Conclusions sur la distribution des minéraux argileux
44
II - SILICIFICATIONS
46
III - DOLOMITISATIONS
48
D - GEOCHIMIE
l - METHODZ D'ETL~E DE LA PHASE CARBONATEE
51
- Principe oe la spectrophoto~étrie d'absorption atomique
51
2 - Mode opératoire
52
II
- TENEURS ET VALEUR DE CERTAINS ELEMENTS
52
III .. TRAITEMENT STATISTIQUE DES DIFFERENTES TENEURS
57
1 - Etude de la liaison élément / résidu insoluble
57
2 - Cor~é1atiGns entre les divers éléments
61
IV
- CONTRIBUTION DE lA GEOCHI}ITE A LA CARACTERISATION DU MILIEU
DE SEDIlŒNTATION
61
v
- CONCLUSIONS
6)
E - SYNTHE SES DE RESULTATS
l
- CONCLUSIONS SEDll1ENTOLOGIQUES
65
- Cara~téris2.tion des milieux de sédimentation
les principaux
critères d'environnement
65
2 - Interprétatio~ ~équentielle
68
III - SYNTHE SES CtmONOSTr~TIGRAPHIQUES
73
F - CONCLUSIONS GENERALES
Le dispositif sédimentaire et son évolution
77
BIBLIOGRAPHIE
Ouvrages régionaux - Palêonto1ogie
85
Sédimenta l()gie
87
Minéralogie - géochimie
90

---

ANNEXE
Coupe de l'Oxfordien moyen p.p. au Sud de Chaux
93
Granulométries
94
Minéraux argileux
96
Geochimie
97
teneurs
99
corrélations, éléments - résidu insoluble
101
corrélations éléments - éléments
1 II
PLANCHES

---

FIGURES
page
- La zone d'étude dans son contexte régional (d'après P. RAT
1973
t
3
2 - Cadre de la zone d'étude
"4
3 - Les corps sédimentaires de l'Oxfordien au Sud de Dijon
9
4 - Coupe des Calcaires argileux de Corcelles-les Monts
Il
5 - Coupe des Marnes de Pernand
15
6 - Zone de passage latéral de faciès
(formations 4 et 5)
19
7 - Section transversale d'un oncoide
21
8 - Coupe
du Mont-Afrique (formations 7 et 8)
23
9 - Coupe des Calcaires de Bouze-les-Beaune
27
ID - Diagramme triangulaire
34
II - Diagramme de FRIEDMAN
35
12 - Diagramme de DOF~lAS
35
13 - Crista11inité de l'i11ite en fonction du ré~idu insoluble
Il. - Cristallinité de l'i11ite en fonction de sa composition
43
15 - Répartition des minéraux argi1em: (~étns les divi;rses formations
45
16
Principe de la spectrophotûmétrie d'absorption atomique
52
17 - Comportement du strontium pendant la diagen:~2l"des carbonates (d 1 après
M. RENARD, 1975)
54
18 -
Teneurs en stroé1tium de I:l'/u.-govien ~t du p.~uraciE'n"
59
19 - Liaisons
K/Mn;
K/Fe
et Mn/Fe
60
20 - La séquence "argovo-rauracienne" près de Dijon et sa teneur en
strontium
62
21 - Répartition des principaux critères de dépôt
69
22 - La séquence "argovo-rauracienne" entre Dijon et Beauue
72
TABLEAUX
- Zonation des terrains étudiés (d'après Congrès du Luxembourg, 1971
et indications de H. TINTANT).
5
2 - Corrélations éléments - résidu insoluble et éléments - éléments
58
3 - Données granu10métriques (d'après J.C. MENOT, 1956)
94
4 - Données granu10métriques
95
5
Dosage semi-quantitatif des minéraux argi1e~x
96
6 - Géochimie
teneurs en % <..il é1éme;nt simple
99
7 - Géochimie
teneurs en % d'oxyde d'élément
100

---

A.
LHjWùUCTIO;~
I
Thlne
de l'ltude
II
C~d~e ~ég~onal
III
M~thode~ d'étude
IV
H~~t.oJL~que

---

-
1 -
1 - THEME DE L'ETUDE
Près de Dijon, le Jurassique supeneur (Oxfordien moyen - Kimmérid-
gien) comprend une importante série marno-calcaire ("Argovien") que l'on ne
retrouve pas aux environs de Beaune. Inversement, des faciès marneux apparais-
sent plus haut stratigraphiquement et prennent de l'importance vers le Sud.
Comment ces changements se font-ils, quelle est leur signification paléogéo-
graphique ?
La rareté des fossiles, la médiocrité des affleurements marneux, les
difficultés de caractériser certains faciès expliquent qu'aucune réponse satis-
faisante n'ait pu être apportée jusqu'à maintenant. Avec des techniques sédimen-
tologiques plus fines: la possibilité d'étudier les argiles aux rayons X et
l'analyse géochimique, le problème méritait d'être repris; d'autre part les
formations considérées paraissent un bon matériel pour tester et mettre au point
les techniques 'géochimiques développées à l'Institut des Sciences de la Terre
de l'Université de Dijon.
La démarche a été la suivante
1 - Etablir aussi objectivement que possible la géométrie de l'ensemble par:
- l'idetltification d'unités sédimentaires (formations) caractérisées par leur
f8ciès,
l'cx~len des variations de ces formations,
- la dét€.nninaticn
des rapports vertir.aux et latéraux entr~ ces f0Yniations.
2 - Effectuer le maximum de "calages" stratigraphiques rle ces formations elltrt2.
elles var la recherche de faune, Ammonites notamment.
3 - Pour 12 caractérisation des diverses unités sédimentaires et une première
approche des paléo-environnements ont été utilisées les méthodes mainten3nt clas-
siques de la sédimentologie : microfaciès pour les calcaires, granulométrie et
minéralogie pour les détritiques.
4 - La géochimie a été utilisée surtout pour obtenir une inf@rmation complémentaire
sur le milieu de dépôt.
S - L'aboutissement est de proposer une logique dans la sédimentation: aspects
à divers moments et enchaînements.
II - CADRE REGIONAL
Aspects géologiques et géographiques
La région étudiée se situe dans les piateaux calcaires limités à l'Est
par la Côte et son vignoble des environs de DijOll jusqu'à la trouée de la Dheune
(fig. 1) ; à l'Ouest la 1:i.mite est moins nette -:.Cfuoiql1' aussi d'origine structurale
(faille de St Roma~n et ses prolongem~nts septentrionaux). Elle appartient essen-
-:tiellement au gradin dit de l'''Arrière Côte" dans lequel le Jurassique supérieur

---

- ,2 -
affleure essentiellement sous forme de buttes assez isolées dans le Nord,
coupées par des vallées dans l'arri'ère pays de Beaune. Cette structure confère
à la zone d'étude un aspect de lanière SSW-NNE très peu indentée (fig. 2).
Les terrains étudiés se composent de l'''Argovien", du "Rauracien" et
du "Séquanien" de la carte au 1/80 000 0 de Beaune. L'''Ar;govien'' surmontant
1 "'Oolite ferrugineuse" correspond sensiblement à l 'Oxfordien moyen, le "Rau-
racien" à l'Oxfordien f.upéri.eur et le "Séquanien" aa Kimméridgien inférieur.
III - METHODES D'ETUDE
Deux démarches complémentaires ont été effectuées :
d'une part, l'étude de terrain et l'échantillonnage,
- d'autre part, une analyse très fine des faciès au laboratoire.
Le nombre restreint des bons affleurements m'a conduit dans un pre-
mier temps à utiliser la photograpllie aérienne afin de définir les zones les
plus propices pour leveL: des "coupes conlplètes". Puis j'ai procédé. à un échan-
tillonnage plus ou moinR serré suivant les besoins de l'étude et en tenant comp-
te des travaux antérieurs. J'ai alors pu, grâce à la présence de faunes caracté-
ristiques à certaiu;; 'd'Veaux, construire le modèle de la répartition géométrique
des différentes ur'.it·?s 'sédune'1taires entr".' Dijon et la Dheune.
2 - Le. LabOll.a..to-Ul.e.
Apr-ès l'investigation classique de l'étude du microfaciès en plaques
minces au microsco~e) j'ai à l'aide de toutes les techniques disponibles au la-
boratoire tenté de d{~finir de la faç.on la plus complète possible la sédimentolo-
gie au sein du Jurassique supérieur.
Les différentes méthodes d'approche sont les suivantes:
- Granulométries complètes (tam;.sege + pipette cl' Andreasen) des résidus insolu-
bles provenant des niveaux les plus détritiques.
- Etude minérdogiqne à liaide de la diffractomét:i:ie par rayons X.
- Geochimie grice â l'utilisation 2e la spectrophotomêtrie d'absorption atomique.
- Traitement des di~~rses donr.éen tant granulométriques que géochimiques sur cal-
culateur Hewlett-Packard nO 9815Aet table traçante nO 9871 A.
En outre je tiens à signaler la part importante qui revient à la déter-
mination de fossiles tels que les Amn!onites qui ont été les marqueurs chronolo-
giques sans lesquels aucune interprétation sédimentaire d'ensemble ne peut avoir
lieu. Ces déterminations ont été eff~ctupes par H. TINTANT, J. THIERRY et D.
HARCHAND.

---

3
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BH'E SSE·
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Fig, 1 - La zone d'étude dans son contexte régional (d'après P, RAT, 1973)

---

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BEAUNE
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1
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antenay
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Fit, 2 - Cadre de la zone d'étude

---

- 5 -
Sous-~tages
Zones
Sous';'zones
Horizons
I.iameridgien
Baylei
infilrieur
~------ --------- ------------~._--------
Planula
----------- 1----------- --------
Hauffianum
-------- ~.
Oxfordien
BimlUllllatum
.B1""...."'I1~"""
, -------- --------
berrense
sup~rieur
HypaelUIII
-
.semimalllnat um
"
-------- '--._--
-----
Bifurcatus
---- ----------
-----
latumbi licata
'----._----
.
Schil1i
larcheri
Oxfordien
·8chilli
'IranaversarÏ\\rn
----
.-
lOOyen
wartae
Parandieri
~._----
parandieri
---------- -----
--
Plicatilia
Tabl. 1 - Zonation des terrains étudiés (d'après Cougrêr; du Luxembourg. 1971 et indications H. TINTANT).
Trois notions doivent servir de base
- la nature des débris,
la texture de la matrice,
- la proportion des grains.
C'est ce qui m'a guidé dans le choix d'une nomenclature qui recouvre ces 3
principes; j'ai donc utilisé la terminologie de R.L. FOLK (1959) et R.J.
DU~~AM (1962). Le dynamisme énergétique du milieu a été apprécié d'après les
indices de Plumley en les simplifiant, à la suite de B.H. PURSER (1972), en 3
termes fondamentaux susceptibles d'être nuancés:
énergie forte,
- énergie moyenne,
-énergie faible.

---

- 6 -
IV - HISTORIQUE
Les publications récentes sur le Jurassique super1eur de Côte d'Or
sont relativement
peu nombreuses et la thèse d'A.PASCAL (1971) qui en a fait
un historique exha~f
auquel je renvoie, constitue une étape importante.
Mon but est de compléter ces écrits d'une part par des ouvrages plus récents
d'autre part par des études spécifiquement localisées dans ma. zone d'étude.
Je cite toutefois les travaux fondamentaux de L. COLLOT (1911) qui,
dans sa "Géologie de la Côte d'Or", emploie les termes d'''Argovien'', de "Rau-
racien" et de "Séquanien" comme noms d'étages dans la région. Ensuite, une
autre étape importante est marquée par les travaux de H. Tintant dès 1948.
En ce qui concerne ma zone d'étude, je mentionne la part importante
de J,C. MENaT (1956),sur l'Argovien et le Rauracien de la Côte de Beaune.
D'autres études dans le cadrè de D.E.S. à dominante stratigraphique sur l'en-
semble du Jurassiqueèap~ortent divers renseignements: H. BRIOTET (1956) zone
de La Rochepot - Mandelot; B. GUENOT (1958) : région de Bouilland; F. BRIZAR~
(1959) : région de St Romain et la Rochepot ; Ph ... DE BLIC (1961) : région de
l'Etang Vergy-; J.H. DELA~CE (1961) : région de Quemigny Poisob: ; G. FLACELI~PE
(1962) : région d'Urcy; F.'de St AMAND (1968) pour le versant nord de la mon-
tagnè de Beaune d'aprè~ des travaux de l'autoroute
A.6.
Lorsqu'on s'adresse à des travaux plus récents, outre la thèse de
A. PASCAL (1971) sur la sédimentologie et la stratigraphie du Jurassique supé-
rieu~ au Nord de Dijon i l faut dter la synthèse H. TINTANT,
P. FEUILLEE et
al. (1973) : "Stratigraphie et sédimentologie du Jurassique en Côte d 'oi'. Enfin,
le dZluier travail régional a été réalisé par J.C. MENaT et A. PASCAL (1977) sur
"l'évoll'tion séillmentologique du .Turassiq1.1e supérieur sur la bor.ture Est et Nor'd
Es t du Horvan'i •

---

B. LES UNITES SEDIMENTAIRES ET LEUR FACIES
(macro et m1crofac1ês)
l
Sehéma géfté~al
I l
Le4 di~6é~ent4 eft4emble4 lithologique4
III Etude g~aftulomlt~ique (~é4idu ift40luble)
de4 6aeil4 le4 plU4 dlt~tique4
IV
G~and4 g~oupe4 de ~aeil4

---

- 7 -
l - SCHEMA GENERAL
4 pôles géographiques ont servi de base à différents levés de cou-
pes :
- la région dijonnaise avec le Mont Afrique,
- la région d'Arcenant et du site de Vergy,
- la région beaunoise
--la région de Meursault.
A partir de ces 4 coupes synthétiques, j'ai pu, à l'aide de quelques observa-
tions complémentaires, construire la géométrie de l'ensemble des formations
qui est représentée sur la fig. 3 • Ce schéma a été établi en prenant comme
base la corrélation "géométrique" des Calcaires de Nantoux avec les Calcaires -à
grain~ fin
du Mont Afrique. En effet, le manque d'Ammonites ne permet pas de
tracer une ligne temps rigoureuse, mais les quelques fossiles trouvés attri-
buentces
formations à la partie supérieure de la zone à Bimammatum.
On observe des variations de 2 ordres, les unes affectent les unités
sédimentaires dans leur épaisseur, les autres montrent des changements de faciès
qui peuvent être très rapides. La partie inférieure ,à une époque donnée présente
une sédimentation diversifiée qui tend à s'uniformiser progressivement avec le
temps.
II - LES DIFFERENTS ENSEMBLES LITHOLOGIQUES : CARACTERISATIONS ET
PREMIERES INDICATIONS SUR LE MILIEU DE DEPÔT
C'est' Une formation très peu épaisse (1 à quelques mè.tres) mais pré-
sente sur toute l'étendue de mon étude. Sa minceur et sa position en base de série
marneuse la rendent très peu visible à l 'affleurement. J'ai cependant pu l' obser-_"
ver dans de bonnes conditions à Fontaine-les--Dijon, Talant, Chaux, Ladoix et Beau-
ne.
al ~f!!!~lo&f~
Stratification
Formation assez compacte, d'aspect très homogène, parfois nodu-
leuse surtout à la partie supérieure, lorsqu'elle passe aux Marnes de Talant. Sa
limite avec l'Oolite ferrugineuse sous-jacente n'est pas tranchée.
Calcimétries : Teneurs assez élevées en carbonates 80 - 90 %.
Faciès: Gris bleu à l'état frais,
sinon gris clair à beige clair. Nombreux Cri-
noides et Spongiaires. Bioclastes noyés dans une matrice micritique. Texture
wackestone à pasckstone : biomicrite.
Dans la région dijonnaise, le microfaciès
diffère plus de l'Oolite
ferrugineuse que dans la région beaunoise où la limite ne se décèle que par l'ab-
sence ou la présence d'oolites. A Beaune, j'ai observe des cimentations de plu-
sieurs "générations" (pl.4 photo 7) : et la présence de rhomboèdres de "dédolomie"
avec des impuretés ferrugineuses. A Dijon le faciès est moins perturbé.
b)_ ~l~~~~ts ~i~~~gig~~
En plus de Balano~~ ~ubt~e6 et de diver~ Spongiaires qui donnent
un véritable cachet à cette formation, les éléments fauniques ne sont pas rares.
La macrofaune est relativement moins abondante que la microfaune. On rencontre
ir-- -
,
1

---

- 8 -
cependant quelques Lamellibranches du genre C~eno~~eon, des T~rébratules et
divers Périsphinctidés·: P~phinct~ panandl~, P~phinct~ sp., ainsi
qu'Oeho~eeetah cf. canalieuiatum et Oeho~oe~ ~ub~urn. En dehors des Fo-
raminifères tels que des Valvulinidés et Ophtalmidiidés, j'ai rencontré des
formes encroûtantes du genre Nubéculaire accompagnées par des Bryozoaires,
des Serpulidés et des Eponges encroûtantes du genre des Phan~on~. Les encroû-
tements sont plus prononcés à Beaune qu'à Dijon.
c) ~~~Egi~_~~_~i!i~~
L'absence de vannage et le développement d'encroûtem~nts font penser
à un milieu d'énergie assez faible dans lequel peuvent venir se noyer divers
bioclastes (entroques notamment).
d) Conc1 usions
Cette unité lithologique constitue en quelque sorte un milieu de
transition entre l'Oolite ferrugineuse (faciès de remaniement) et la sédimen-
tation de mer ouverte que je qualifie de bassin de la formation des Marnes de
Talant. C'est une formation de transition que je ne sépare pas foncièrement de
l'Oolite ferrugineuse. En éffet, le faciès (sauf les oolites) et la faune sont
très proches.
2 - ErL6emble 2 : Mevz.n.u de Ta.i.o..~
C'est à Talant qu'elles sont les plus développées puisqu'elles cons-
tituent presque l'intégralité de la butte du même nom. c'est à dire 30 - 35 m
environ. Ellesdiminuent rapidement d'épaisseur vers Je Sud pour ne plus faire
que 1 à 2 m près de Chaux. En direction de l'Ouesl (Kàlain) le même p!lénomène
semble se produire.
a) ~i!!!~!~gi~
- Stratification: Très peu marquée. Une coupe fraîche à Fontaine-les-Dijon m'a
montré un aspect massif et très homogène. Cependant il existe quelques bancs
plus calcaires, légèrement noduleux notamment vers le 80mmet.
- Calcimétries : La teneur en carbonates ne dépasse jamais 70 % et peut même
descendre à 50 %.
- Faciès: Gris sombre à bleuté lorsque la roche est humide. A l'altération la
couleur devient beige, il y a sans doute oxydation des ions Fe++ et en Fe++~
L'aspect sableux est dû à des granules calcaires et non à des quartz. Le détri-
tisme est précisé dans le prochain chapitre. Biomicritc. Texture mudstone. Pré-
sence de traces de bioturbation.
b) ~!~~~~~~_~i~!~gi~~~~
La macrofaune est très peu représenlée ; on ne rencontre que de ra-
res Périsphinctidés, des Pholadomies et divers Sp.rpulidés (terriers de Th~~~­
no~d~). Par contre l'observation par lavage des échantillons les plus marneux
montre de nombreux foraminifères et spicules de Spongiaires. Les Foraminifères,
sauf Te~~fl~ sp. qui est à test agglutiné, sor.t des formes à test calcaire
hyalin :Sp~~na sp., Lentieutina sp., Ventatir~ sp. Quelques porcelanés du
genre Oph~dlurn sont aussi présents. Les spicules de type triaxone· et tétra-
xone. appartiennent au< Hexactinellidés. Il n'est pas rare dê trouver divers 05-
tracodes, par contre les spicules d'Holothuries sont peu fréquents.

---

VILLARS-FONTAINE
1
~fEURSAULT
BEAUNE
PERNAND
ECHEVRONNE
ARCENANT
1
VERGY
MONT-AFRlQUE
DUON
1
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1
CALLOVIEN
2(1
FIG. 3 - LES CORrS Sf:DlMENTAIRES DE L'OXFORDIEN AU SUD DE DUON

---

-ID
LEGENDE DES FIGURES UTILISES POUR LES COUPES ET LES SCHEMAS
Oolites
Calcaire
Pisolites
rr==T-
I~ ~ 1 Oncolites
~
Calcaire argileux
0
"
"
Pellets
Polypiers branchus ou massifs
Calcaire massif
Polypiers lamellaires
1/\\
//\\
Bioclastes
Dolomie
Chailles
~
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- - -
- - - -
- - - - - ' .
- -
Marne
-
~
-_ . .
. - . -.. -
Brachiopodes
~-=:-=~.. ~.
Marne silteuse
Lamellibranches
Bioturbation
StyloIitisation
Stratifications obliques et entrecroisées
Pour éviter les surcharges sur les schémas, les formations étudiées ont été numérotées 1 à 9 :
Calcaires à Balallocrinus subteres
2
Marnes de Talant
3
Calcaires argileux de Corcelles-les-Monts
. 4
Marnes de Corcelles, Marnes de Pernand, Calcaires biocla~tjq!les de la Montagne de Beaune
5
Calcaires à oncolites de l'Eglise de Vergy, Calcaires gr~rs de la Montagne de Beaune
6
Marne de l'Eglise de Vergy, Marnes de Ponul1ard - Auxey
7
Calcaires à grains fins du Mont-Afrique - Calcaires de Nantoux
8
Calcaires supérieur~ du Mont-Afrique, Calcaires de St-Romain
9
Calcaires de Bouze-les-Beaune

---

-
11 -
c) ~~~Egi~_~~_~i!~~~
L'absence ou la présence peu importante de stratification horizon-
tale dans laquelle ne se trouve que très peu de macrofaune et de bioclastes
semble traduire par la présence de Spongiaires et de Céphalopodes un milieu
marin franc d'une certaine profondeur qu'il est difficile de préciser. Il n'y
a pas d'agitation marquée et la présence d'articles de Sa~~o~oma sp. (forme
très fragile de Crinoides pélagiques signalée par A. Pascal, t971) laisse sup-
poser un milieu d'énergie très faible.
d) Ç~~~!!!~~~~~
Cette unité géologique de la zone à Transversarium est le type même
de la formation de bassin avec apport détritique fin. Elle semble être surtout
localisée sur la région dijonnaise, en effet A. Pascal n'en trouve
qu'une épais-
seur plus faible vers le Nord. Les Spongiaires qui sont entie~dans la forma-
tion sous-jacente ne se retrouveniicique sous forme de spicules.
3 - E~embi.e. 3 : Cai.~aiA~ evz.gile.u.x. de. CO!l.~e.li~-i.e6-MonM
(Cai.CiWt~ à. Phofu-
domya Une.ata)
Ils aff~eurent très peu et on les observe surtout à la surface des
champs. Cependant, grâce à la construction d'un lotissement, j'ai pu voir cette
formation dans de b04nes conditions et dans sa presque intégralité à Corcelles-
les-Monts. La majeure partie du log de la fig. l i a été levé banc par banc.
C'est ce qui m'a conduit à utiliser la dénomination de
Calcaires argileux de
Corcelles-les-Monts.
a) ~~~!!~!~g~~
- Epaisseur: L'épaisseur e&t maximale dans la r~gi.(ln dijonnaise et se réduit
considérablement vers le Sud.
Corcelles-les-Monts
25 m
Concoeur et Corboin
15 m
Villars~Fontaine
12 ID
Arcenant
10 m
Chaux
8 - 10 m
Pernand
5 m
Beaune
1 à 2 m ?
A Neursault, il ne m'a pa.s été possible d'observer cette formation.
Existe-t-elle encore? Ou bien les Calcaires bioclastiques de la Montagne de
Beaune reposent-ils directement sur le complexe Oolite ferrugineuse - Batano~­
nu6 ~ubten~? La question reste posée. La réduction d;épaisseur semble aussi se
manifester vers le Nord: une dizaine de mètres près d'Is-sur-Tille (A. Pascal,
1971).
.
- Stratification : Elle est constiturede bancs décimétriques séparés par de min-
ces lits marneux qui sont plus épais et plus nombreux vers la base. Le milieu
de la formation (Co 10 à Co 16 sur le log)
peut prendre un aspect massif et
compact. Certaines limites de bancs ont un aspect légèrement ondulé qui semble
en grande partie dû à l'altération. Le limite supérieure, très colorée, présente
une surface durcie et taraudée qui s'observe bien à Co~celles, mais que je n'ai
pas pu observer ailleurs (mauvaise qualité des affleureœents 7).

---

- l t -
ECHANTillONS
08SE RVAllONS
CALCIMETRtE S ,
10
10
Surface perforée et rubefiée
Stratification légèrement
C024
oblique
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1
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CP
Bancs de calcaires bioc1aatiques
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Macrofaune à Ammonites
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Banco trèo marneux et absence
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de macrofaune
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Co21
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Co19
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de calcaires argileux ct de
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lits marneux
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Nonbrcuses traces de Serpu1idés
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FIG. 4 - COUPE DES CALCAIRES ARGILEUX DE CORCELLES-LES-MOf'jïS

---

- 13 -
-.Calcimétries,: A l~ pase l:s ~eneurs dépassent rarement 75 %, puis progres-
s~vement on ass~ste a un enr~ch~ssement en carbonat~pouvant aller jusqu'à
9~ %.d: CaC03~ On.ob~erve alors un ~égerressaut dans le paysage. La phase
detr~t~que est pr~nc~palement const~tuée d'argiles et de quartz très fins. Il
peut y avoir des niveaux riches en silicifications.
- Faciès : La micrite domine largement, seuls les 2 ou 3 derniers mètres de
la formation, très bioclastiques.présentent localement une cimentation spari-
tique. Base : micrite franche ou pelmicrite
Milieu de la formation : Biopelmicrite ou micrite
Sommet : biomicrosparite et localement biooosparite.
b) ~!~~~~~~_~i~!~gi~~~
La faune macroscopique n'apparaît qu'au.
sein
de certains niveaux
préférentiels; en particulier le niveau à silicificationset les deux derniers
mètres sommitaux.
Le niveau
à silicifications a fourni de nombreuses Ammonites essen-
tiellement représentées par le genre L~ch~tLa. Cette formation a~fourni : V~­
cO.6p/Unctel.> cMbLoi, OlLtho.6p/Unc;tel.> üz.ia.n.i., Vi~co.6pfunc;tel.> m.i.ndowe., Vichotomo.6-
p/Unc;tel.> tAJaJt-ta.e., LaJl.cheJUa. .6 c~, LaJl.cheJU..a.. .e.aJ!.cheJ'..i et L. ia.:tumbilica;ta.. Le s
Lamellibranches rencontrés sont : Pholadomya line.ata, P. co~, Liog~yphae. ~
et Cte.no.6bLe.on p~bo.6cide.um.
Les Cte.no.6bLe.onô présentent de nombreuses silicifica-
tions surtout sous f0nne d' orbicules de silice (pl. 2, ph. 7).
Le reste de la macro faune est peu développé : quelques Gastéropodes
HaJl.pagode.6, Pha4iane.tia et divers Serpulidés dont l'identification est rendue
malaisée par la fossilisation.
La microfaune est principalement constituée de F.'Jrarninifères : Spiril-
liniidés, Rotalidés et Textularidés sont bien représentés. Présence d'Ostracodes,
de quelques fantômes possibles de Radiolaires ·(PI. 3
,- ph.
8
) et de nombr,::ux
spicules d'éponges du groupe des HeÀactinellides. A. Pascal (1971), cite la pré-
sence de bioclastes de crustacés.
La plus grande partie de la formation a dû se déposer sous une énergie
relativement faible : éléments bioclastiques non jointifs, stratification régulière.
Seul les derniers bancs, au-dessus de la zone silicifiée, présentent une pertur-
bation du milieu de dépôt : diasth~mes
obliques, augmentgtionde la taille des
éléments et apparition d'oolites. Il y a augmentation progressive de l'énergie
jusqu'à un arrêt brutal qui se matérialise par une suriace durcie et taraudée qui
marque la fin de la formation 3.
d) ~~~~~!~~~~~E~~iBE~E~~~
La mise en évidence d'un niveau repère à LaJl.cheJU..a.. permet une datation
assez précise de cette formation qui se situe au sommet de la zone à Transversa-
rium, sous-zone à Schilli. Les horizons à Schilli, Larcheri et Latumbilicata sont
plus difficiles à différencier. D'après des renseignements oralŒ de H. Tintant,
l'horizon à Larcheria correspondrait sensiblement à la zone silicifiéenotamment
à Corcelles-les~onts.

---

-
14 -
e) ç~!];~!~~!~!];
La nature même du sédiment (micrite ou biomicrite) traduit la présen-
ce d'un milieu de dépôt relativement calme excepté le sommet de la formation où
l' q>parition d' oolitES et la présence d'un ciment spari tique évoquent une agitation
du milieu. Bien qu'on y dénote la présence possible de Radiolaires, la profondeur
devait être relativement peu prononcée : bancs riches en Huîtres, Pholadomies et
bioturbation. Il s'agit plutôt d'un caractère rr~rin franc qui tend à s'estomper
au sonwet de la formation.
4 - En6e.mble. 4 : Ma!l.nu. de. PeJLnand - MaJtnu de. Coltce.Uu (MaJtnu e:t Co.lca...ûl..u à
Phof.a.domya coltl Calcahtu bioclaJ.d..i..quu de. la Montagne. de. Be.aune..
c'est l'unité
sédimentaire la plus importante de l'étude. Elle se compose d'un pôle terrigène
dans sa partie nord (vallée du Rh~in - Dijon) alors que la région beaunoise est
très calcaire. Le changement de faciès entre formation marneuse et formation cal-
caire organogène a été très bien décrit par de Saint-Amand (1968) qui a observé
l'interpénftration. des deux faciès au cours des sondages de l'autoroute A6.
: Mcume..6 de. PVl.Yl.and - MaJtnu de. COfLCe.-U.U
Il s'agit sans nul doute d'une nême entité où l'apport terrigène a
été le plus important et le plus grossier de la zone d'étude. La quantification
de ce détritisme est étudiœ.au châpitre III.
a) ~i!~~!~g!~
Epaisseur: Dijon (Mont Afrique)
15 à 20 mètres
Villars Rmtaine - Vergy
65 à 70 mètres
Pernand - Ladoix
55 mètr2S environ
Dans ces épaisseurs j'ai inclus le ressaut calcair~ qui apparaît
at! m:i.J ieu de la formation lors de son épaississement. Il ne dépasse jamais 4 à 5
mètres. De même les derni~rs mètres supérieurs peuvent présenter un faciès très
compact et siliceux dont l'épaisseur est très variable, le maximum semble être
atteint près de 1ergy et d'Arcenant (10 m, peut être plus localement près de
Chevrey).
- Stratification: Très peu marquée à la partie inférieure, elle s'affirme lorsqu'·
on monte dans la série. Le Tessaut calcaire, lorsqu'il existe, est formé de bancs
décimétriques très compacts au sein desquels s'observent des chailles ou divers
phénomènes de silicifications. A la partie supérieure, les derniers mètres d'as-
pect massif et silteux forment l'ossature d'un ressaut qui apparaît plus ou moins
nette~ent dans la topographie (emplacement du parking de l'Eglise de ~rgy).
- Calcimétries : Rn général la teneur en carbonates est relativement faible 25 à
30 % de CaCa 3 dans.lesnîveaux ihférieurs. Les derniers bancs supérieurs peuvent
dépasser 90 % ; le complément à 100 % étant principalement constitué de quartz
silteux.
~ F~ciès : Mis à part l'aspect terrigène des bancs non indurés, il s'agit essen-
tiellement de mudstones. La partie supéri.eure présente des grains de quartz noyés
dans une matrice micritique. Les organismes sont peu nombreux. Dès que les bancs
s'indu~ent~ il y a des phénomènes de silicifications(partie C, chapitre III)
(micrite silteuse).

---

)5
Calcaires à nombreux pisolites
5
et passées riches en entroques
-_ .. - - - - - ' - - - r - ' - - r - - ' - - , - - ' - - - j
Bancs de calcaires silteux sans
organismes
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Marnes silteuses à Ammonites
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et spicules de Spongiaires
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0
_ _ . _ . _ ' - '
Niveaux à. bioclastes et pellets
4
Chailles ou points de silicifica-
tion
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Calcaire siltetcr
_ . _ . _ ~ _
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Marnes silteuses
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3
Calcaires à chailles
~~~~=~--!-~-L---r-7--.--'-r---:--.--'---'-7"\\
Calcaires argile~~
1
5M
C§.lcaj resà 3ala~ocsinus Eubteres
_ _ _ _ _ _ _ _..1..-_ _- ' - _ - ' - - _ - - ' - _ - - '_ _
Oolite fel'rueineuse
Fig. 5 • Coupe des Marnes de Pernand

---

-
16 -
b) ~!~~~~!~_~i~!~gi~~~~
La macrofaune très peu représentée a cependant fourni divers Cépha-
lopodes notamment dans la région du bois de Montuan. Près du monument aux Morts
de Concoeur, Ph. De Blic (1961) a récolté lors de son D.E.S. : Vichotomo~phinc­
:tU wa.Jt:tae. Buck., V. maJz.nuia.e. de Loriol ; SubcL<.-6cMphinctu cüvione.n6~ à la
cote 413 à l'Est du village de Villars-Fontaine. D'autre part J.F. Bazin à com-
muniqué à H. Tintant de nombreux spécimens de
Subdi6co~phinctu provenant des
derniers mètres silteux sous le parking de l'Eglise de Vergy.
A l'Est de Chevanne, à la cote 440, j'ai récolté quelques
Vichoto-
mo~phinctu du groupe wantae.. Ils se distinguent des vraisV.Wtth:tae. par leur
épaisseur du tour plus prononcée. Les Lamellibranches apparaissent lorsque le
détritisme s'atténue: Pholadomya line.ata, P. co~, quelques Cte.no~~e.on6à la
partie supérieure.
La microfaune présente de nombreux spicules de 'Spongiaires (Hexacti-
nellides) et des Foraminifères : Spirillinidés, Lagénidés, Ophtalmiidés, Textula-
ridés et Lituolidés. Les autres genres fauniques sont : divers Ostracodes, des
spicules d'Holoturies (Sclérites) et présence discrète de quelques Radiolaires.
c) [~~Egi~_~~_~i!i~~
La dominance micrlt~que du faciès dans lequel se trouve une faune de
mi.lieu marin franc, l'absence de bioclastes roulés, la texture non jointive des
éléments semblent indiquer un milieu sédimentaire de faihle énergie. L~ présence
de Lamellibranches entiers va dans le même sens. ~apport détritique, bien que
relativement gr0ssier dans la région d'Echevronne et de Pernand (c~III), a
du se faire plus sous forme de "pluie diffuse"que par des courant::: 'dont on ne dé-
c~le aucune trace.
d) ~~!}~!~~i~!!~
- Le milieu: La présence de quelques Radiolaires qui d'après divers auteurs
font penser à une profondeur accrue du milieu marin ne doit pas être prise ici
sous cette optique. Je pense plutôt à l'aspect plus ouvert du TIlilieu qu'à une
bathymétrie plus prononcée. Le soonnet de la formation présente une réduction
des apports et un caractère de plus en plus superficiel qui va se confirmer avec
l'ensemble sus--jacent.
- Chronostratigraphi'2 : La présence d'association faunique à SubcL<.-6co~phincte6
cüvioneyL.6~ analogue à la faune de Concoeur (ensemble 3) nous situe toujours
dans l'horizon à Larcheria latumbilicata, sommet de la sous-zone à Schilli. Il
est intéressant de remarquer que l'unité lithologique la plus épaisse corres-
pond à une tranche de temps relativement courte.
- Cal~e6 biochuUquu de. ta Montagne de. Be.aune.
L'aspect macroscopique a été très bien défini par les travaux de J.C.
Menot auxquels je renvoie pour des infortnations très localisées de terrain.
a) bi!~~1:~gi~
- Epaisseur: Maximale à l'Ouest de Beaune (50 m), elle s'amincit considérable-
ment vers le Sud (Meursault) au profit des M.arnes de Ponnnard - Auxey. Vers le
Nord, la partie médjane, sur une épaisseur de quelques ~ètres s'avance à l'inté-
rieur des Marnes de Pernand jusque dans la région de Vergy et n'existe plus dans
la région dijonnaise.

---

17 -
Stratification: Régu'lière et horizontale à la base, elle se transforme très
vite en s'élevant dans la série : apparition de nombreuses stratifications. obli-
ques et même entrecroisées. Près de Beaune, dans les vignes au bord de la route
de Bouze, j'ai observé de véritables cuillères sédimentaires qui laissent trans-
paraître la dynamique du milieu de dépôt: Certains dépôts obliques à pente rela-
tivement accusée peuvent s'interpréter comme talus d'avalanche.
- Calcimétries : Seuls les quelques mètres basaux ne méritent pas la dénomination
de calcaires francs: 70 à 75 %'de carbonates Il s'agit de calcaires argileux à
grains fins qui peuvent rappeler les Calcaires argileux de Corcelles mais où la
proportion de quartz silteux est très élevée. Le reste de la formation très com-
pacte et très bioclastique comporte environ 95 % de carbonates : en effet, il y
a soit du CaC0
pur ou sous forme de dolomie (voir chapitre dolomitisation).
3
- Faciès : Le nombre élevé de bioclastes, le ciment sparitique et les phénomènes
fréquents de dolomitisation classent cette formation dans la catégorie des bio-
sparites Il s'agit essentiellement de grainstones pouvant être fortement dolomi-
tisésà certains niveaux. Les carrières de la route de Bouze-les-Beaune montrent' ces
dolomitisations sous forme d'un faciès grisâtre où les bioclastes ont une appa-
rence floue.
b) ~!§~~~ts_~!~!~g!g~~~
Mis à part le grand nombre
de bioclastes de Polypiers roulés, on
rencontre de nombreux débris de crinoïdes, des Lamellibranches, des Gastéropodes,
des Madréporaires et quelques Echinodermes. La microfaune surtout sous forme de
Foraminifères ne peut pas toujours être déterminée lorsqu'il y a dolomitisation.
Les Foraminifères sont proches de ceux trouvés dans les Marnes de Pernand, sauf
les Spirillines qui ont.disparu.
Les Céphalopodes sont quasi.ment inexistant:<, j'ai seuleme:lt observé
quelques empreintes partielles de Périsphinctidés non identifiables.
La structure et la nature même des dépôœindiquent un milieu de très
forte énergie sans doute très superficiel. En effet, dans une des carrières de
la route de Bouze, il a été trouvé lors d'une excursion un exemple de mud-craks
qui traduirait donc une émersion locale etœmporaire.
d) ~hE~~OS!E~!!gE~ehie
Le manque de fossiles caractéristiques empêche une datation précise
mais la faune trouvée dans les Marnes de Pernand qui sont l'équivalent latéral
de cet ensemble vers le Nord, situe cette formation au sonmlet de l'Oxfordien
moyen.
e) ~~!!~!!!!!~!!~
Cet ensemble traduit une sédimentation de type épi à subrécifale où
l'énergie est très forte. Il s'agit en quelque sorte de barrières oolitiques et
bioclastiques proch~de l'émersion qui peuvent séparer des milieux marins francs
et d'autres dits milieux marins restreints.

---

-
t8 -
5 - fn6emble. 5 : Cai.c.a..bte..6 gJtO.6.6,teJL6 du .6omme.-t de. la. montagne. de. Beaune. e.-t le.M
équ.i.vai.e.nt la;téttai. veJL6 le. NoJtd : Cai.c.a..btu àonc.oUte..6 JtOU.6.6 e..6 de. l' fgw e.
de. Vvzgy
Cet ensemble bien que très mince mérite d'être traité à part tant
par son faciès que par ses rapports avec les sédiments sus et sous-jacents. Je
l'ai observé dans de bonnesconditioœà l'Est de la Montagne de Rochetin sous
le lieu-dit "Les Toppes Bizot" et plus au Nord, au Sud d'Arcenant près de la fon-
taine de Frétoilleon assiste à l'indentation des faciès grossiers au sein des
Marnes de Pernand.
':" Cai.c.a..bte..6 gJtO.6.6,teJL6 de. .e.a. Montagne. de. Beaune.
a) ~i!!:!~!~8i~
- Epaisseur : 15 à 20 m au maximum, elle diminue aussi bien vers le Sud que vers
le Nord ou elle ne dépasse guère 4 à 5 m. Vers le Nord, cette diminution se réa-
lise au profit des l~rnes de Pernand.
- Stratification: Bancs très massifs et épais (métriques) qui présentent des
structures obliques. A l'intérieur d'un banc on observe des sranoclassements qui
s'étalent des intraclastes ~t'pisolites de plusieurs mm de diamètre aux oolites
et pellets. Les derniers niveaux un peu moi~sgrossiers sont horizontaux.
- Calcimétries : Teneurs en carbonates très élevé~s: 97 à tao %.
- Faciès: Le ciment sparitique et le très grand nombre d'éléments clastiques
classent cet ensemble dans les grainstones. C'est une intraoobiosparite) le som-
met de la formation riche en matrice micritique et
on~olites se classe dans les
oncobiomicrite. Ce faciès subsiste seul au Nord d'Arcenant (Eglise de Vergy en
partic.ulier) .
b) ~!~~~~!~_~i2!2gig~~~
La macrofaune présente de nombreux Lamellihranches dont O.6tnea gJte.-
galtla, des Pectinidés (les Pholadomies sont pratiquement absentes), des Polypiers
plus ou moins roulés, d~ petits Gastéropodes) des radioles d'Oursins et par en-
drotts une très grande richesse en débris de Crinoides qui constituent de vérita-
bles encrinites à Lanlellibranches dans lesquelles quelques encroûtements à Nubé-
culaires peuvent se produirent.Les Solénopores presque toujours en position de vie
voisinent avec les faciès les plus grossiers. Corrélativement la microfaune semble
moins riche, on y observe des débris roulés d'Algues du genreCaye.u.u.a.) quelques
Nautiloculines, des Miliolidés ainsi qu'un petit nombre de Pseudocyclamines du
genre
Aive.o.6ep.ta.
La grossiéreté du faciès, les structures de dépôts obliques) le ciment
spar1t1que font penser à une énergie forte à très forte. De plus, la présence
d'une
flore sous forme d'Algues rouges semble indiquer un milieu à forte oxygéna-
tion et énergie élevée. Cependant vers le sommet on voit une arrivée de matrice
micritique accompagnée de divers encroûtements qui annonce l'épisode calme sus-
jacent. C'est sans doute une équivalence de ées niveaux. qui subsiste plus au Nord
sous l'apparence de couches bioclastiques à
oncolites rousses.

---

-
19 -
d) ~hE~~~~!E~!igE~Ehi~ .
Bien que cette formation présente très peu d'Ammonites, j'ai cependant
pu récolter près de l'Eglise de Vergy un
E~p~doeena6 eo~tatum qui indique le
début de la zone à Bimammatum(sous-zone à Hypselum). Le manque de faune ou bien
la présence d'une lacune sédimentaire très discrète ne m'a pas permis de situer
la zone à Bifurcatus.
e) ~~~~!!!~i~~~
Cet ensemble/qui surmonte notamment vers le Nord
des formations mar-
neuses/marque en quelque sorte la fin d'une séquence mineure qui peut s'interpréter
comme une fermeture progressive du milieu qui perd son caractère d'ouverture fran-
che. Les communications avec la pleine mer se réduisent (absence de Céphalopodes),
On passe à des milieux superficiels.
a) ~i!h~!~ie
- Epaisseur : Elle est assez constante (3 à 4 m) et ne dépasse jamais 5 m.
- Stratification: Bancs massifs et décimétriques. A la limite des bancs il est
possible d'observer des concrétions ferrugineuses.
Calcimétries : Teneurs en carbonates comprises entre 85 et 95 %.
- Faciès: La micrite domine largement .• Les bioclastes sont assez nombreux et sem-
blênt.flotter dans une matrice boueuse. Ce sont des wackestones et packtones
(biomicrite à oncobiomicrite).
b) ~!~~~~ts_~i~!~gi~~~~
Ce sont surtout des bioclastes de Lamellibranches, ainsi que de nom-
breux Serpulidés. C'est dans ce niveau que j'ai récolté E~p~doee~ eo~tatum,
malgré une représentation réduite des Céphalopodes.
La microfaune qui se trouve soit dans la matrice, soit dans les on-
Qolites comprend de nombreux Foraminifères des genres trouvés dans les ensembles
précédents; mais le fait marquant èst l'apparition de
P~eudoeyce.am~Yl.a jaeealLcU..

---

- 20 """
Les
on~olites pr~sentent des Bryozoaires, des Nub~culaires ainsi que des ~ponges
encroûtantes du groupe,. de Pharét rOI).es.
Les ~l~ments qui flottent dans une matrice micritique ainsi qu'une
stratification très r~gulière montrent un d~pôt qui a dû s'op~rer en milieu
calme.
d) çh!~!!~~~!~~!g!~Eh:!~
La présence d'E~p~doc~ co~tatum indique le d~but de la zone à
Bimammatum (Oxfordien sup~rieur).
e) ç~!!~!~~:!~!!~
Alors que plus au Sud
cet ensemble est grossier et résulted'un dé-
pôt en milieu agité, ici il s'agit plutôt d'une sédimentation en milieu calme
relativement fermé
aux influences du large.
- 1 1',,; """. ".
6 - EnoembR.e. 6 : Ma)tn~ de PommaJui-ALtxe.y, "4)t:rië.6" 'd~' 'Egwe. de. Ve.ttgy
'~
/------~
.'
Cette formation bien dévelo p<€g'dans
la"'ré' 'on beamoise, 10 à 15 m à
la Montagne de Rochet~n et pl~s vers le ,:Su/i,-j ~sR!uÈà .4\\0
aux en;irons de Meur-
rTl
sault, semble se rédu1re consHlérableme L: \\Ve~1'e-No-rJiM
l'Eg11se de Vergy,
l'épaisseur ne ~épass: pas 5 ~ et au Mo~t,i:l~ ~ièg.e,p~i de Dijon, juste sous le
nouveau Carmel Je n' t1.1 observe que quelq\\,e~m~t_~~..§./i:1~? s marnes.
....
")V'
'''",
. '1211\\2\\"\\\\
a) !=i~h~!~gi~'c,-
- Stratification
Absen~€ de bancs bien individualisés. L'aspect est massif à
l'état frais m~is la formation se délite très vite lorsqu'elle subit la météori-
sation, elle produit alors une terre jaunâtre sur laquelle ont été plantées de
nombreuses vignes.
- Calcimétries : La teneur en carbonates varie de 55 à 75 %. Les plus faibles
teneurs se situent à la base.
- Faciès: Couleur gris sombre à beige clair. C'est une marne de texture muo-
stone ; les rares bioclastes sont noyés dans une matrice micritique très fine. A
l'Ouest de Beaune ce corps sédimentaire présente une très grande richesse en on-
coides de plusieurs centimètres de diamètre: localement c'est une oncomicrite.
b) ~!§~~!!~~_~!~!~gi~~~~
Il s'agit presque uniquement de microfaune si ce n'est la présence
très locale d'oncoides que je décris à part.
- L~ ol1co.zd~ d~ MMne.~ de. Pomma.Jl.d-Auxe.y
Ils se présentent sous forme de nodules subsphériques à ovales, leurs
dimensions varient de quelques cm à une dizaine de cm. Leur
surface
montre de
nombreux épizoaires (serpules et Lamellibranches principalement).

---

- 21 -
Faune d'épizoaires
: (huitres et serpules)
Perforants
li thophages)
\\ _~§_~;. >__ :~::::::~ ~am.llibranoh••
·:~O··~~_:-:.·~::-_.~~
.1'/'./. $.
-.- ~:-- :: 8!f 'tS\\ ~ ~ Î~
/; . /". r·· - ~-. ~-.Jli-!Yl.\\ . .\\, .:-
fl:,·O\\.C?~t~~~.?~l():«{
.\\ .,' \\,~:::-, ::> Jr))-_..-. ~ 0
.) .. ). 1
Encroutements provoqués
.~;..I~~-'-~_/
.'
par des Nubéculaires
~
/) := ~=-:.. ~ >-::-.. ---: /.
?J
,- ~
.
. -:-~". -'-
":'-"-_. ~ ------- j
.....~...:....:::...---.. "~--O
"~ A
"
Bryozoaires
.~ -=:- '.~~ -~ .--:-:::-
; 1 à 1Qcm
Fig. 7 - Section transversale d'un oncoiôe
L'êtude en surface polie et plaque mince renseigne sur la structure
interne. L'encroûtement se développe autour d'un nucléus constitué d'un bioclaste
de Lamellibranche : "Les Nubéculaires sont certainement les principaux responsa-
bles de ces encroûtements ; le rôle des Bryozoaires, serpules et autres encroû-
tants est variable mais toujours plus discret" (communication écrite de C. Gail-
lard).
A mon avis, bien qu'on ne décele aucune trace du squelette, la pré-
sence de Spongiaires me paraît possible. A la suite de S. Gillet et H. Derville
(1931) je pense que la croissance des Nubéculaires sous forme de colonnette va
de paire avec le sédinlent apporté. La colonie de Nubéculaires ch~rche à échapper
à un envasement et se développe alors de façon centrifuge. A chaque colonne ou
digitation verticale correspond un centre de croissance et donc un individu de
Nubéculaires. Les lithophages qui provoquent une venue de sédiments dans leurr.
perforations, indiquent un environnement de matériel très fin.
et micritiqu~
lors de leur action.
- Microfaune : Elle est principalement représentée par des Foraminifères déjà
présents dans l'ensemble 4, sauf
Neobulimina v~ov~en6~. Très peu de spicules
de Spongiaires et d'Ostracodes.
c) ~~~Egi~_2~_~i!i~~
La finesse du détritisme,
la texture micritique ainsi que l'absence
de "perturbation sédimentaire" semblent traduire la présence d'un milieu très
calme et sans doute plus profond qui succède à l'agitation très vive de la forma-
tion précédente.
d) g~E~~~~!E~!i8E~E~i~
L'apparition de Neobulimina v~ov~en6~, d'après H. Tintant, implique
un âge Oxfordien supérieur (zone à Bimammatum). De plus, J.C. Menot (1956) y a
trouvé
Ontho~phinct~ janU6 de la sous-zone à Hypselum).
e) g~~~!~~i~~~
Cette unité sédimentaire calme, avec apport .terrigène, indique
une
nouvelle pulsation
dans le cycle sédimentaire général, mais l'ampleur est moindre
que dans le cas des formations 2 et 4.

---

- 22 -
. 1 - EMemble. 1
Ca1.ca"Uz.u à. gwn.
6in du Mont-A6Jtique. - Ca1.CtUAU de. Nantoux
Après l'épisode marneux des Marnes de Pommard-Auxey, la sédimentation
devient plus carbonatée et les zones nord et sud de l'étude tendent à s'uniformi-
ser tant par leur épaisseur que par leur faciès.
- Ca1.ca"Uz.u à. gtuUn 6in du Mont-A6JÛque.
a) b:!!!:!~!~g:!~
- Epaisseur
Une quinzaine de mètres en général, l'épaisseur maximale peut atteini
dre 20 m si l'on considère les lentilles construites à Polypiers du sommet (quel- f
ques mètres d'épaisseur).
l
1:
- Stratification: Bancs très compacts sauf vers la base où un délit en plaquettesf
peut se manifester. Les bancs qui précèdent les formations à Polypiers sont les
t
plus massifs et les plus épais (1 à 2 m). Ils présentent alors de légères strati- i
fications obliques.
Calcimétries : Teneurs en carbonates comprises entre 93 et 97 %.
Faciès : Texture à matrice essentiellement micritique qui représente environ 50 ~
de la roche. Les niveaux ~upérieurs s'enrichissent progressivement en sparite qui !
constitue 15 % des formations à Polypiers. Les éléments figurés sont principalemen~
constitués de pellets et pelletoïdes : 40 % du faciès. Sous les Polypiers, les ool~
tes prennent le relais j'JSqU' à une teneur de 15 % et le début des constructions se i
fait dans un faciès riche en bioclastes encroûtés.
.
De mudstones on passe progressivement à un wackestone voire à un packsto~
Il s'agit d'une pelmicrite, oope lmicrite ou biopelmicri te à l'intérieur de certains.
bancs.
b) ~!§~~~!~_~:!~!~gig~~~
La base de la form8tion présente très peu de faune si ce n'est des tra-
ces de Thalassinoïdes et quelques bivalves. C'est sous les formations à Polypiers
qu'apparaissent de nombreux organismes: radioles d'Oursins, serpules, Rhynchonel-
les, Gastropodes et de nombreux Ctenostréons.en association avec les premiers Poly-
piers lamellaires. La microfaune contient quelques Milioles oolitisées, des Nauti-
loculines ainsi que des restes d'Algues vertes
Dasycladacées. Quelques Ostracodes
sont présents dont Ma~ode.ntina con6inii~
.
Exceptés les derniers mètres, cette formation où la micrite abonde,
provient sans doute d'un ~ilieu à énergie assez faible. Le sommet qui s'enrichit
en sparite et qui montre des dépôts légèrement obliques indique une augmentation
de l'agitation. Les constructions à Polypiers entourées de faunes roulées et cas-
sées confirment cette évolution.
d) Datation
Au sommet de la formation, il a été trouvé un Ostracode signalé dans
la partie moyenne de l'Oxfordien supérieur du Jura suisse :Macnode.ntina con6inii.

---

23
'Bancs très massifs présentant de
; nombreux stylolites
. Blocs de Polypiers démantelés
(;)
11\\
G
Niveaux très ricges en oolites et
8
· pisolites
Calcaires très fins et massifs
rappelant le Comblanchien
1/\\
________..,...--L--r-_.......-....L--.,....._--/
Bancs très organodétritiques avec
prédominance de Polypiers
· Polypiers lamellaires et Lamellibran-·
ches(Pectinidés)
Oncolitès
· Nombreuses Rtratiflcations obliques
~ dans des niveaux bioclastiques à
oolites et pellets
7
· Calcaires à grain fin constitué
· principalement de pellets
· Bancs de calcaire fin à bioclastes
Quelques oncolites
_ _ _ _ _ _ _ _-r-..1-.,....-4.-...,.-L.--.,.........J-~
Marnes très fines: macrofaune consti-
; tuée de Lamellibranches
4M
6
Fig. 8 - Coupe du Mont Afrique (formations 7 et 8)

---

- 24
- Ca.l.c.cUJte6 de Na.Y!.toux
a) ~i~!!~!~Bi~
- Epaisseur: Très semblable à celle du "grain fin", elle ne dépasse jamais une
vingtaine de mètres. Cependant près de la vallée de la Dheune, la formation sem-
ble s'épaissir en relayant en quelque sorte les· Marnes de Pommard - Auxey.
- Stratification : En bancs décimétriques très réguliers, puis vers le sommet
les strates deviennent plus confuses avec l'apparition d'organismes. La disposi-
tion des bancs est horizontale
sauf dans la partie supérieure où avec l'appari-
tion de bioclastes roulés, les couches peuven~ dévenir
légèrement obliques.
- Calcimétries : A la base les teneurs en carbonates sont de 90 %, puis la masse
principale atteint 95 - 98 %.
- Faciès : La maj,eure partie de la formation présente une texture micritique de
i
type mudstone. Vers la base, à l'intérieur des bancs de calcaire sublithographique!
on observe quelques décharges épisodiques d'oolites. Puis après une quinzaine de
mètres de bancs à grains très fins, le faciès s'enrichit en divers éléments figu-
rés: bioclastes, oncolites rousses et présence de silicification sous forme d'or-
bicules. Les derniers mètres à matrice encore micritique se chargent en débris de
Crinoïdes, pisolites, Golitcs
et bioclastes qui annoncent l'épisode sus-jacent.
Globalement on passe d'une micrite franche à une une oncobiomicrite et oobiomicrit
b) ~!~~~~!~_~i~!~Bi9~~~
Bien que la faune ne soit pas très abondante, F. Brizard (1963) à
récolté à la base de ~a f0rm~tion un
Sub~c.o~phincte6 C.a6~oZ. D'autre part, on
relève la présence de Pholadomies, Pectens, Térébratules et rares Rhynchonelles
qui se concentrent surtout à la partie supérieure. Les oncolites rousses représen-
tent dans presque tous les cas un encroûtement de bioclaste (Lamellibranche surtou
La microfaune cont ient quelquE:s varié tEs de Foraminifères : Milioles,
Textularidés, Lituolidés et de rares Lagénidés. Des Bryozoaires sont présents
dans les niveaux à encroûtements ainsi que des Nubéculaires.
La faible agitation du milieu qui a été observée sur la série des Mar-
nes de Pommard-Auxey semble se poursuivre dans cette unité sédimentaire. Jusqu'au
niveau à encroûtemenœau-dessus duquel l'agitation augmente et permet un vannage
de la matière micritique.
d) Ç!!E~9.~~!E~~igE~E!!i~
Les rapports géométriques avec les formations latérales ainsi que les
quelques Céphalopodes trouvés au-dessus et en dessous de cet ensemble nous indi-
quent un âge Oxfordien supérieur (zone à Bimammatum).
e) ~~~~!~~i~~~
Avec cet ensemble on assiste à une homogénéisation du milieu de dépôt
entre Meursault et Dijon. Les influences franchement marines s'estompent et sont
progressivement remplacées par des milieux de plus en plus abrités et superficiels

---

- 25 -
8 - En6embf.e 8 : Cai.c.a.btu de St-Romain - Cai.e.a.-iAu .6upéJUeuJz1:, du Mont-A6tUque
Cette unité sédimentaire présente sensiblement le même faciès de
Beaune à Dijon. L'uniformisation amorcée précédemment se poursuit avec ces
niveaux. Une sédimentation homogène affecte alors une grande partie de la
Bourgogne. Dans les Calcaires de St-Romain, en position basale, apparaît à
l'Ouest de Beaune une formation marneuse très localisée
ce sont les Marnes
de St-Romain.
C'est une unité lithologique qui n'apparaît que dans l'arrière
pays beaunois et notamment dans la région de St-Romain. Divers accidents structu-
raux empêchent l'observation vers l'Ouest, par contre vers l'Est le changement
de faciès marnes et calcaires est très visible au Nord de St-Aubin : les vignes
installées sur les marnes cèdent progressivement la place à des taillis et des
broussailles
sur calcaires.
Les mauvaises qualités d'affleurement ne m'ont pas permis de dresser,
les caractères sédimento1ogiques de cet en~emb1e réduit, de manière eXQaustive,
c'est pourq~oi je ne le sépare pas du reste de'la formation 8.
- MaJt.nu de St-Roma-i.n
C'est un ensemble qui se développe sous forme d'une vaste lentille
au détriment des Ça1caires de St-Romain. Malgré leur dénomination de marnes qui
peut à la limite être impropre, leur teneur en carbonate est relativement élevée
entre 70 et 80 %. La phase détritique est très fine et se constitue principalement
dequartz et'd'argi1es. La faune est pauvre, on rencontre tout de même un niveau
très riche en Rhynchonelles : Septalipho~ hudte.6toni (Rollier).
Les Pho1adomies sont rares et je n'ai découvert aucun Céphalopode .
Au sommet de la formation, à la limite des Calcaires de St-Romain, j.C. Meno~ a
trouvé : Vecipia aŒhitl~ . Au sein de la microfaune, on trouve Paleogaudnyina
vak.6ovien.6if.l. Du point de vue énergie, il s'agit sans doute d'un épisode calme
avec apport détritique peu important. L'ouverture avec le large devait être res-
treinte.Les fossiles cités ci-dessus situent la formation dans l'Oxfordien supé-
rieur.
- Cai.c.a.bz.u de St-Roma-i.n - Cai.Œa1.Il.e.6 .6upétUeuJU:, du Mont-A6IÛque.
a) ~i~h2!2gi~
- Epaisseur: assezconstante dans le cadre de l'étude: 20 m environ.
- Stratification: Les bancs sont massifs et souvent métriques. Il y a un mélange
de stratifications horizontales et obliques. Parfois
des blocs de Polypiers (dé-
mante1és1e plus souvent) viennent troubler l'agencement régulier des strates.
Aussi bien à Beaune qu'à Dijon, cette formation forme un ressaut et souvent une
falaise dans la topographie (sommet de falaise pour le Mont-Afrique). Les sty10-
lites qui sont fréquents dans les niveaux à matrice fine ont fréquemment une cou-
leur
lie de vin et peuvent rappeler la stratification du Comblanchien. A l'alté-
ration sur le bois de Montuan, on obtient de,grandes dalles qui dépassent le m2 •
- Ca1cimétries : Teneu~ en cnrbonates très importantes: 97 à 100 %.
Faciès : Très grossier à la base, il évolue vers une boue calcaire très fine
au sommet : Piso-oobiosparite à intrabiomicrite principalement. Le microfaciès
.fait apparaî~re une grande richesse en bioc1astes et surtout ~n Foraminifères.

---

- 26 -
Le ciment est souvent microsparitique avec passées complètement micritisées
localement (Bois de Montuan) de petites constructions à Polypiers apparais-
sent. Dans la région beaunoise, près de Sampeau, le faciès peut être forte-
ment affecté par des phénomènes de dolomitisations : on parle alors de
'
Dolomie de Sampeau.
b) ~!§~~~!~_~i~!~gig~~~
En dehors d'une forte proportion de Polypiers et de Bivalves, on
rencontre quelques Brachiopodes, Gastropodes et Echinodermes. C'est surtout au
travers du microfaciès qu'il est possible de mettre en évidence une microfaune
assez riche en Foraminifères : Miliolidés, Textularidés, Trocholines, Nautilo-
culines, Lituolidés et Pseudocyclamines avec Alveo~epta jaee~di. Près de Sam-
peau, De Saporta (1885) cite la présence d'une flore à Fougères.
Les Algues et les ,encroûtements peuvent être très nombreux à certains
endroits. Au sommet de la corniche qui domine l'église de Vergy, divers niveaux
sont très riches en
oncolites complètement cimentées par une matrice micritique.
Présence de Solenopo~ j~~~ea, A~e~ sp. et quelques Trichites.
c) ~~~Egi~_~~_~i!!~~
La présence de lithoclastes anguleux, de èioclastes roulés et de
Polypiers démantelés font penser à une forte énergie, mais je pense qu'il faut
préciser cette notion en faisant intervenir les niveaux très micritiques où se
trouve ce matériel. Il devait y avoir des zones très superficielles à forte
énergie qui entrainait
la destruction de la faune et des édifices possibles
lesquels venaient se noyer dans des zones relativement plus basses et plus
abritées où se sédimentait une boue calcaire très fine qui a servi de matrice.
d) f~E~~~~!E~!igE~E~i~
L'absence d'Ammonites au sein de ces formations
nous empêche de
préciser l'âge
de ces dépôts. Toutefois, la présence de Ve~pia aehille trouvé
par J.C. Menot (1956) signifie encore l'Oxfordien supérieur (sans doute très
élevé).
e) f~~~!~~i~~~
Seul le niveau des Marnes de St-Romain laisse transparaître un épi-
sode terrigène très local, puis la sédimentation devient très superficielle sur
-toute la zone d'étude : s~dimentation de type barrière ou de "lagon" à l'abri
de zones superficielles.
9 - EMemble 9
Ca..f.c.cUJtell de Bouze-lell-Beaune
Ils représentent la formation la plus récente de la zone étudiée. Je
n'ai pu les observer dans de bonnes conditions qu'à la faveur d'une carrière
proche de l'autoroute A6.Leur limite inférieure avec les Calcaires de St-Romain
n'est pas tranchée, cependant leur position géométrique les situe quelques di-
zaines de mètres (
3Q m) au-dessus du sommet des calcaires de Nantoux.

---

· - 27 -
B.IO.
Calcaires massifs à passées
terrigènes
B.8 •
Niveaux bioclastiques avec
boules de Polypiers
Bancs de calcaires compacts
rappel:mt le Comblanchien
B.. 6.
Nombreux stylolites
Bancs riches en Trichites
B.5 •
Oncolites €li;
Lamellibranches
B04 •
Banc de Dolomie grise
Calcaires à stratifications
obliques et entrecroisées
Nombreuses oolites
B02 •
Base constituée de Dolomie
en partie dédolomitisée
1M
Bol •
Fig. 9 - Coupe des calcaires de Bouze-les-Beatine

---

21 -
a) ~i!!!~!~gi~
- Epaisseur: Le sommet de la formation ayant été érodé, je n'ai pu observer
qu'une épaisseur incomplète de 18 m environ.
- Stratification: Ce qui surprend lorsqu'on pénètre dans la carrière, c'est
le caractère massif de la formation dont les assises supérieures se débitent
un peu à la manière du CQmblanchien. Par contre, la base réglée en bancs plus
minces présent~
de nombreuses stratifications obliques et entrecroisées.
- Calcimétries : Le taux de carbonates est le plus important de l'étude: les
teneurs sont comprises entre 98 et 100 % sauf pour quelques lentilles "terri-
gènes" du sommet: 90 %.
- Faciès : Sparitique à la base, on observe une micritisation générale en mon-
tant dans la série. Les dolomitisations sont fréquentes dans la partie infé-
rieure, certains bancs dédolomitisés présentent une recristallisation en calci-
te qui donne'
à la roche une sparitisation secondaire.
De bas en haut les types sédimentaires sont les suivants
- 1 à 2 m de dolomie grise à lie de vin qui forme le plancher de la carrière
(dolomicrite à dclobiomicrite) ;
- 5 m de calcaires hioclastiques oolitiques et pisolitiques à nombreuses stra-
tifications obliques (biosparite) ;
- un banc de dolomie caverneU3e de 0,5 m (dolomicrite) ;
- 1 à 2 m de calcaire massif à Trichites et
oncolites (oncobiomicrite) ;
_. les 8 derniers mètres sont constitués d'un faciès sublithographique très
proche du Comblanchien à nombreuses stylolitisations. Le sommet présente quel-
ques passées
terrigènes sous forme de lentille~. Parfois on rencontre des on-
colites
noyées dans la matrice micritique (biomicrite à oncobiomicrite riche
en lithoclastes).
b) ~!~~~~!~_~t~!~g!g~~~
C'est la partie inférieure qui présente le plus de faune notamment
en microfaciès. Mis à part les nombreux bioclastes de Lamellibranches, Brachio-,
podes, entroques, Gastropo~es et Polypiers roulés, on note la présence de nom-
breuses Algues rouges et vertes : Solenopo~ jun~~iea, Cayeuxia piae, Salpin-
gopofLeUa annula.ta. Les Foraminifères sont essentiellement ~des-Milioles, des
Nautiloculines
~t des Lituolidés : Atveo~epta jaeeafLdi. Le niveau médian riche
en oncolites
présente de nombreux spécimens de Conieo~p~na baoilien6~
(pl. 3 , ph. 1 ) ainsi que des Lamellibranches à test épais du genre Trichites.
Les Spongiaires observés appartiennent au groupe des Pharétrones (éponges en-
croûtantes). Les niveaux les plus compac~et les plus lithographiques fournis-
sent de nombreuses RhynehoneUa pingu.i6.
Les recristqllisations rendent mal aisée la détermination des on-
c~lites dont l'encroûtement à l'aspect filamenteux semble surtout dû à une
origine algaire à laquelle s'est superposée l'action d'autres organismes en-
croûtants tels que les Bryozoaires.
c) ~~~Eg!~_~~_~!!i~~
A la base la structure même du dépôt sous forme de strates obliques,
la matrice sparitique et la prés~nce d'Algues rouges indiquent un environnement
à forte agitation et bonne oxygénation. Vers le milieu de la formation, malgré
la présence de mi.crite (en partie secondaire). l'énergie est encore forte: La-
mellibranches à test épais (Trichites) et présence de Conicospirillines
qui
aiment les milieux agités. La partie supérieure à Rhynchonelles non brisées et
à boue rnicritique correspond à un 'retour au calme du milieu de dépôt dans lequel
va se produire au sommet quelques arrivées terrigènes.

---

- 29 -
- Datation : Le manque de faune caractéristique ne permet pas de donner un
âge précis à cet ensemble, mais ses relations géométriques avec les forma-
tions plus nordiques tendent à le placer au sein du Kimméridgien.
- Milieu: La présence de Polypiers roulés, d'Algues rouges, de stratifica-
tions entrecroisées forment un tout qui confère à la roche un caractère sub-
récifal. Toutes proportions
gardées la partie inférieure a dU constituer
des cordons bioclastiques et oolitiques entre lesquels se déposaient des
sédiments plus fins à
oricolites (partie supérieure) rappelant .un peu le
"système du 'Comblanchien".

---

---

- 31 -
III - ETUDE GRANULOMETRIQUE (résidu insoluble) DES FACIES LES
PLUS DETRITIQUES
Cette approche est motivée par le fait de mieux appréhender les fa-
c~es non indurés et où le contenu biologique se raréfie au profit d'une phase
terrigène presque exclusivement quartzeuse ou argileuse. Il s'agit alors de
caractériser cet apport sédimentaire afin de définir plus précisément les ca-
ractéristiques du milieu de dépôt.
La prise des échantillQns a été uniquement faite sur des coupes fraî-
ches afin de minimiser les erreurs dûes à une altération ou à une pollution.
J'ai en outre utilisé les données brutes (tabl.3) du D.E.S. de J.C. MENOT
. (1956) que j'ai intégré dans divers diagrammes.
La fraction > 36~ a été traitée par tamisage (série NF. X 11501)
La fraction < 36~ a fait l'objet d'une méthode den~métrique utilisant la pi-
pette d'Andreasen, mise au point par A. RIVIERE (1967).
Les données brutes sont consignées dans les tableaux 3 et 4 (annexe).
Celles de J.C. MENOT ont été laissées en "sables" "silts" et "argiles" d'après
la classification usitée au BRGM (F. SCOLARI, R. LILLE, D. GIOT, 1973)
2000 - 50~
Sables
50~ -
2~
Silts
<
2~
Argiles
Les autres sont données en échelle 4> qui représente les logarithmes
de base 2 de l'inverse des dimensions de particules exprimées en mm :
Echelle 4>
4
3
2
1
a
2
3
4
5
6
Dimensions en mm
16
8
4
2
1
1
1
1
1
1
1
"2 4" 8" 16 32
64
2 - PaJtamètAe.6 gJLanulomé..tJlJ..que.6
Le traitement des diverses granulométries sur calculateur Hewlett-
Packard 981~m'a permis d'obtenir différents paramètres statistiques par la
méthode dite des moments sans passer par le calcul graphique sur courbes cu-
mulatives. Ces calculs n'ont été réalisés que sur les Marnes de Talant {for-
mation 2)et les Marnes de Pernand (formation 4).
a) ~~!~~~~!~~_~~_E~~i~i~~
- Classe modale Mo: c'est la classe de l'histogramme pour laquelle la fréquence
des particules est maximale.
Formation 2 : Mo = 9,5 9, Formation 4 : 3,5 à 5,5 4>
Médiane Md : c'est le diamètre des particules à 50 % de la courbe cumulative
Formation 2 : Md = 9,5$, Formation 4 : Md = 4,5 à 5,54>
Moyenne M2 = tfdl. Elle donne une idée sur la grossièreté ou la (moment
.
""J"Oo d '.ordre 1) finesse du sédiment
Formation 2 : M2 = 9,3 ~, Formation 4 : M2 = 5,4 à 6,7 4>

---

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0.5
2.~
4.5
6.5
8.5

---

- 33 -
Ces trois paramètres renseignent sur la dynamique du milieu qui est nette-
ment plus prononcée dans la formation des Marnes de Pernand que dans les
Marnes de Talant.
b) ~~E~~~~E~~_~~_~i~2~E~i~~
Ecart type 0 =/Lfd2
c'est le moment d'ordre 2
160
o (2) = 2 à 2,2
0(4) = 2 à 2,5
C'est un bon indice pour évaluer le tri du sédiment qui est mauvais pour
la formation 2 à très mauvai~ pour la formation 4.
/Hd3
Symétrié
lOU
c'est le moment d'ordre 3
=
cr
S (2) = 0,04 à 0,25
S (4) = 0,96 à 1,46
L'étalement des distributions granulométriques vers les particules
fines est soulignée par les valeurs positives de cet indice. L'asymétrie est
très peu prononcée pour les Marnes de Talant, tandis qu'elle est très forte
pour les Marnes de Corcelles ou Harnes de Pernand.
,
- Acuité. Elle est caractérisée par le moment d'ordre 4 qui caractérise l'an-
gulosité de la courbe de Gauss.
K (2) = -0,19 à -0,42
K (4) = 0,11 à 1,25
Courbe très platykurtique pour les Marnes de Talant.Très platikurtique à
leptokurtique pour les Marnes de Corcelles ou Marnes de Pernand.
Conclusions :
Tous ces indices granulométriques présentent des différences nettes
entre formation 2 et formation 4. Les Marnes de Talant (2) sont caractérisées
par leur finesse et leur distribution symétrique, alors que les Marnes de Per-
nand et Marnes de Corcelles (4) sont beaucoup plus grossières et elles présen-
tent une asymétrie très accusée.
Il permet de caractériser de manière simple une distribution granulo-
métrique et de lui appliquer une nomenclature (fig. 10). C'est ainsi qu'en sui-
vant la terminologie utilisée au BR~ les Marnes de Talant ont une phase terri-
gène d'argilite silteuse. Marnes de Corcelles-les-Monts - Marnes de Pernand:
Siltite sableuse et argileuse ou sables. Marnes de Pommard - Auxey: Argilite
sableuse et silteuse. Marnes de St-Romain : Argilite silteuse. En résumé, il
n'y a que des apports très fins sauf pour les Marnes de Pernand et leur équi-
valent latéral, les Marnes de Corcelles.
b) 1~_~i~gE~~~_E~~~~~g~!~iE~_~~_~~~~_~Q~Q1~~_i!2~~2
Son principal avantage est de pouvoir visualiser une évolution
granu-
lométrique au travers d'un nombre restreint d'échantillons (fig. 12). Je l'ai
utilisé pour suivre la distribution du détritisme au s~in des Marnes de Per-
nand puis des Marnes de Corcelles-les-Monts. Les 4 échantillons ont été préle-
vœdans chaque cas une dizaine de mètres au-dessus de l'horizon à Schilli :
. Echevronne, Arcenant, Villars Fontaine, Corcelles.

---

34
;/ ..
/
Sable
/
100
arglllte sableuse
slltlte sableuse
et sllteuse
et argileuse
50
arglIIte sableuse
Silt
100
arg IIlte s lIteuse
slItlte EôrgllellGe
SABLES
"
, \\
6:~ .l
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t .
!
sr. :.' \\..,~
, - , \\ ---
' -
~2=.....;I..::O:...tb.=.A.)
"
_' SI LTS
ARGILES
50
Fig. 10· Diagramme triàngubire

---

35
.....
...,
-=
~
• =
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-
.....
~
'"""
~
M
~
-
.-
1
1
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1
Assymétrle
fORMATION 4
l,
•
Q
•
•
fDRMAnO~ 2
.....
•=-r-
--,.--
~Ecart-type
1,5
2,0
2,5
Fig. Il • Diagramme de FRIEDMANN

---

36 -
Ce diagramme est divisé en deux triangles rectangles par une diago-
nale de référence (classe modale en général).
- Le triangle de gauche représente la fraction fine (inférieure à la valeur
de la diagonale ou'
diamètre de référence).
- Le triangle de dr6ite représente la fraction grossière (supérieure à la va-
leur de la diagonale ou diamètre de référence).
Les deux triangles sont inversés et complémentaires. Il est alors possible de
se rendre compte de l'affaiblissement des particules grossières (> 36~J au
profit de particules plus fines « 36~) lorsqu'on passe du SSW vers le NNE.
On est en présence d'un gradient granulométrique d'apport qui décroit vers le
Nord.
c) ~i~~E~~~_~~_K~~~~t~
Il utilise deux paramètres : Asymétrie et Ecart-type et il permet
d'estimer l'ensemble du tri en repérant particules grossières et particules
fines (fig. Il ). Les Marnes de Talant se détachent toujours des Marnes de
Pernand dont les échantillons les plus sableux montrent une "immaturité" pro-
noncée.
4 - ConclU6.ion .6Wt .e.' a.ppoJz:t glta.n.ui.omUJUqu.e. poWt .e.' .inte.Jtplté.ta..:ti..on du m.iUe.u.x.
.6 é.cUmen:ta..iJtu
Les diverses granulométries montrent des histogrammes à deux popu-
lations, la plus fine étant très réduite. A cause du traitement global, ceux des
Marnes de Talant (Fo IW et TaB) apparaissent très platykurtiques. Les moyennes
entre Marnes de Talant et Marnes de Corcelles sont respectivement 9 ~ et 6 ~ ce
qui caractérisent des apports d'énergies différentes: apports grossiers pour
les Marnes de Corcelles, apports très fins pour les !'larnes de Talant.
Les Marnes de Pommard - Auxey et de St Romain présentent un détritis-
me proche des Marnes de Talant. Au sein des Marnes de Corcelles (Marnes de Per-
nand) on constate une décroissance de la granulométrie du Sud vers le Nord et
corrélativement un "affinement" du dépôt. La très forte asymétrie de la région
beaunoise traduirait la proximité d'un changement de la dynamique des courants
d'apport
qui a entrainé la perte des particules grossières.

---

37 -
IV - GRANDS GROUPES DE FACIES
L'étude macro et microscopique des différentes unités sédimen-
taires permet de définir plusieurs grands groupes de faciès en rapport avec
le milieu de dépôt. Il s'agit alors de tenter une caractérisation des divers
paléoenvironnements à l'aide de critères paléontologiques et sédimentologiques
aussi objectifs que possibles.
La nature même du ciment ou de la matrice détermine deux grandes
tendances sédimentologiques : les sparites, les micrites.
Peu représentées dans la reg10n dijonnaise; elles constituent
la majeure partie des sédiments de la zone beaunoise.
Dijon : ensembles 7 et 8
Beaune : ensembles 3, 4, 5, 8 et 9.
Les principaux types rencontrés sont les suivants
biosparite,
oosparite,
pelsparite,
dolosparite.
c'est de loin le faciès le plus fréquent, on le rencontre dans
les Calcaires supérieurs du Mont-Afrique, les Calcaires de la Montagne de
Beaune, les Calcaires de St-Ron~in et les Calcaires de Bouze--les-Beaune. Alors
que près de Dijon, dans l'ensemble 8, le tri est homogène en général, bien
classé, près de Beaune, la majeure partie des formations citées ci-dessus pré-
sente fréquemment des granoclassements sans doute dus à la présence de courants
qui ont séléctionné les dépôts. On constate un lien éj:roit entre le granoclasse-
ment et l'existence de stratificationsobliques. L'usure est très faible dans les
formations calcaires de la Montagne de Beaune, ce qui semble indiquer une origi-
ne très prochewec peuuu pas de transport. Par contre les Calcaires supérieurs
du Mont Afrique contiennent de
nombreux bioclastes roulés :
Lamellibranches,
Polypiers, entroques ; le transport semble beaucoup plus lié au type de dépôt,
il y a éloignement des aires pourvoyeuses. A certains niveaux on peut passer
insensiblement d'une biosparite à une biomicrite, ce fait s'explique principale-
ment par une chute du niveau d'énergie. On peut penser à des décharges bioclas-
tiques de plus ou moins grande importance dans un réceptacle à sédimentation
calme et vaseuse.
Pour le faciès rauracien qui est le plus biosparitique, on peut
esquisser le schéma suivant :
Région beaunoise : bioclastes anguleux, peu usés, proximité de l'origine du matériel
Région dijonnaise : bioclastes très roulés et pas d'indice d'agitation supérieure;
éloignement de l'origine du matériel.
Les oosparites vraies sont peu représentées dans le cadre de cette
étude. Elles existent sous forme de passées ou de lentilles et ne représentent
jamais l'ensemble d'une formation. Elles sont étroi.tement liées aux biosparites,
on passe imperceptiblement d'un type à l'autre. Hormis leur présence plus ou
moins ponctuelle
dans le faciès rauracien (Calcaires de la Montagne de Beaune,
calcaires du Mont-Afrique, Calcaires de St-Romain), c'est dans la carrière de

---

- 38 -
Bouze-les-Beaune que j'ai observé la plus grande épaisseur de type oosparite.
Elle représente les trois premiers mètres et montre de nombreuses stratifica-
tions obliques et entrecroisées. Le tri est bon et les oolites ne présentent
pas de traces d'usures, le milieu oolitisant est sans doute très proche, les
courants entrainent ce matériel qui s'épanche alors sous forme de petits talus
qui explique les nombreuses stratifications obliques.
Malgré leurs bon état, ces oolites sont souvent le siège d'une
dégradation des structures internes due à l'activité d'Algues perforantes. Elles
suppriment les stades de croissances concentriques et l'oolite se micritise ;
elle évolue alors vers ce qu'on peut appeler un pelletoide
(ooide· dans lequel
aucune structure
n'est visible).
Ce type de faciès s'élabore donc à la faveur d'une forte énergie
et d'un milieu sans doute très superficiel (observation de tel faciès près de
la péninsule arabique par B.H. Purser).
On ne les rencontre que dans le faciès rauracien : Calcaires du
Mont-Afrique, Calcaires de Nantoux et Calcaires de Bouze-Tes-Beaune.
Ces formations riches en pellets voisinent souvent avec les oospa-
rites, mais leur type de stratification en bancs horizontaux et la présence
d'Algues vertes font penser à des milieux relativement calmes. La formation des
pellets bien qu'imparfaitement connue peut être attribuée à deux origines possi-
bles. D'une part la sédimentation de carbonates sous formes de petits grumeaux
en milieu relativement calme. D'autre part on peut penser à une origine similai-
re à celles des oolites sur lesquelles se surimpose l'action d'Algues microscopi-
ques et perforantes qui altèrent les structures et opacifient le tout.
En effet, dans les Calcaires de Nantoux, surtout vers la base
il m'a été possible d'observer un mélange d'oolites et de pellets ainsi que des
types mixtes. Certains ooides présentent un nuèleus de genre pellets enrobé de
structures concentriques: cela peut en partie s'expliquer par le passage d'un
milieu calme à un milieu oolitisant plus agité. Les pelsparites, dans certains
cas peuvent donc être considér~commeun cas particulier d'oosparite ; il n'exis-
te pas de frontière bien définie entre ces deux types de faciès.
d) Q~!~~1?~E!~~~
Pratiquement absentes dans la reg~on dijonnaise, elles n'apparais-
sent que dans l'ensemble calcaire du sommet de la Butte de Vergy et elles pren-
nent une grande in~ortance près de Beaune. Les formations concernées sont les
Calcaires de la Montagne de Beaune, les Calcaires de St-Romain (appelés locale-
ment Dolomie de Sampeau) et les Calcaires de Bouze-les-Beaune.
Dans les calcaires de la Montagne de Beaune, la dolomie se pré-
sente comme un facteur surajouté à un sédiment prééxistant : les oolites et la
faune montrent une sédimentation de caractère marin normal. Il s'agit vraisembla-
blement d'un phénomène secondaire (chap.III-C) dû à la circulation d'un fluide
dolomitisant qui aurait en quelque sorte oblitéré le faciès d'origine. On ne
retrouve pas de dolomitisation sous forme de fines laminationsen alternance avec
des faciès calcitiques ; les dépôts primaires sont donc à exclure.
Les dolospa~ites traduisent, malgré leur caratère secondaire, la
présence d'un milieu très superficiel pouvant être coupé localement de la pleine
mer.

---

- 39 -
Caractéristiques du faciès argovien, on les rencontre aussi au
sein des Calcaires de Nantoux et des Calcaires de Bouze-les-Beaune, mais avec
des significations très différentes suivant le contenu faunique.
- Faciès argovien
La micrite constitue la matrice d'un faciès où flottent quel-
ques bioclastes et où les principaux constituants sont des pellets sous formes
de petits grumeaux. Le faciès est rarement jointif, on est sans doute en présen-
ce de la lithification d'une vase calcaire dan~ laquelle vient se noyer des
éléments organodétritiques sous forme de déchargffiplus ou moins importantea. Le
sommet de la formation des Calcaires de Corcelles montre un net enrichissement
en bioclastes (présence de quelques oolites) qui peut signifier un rapproche-
ment sensible des aires pourvoyeuses. La quantité d'argiles n'est pas négligea-
ble et peut atteindre 30 % du faciès. Il s'agit beaucoup plus de biomicrites que
de micrites franches.
- Faciès rauracien
Les micrites sont dans ce cas très calcaires (quelques % d'argiles
seulement) et on ne trouve que très peu de bioclastes. Le faciès semble résulter
de la lithification d'une boue calcairem milieu calme et très abrité. Les
bioclastes constitués principalement d'Hexactinellides sont ici rempl~cés par
une faune riche en Miliolidés.
Cas particulier des calcaires silteux:
Au sein de l'''Argovien'', près de Vergy, le sommet de la formation
4 (Marnes de Pernand) se charge en nombreux grains de quartz dont la taille peut
atteindre jusqu'à 65~ et ils représentent alors près du tiers de la roche et
indurent
complètement celle-ci.
L'originede ces quartz n'a pas pu être précisé
(manque d'observation à l'Est et à l'Ouest de la zone d'étude).
Les faciès spar1t1ques affectent préférentiellement les milieux
superficiels et sont surtout bien représentés dans la région beaunoise. Ils
s'associent fréquemment à des phénomènes de dolomitisations qui semble indiquer
un milieu proche de l'émersion. C'est au sein de ces faciès qu'il à été trouver
à l'Ouest de Beaune une empreinte de "Mud Cracks" signifiant une émersion très
localisée. La région beaunoise apparaît donc comme une zone haute à formations
bioclastiques et oolitiques qui se sont déposées en cordons ou talus matériali-
sés par les nombreuses figures de stratifications obliques.
Les formations micritiques peuvent se classer en deux groupes
- Les micrites de type superficiel résultant de la lithification d'une boue cal-
caire en milieu abrité: c'est le cas de certaines passées des Calcaires de la
Montagne de Beaune, des Calcaires de Nantoux et des Calcaires de Bouze-les-Beaune.
Ces calcaires ne renferment pas de Céphalopodes et présentent un faciès très ri-
che en pellets et pelletoïdes.
Les quartz sont peu nombreux et lorsqu'ils existent, leur taille
est toujours inférieure à 36~. La phase argileuse bien que peu représentée est
largement supérieure à la phase quartzeuse. Les rares bioclastes sont surtout re-
pré~entés par des Foraminifères (Miliolidés).

---

40
- Les micrites de pleine mer : elles sont surtout présentent dans le faciès
argovien de la région dijonnaise. Elles renferment, à certains niveaux de
nombreux Céphalopodes et de nombrèux spicules de Spongiaires siliceux. La
présence des quartz dont la taille peut atteindre 65 à 90~ représente jusq~'à
30 % de la formation des Marnes de Corcelles ce qui est sensiblement l'équiva-
lent de la phase argileuse. L'agitation est très réduite, il a été trouvé des
tiges d'Encrines non brisées au sein des Marnes de Talant.
Ce type de faciès peut se résumer à une sédimentation calcaire
en milieu marin ouvert avec apport détritique notable.
Intertidal
1 INTER.! SUPRA
l
SUBTIOAL
1
SUBTIOAL
(Marin tluvert)
T10ALI TIOAL
BASSIN
PLATE _ FORME INTERNE (Marin restreint!
-1-
PLATE - FORME EXTERNE
--------
Fecih Plate.forme externe. bauin
Faciès Plate. forme interne
(;) Coprolithe
. f;i'iid!d
O.
Oolithe
Argile> et marnes
EZ) Dolomie massive grossière
~
Intraclast
•
Pellet
f07~ Dolomie en micromomboèdres
S
1.........1
Fente> de dessication
Mam<>ah:llire
-0-
AI~ue
~ et rhomboêclres
Schéma paléogéographique synthétique (d'après ELF-AQUITAINE).

---

c. t-lIi~ERALOGIE
1
Min~~aux a~g~leux
Il
Sitiei'i~tion~
111 Volomiti~ation6

---

- 4J -
L'approche minéralogique des différentes formations du Jurassique
super1eur du Sud de la Côte-d'Or a .pour principal objet de réaliser d'une part
un inventaire aussi exhaustif que possible des minéraux présents dans les di-
verses unités sédimentaires et de caractériser d'autre part le milieu de dépôt
en complémentarité du faciès texturaI et faunique notamment en ce qui ce concer-
ne les sédiments les plus carbonatés.
l - MINERAUX ARGILEUX
Cette étude est une première approche pour pénétrer le "chimisme" du
milieu qui sera mieux précisé par la Géochimie. Dans un premier temps, j'ai
caractérisé qualitativement les diverses formations d'après
les travaux de
G. Br~n (1961), J. Lucas (1962) et J. Thorez (1975), puis j'ai essayé d'appré-
cier quantitativement l'abondance relative de chaque minéral en m'inspirant des
études de J.C. Rumeau et J.R. Vanney (1969) ainsi que de M. Pochon (1974). En
dernier lieu l'étude de la cristallinité de l'illite complète, l'information
sur la genèse des différents t}~es argileux.
Le diffractomètre à Rayons X utilisé est un appareil de marque
Rigaku, type Geigerflex 2001 dont les caractéristiques techniques sont décri-
tes dans les travaux antérieurs du laboratoire.
1 - V-L6.tJLiblLÜon Qu.a1Uati.ve.
J'ai distingué 4 grands types de ffi1neraux phylliteux : kaolinite,
illite, smectites et interstratifiés (10 - 14). Le terme de smectites regroupe
d'uns part les montmorillonites vraies et d'autre part les smectites gonflant
à 17A qui peuvent contenir une certaine quantitéd'illite (R.C. Reynolds et J.
Hower, 1970). A l'intérieur d'une même formation, les associations varient très
peu mais on observe de nets changements entre unités sédimentaires différentes.
Je précise toutefois la possibilité d'une variation plus' grande des minéraux
argileux par rapport à la nomenclature utilisée ; en effet la réalité cristal-
lochimique, notamment aux niveaux des interstratifiés s'identifie souvent à des
modèles complexes difficiles à appréhender.
a) L'i11ite
c'est le minéral argileux ubiquiste par excellence, on le rencontre
au sein de toutes les formations tant carbonatées que détritiques. Son intérêt
réside dans le fait qu'il peut présenter une plus ou moins bonne cristallinité
qui est étudiée plus loin.
b) ~~~_~~~~~ite~
Présentes dans un nombre restreint de formations (essentielle-
ment les ensembles 2 - 3 et 4), elles semblent être une des caractéristiques
du faciès "argovien" par oppositiùn au faciès "rauracien" où elle sont absen-
tes. Les faciès à caractèr.e marin franc apparaissent conwe les plus propices
à la présence de smectites. L'agitation et ï'oxygénation des milieux épiréci-
faux concourent sans doute au non dépôt de cette phyllite.

---

- 42 -
c) ~~_~~~!i!!i~~
Absentes des formations "argovienne~'2 - 3, elle apparaît avec la
formation 4 surtout lorsque le détritisme est grossier (Marnes de Pernand) et
s'établit définitivement avec les faciès "rauraciens" au détriment des smecti-
tes. Il n'est pas impensable de penser à un "relai" au niveau du stock argileux
qui correspond sans aucun doute à une évolution
des caractéristiques du milieu
sédimentaire.
o
d) ~~~_i!!~~E~~E~!i~!§~_i!Q_:_!~_~)
Leur répartition apparaît comme très aléatoire; on les rencontre
dans tous les niveaux, la distribution se fait indépendamment du faciès, c'est-
à-dire du milieu de dépôt. A mon avis, la présence d'interstratifiés résulte de
phénomènes diagénétiques qui dégradent partiellement l'illite et qui à la limite
peuvent donner des smectites de néogenèse.
2 - V0.6age. ~emt-QuaYl;tU:{dl6
Dans l'absolu, une loi radiocristallographique permet de mettre en
parallèle la
hauteur du pic (intensité de réflexion) d'un minéral considéré
avec sa teneur au sein de l'échantillon. Mais ce concept très simple se heurte
à la présence de div~rs paramètres difficiles à contrôler
- coefficient d'absorption propre à chaque minéral,
- "intensité" du traitement,
- composition chimique de l'échantillon analysé,
- cristallinité et orientation des minéraux phylliteux.
Ces diverses observations conduis~nt donc à introduire la notion de teneur
"relative" de craque phyllite (J.C. Rumeau et J.R. Vanney, 1969 ; M. Pochon, 1974).
Telieur xI
=
hA! x JOO
hXI : hauteur du pic 001 de
hx 1 +hx2 + hX3 + hX 4
l'argile XI
Il faut noter le risque de sous estimer des interstratifiés 10 - 14
qui se présentent sous forme de IIdôme" (M. Pochon, 1974). L'échelle à - 100 %
étant trop "précise" pour quantifier les abondances relatives des espèces miné-
rales, j'ai présenté les résultats (annexe tabl.~)en utilisant une notation 0 - 10
semblable à celle usitée au B.R.G.M.
Les diverses données peuvent être intégrées dans un tableau qui pré-
sente la répartition des diverses phyllites à l'intérieur des unités sédimentai-
res (fig. 15 ). Il apparaît une nette évolution entre la base de la série et son
sommet ainsi qu'cntre les régions beaunoise et dijonnaise.:
- Augmentation de la teneur en kaolinite avec le temps.
i
Près de Beaune, la kaolinite apparaît juste au dessus de l'oolite ferrugineuse.
1
Entre la région de Vergy et Dijon, on assiste à un relai des smectites par la
1
kaolinite.
- L'existence des smectites se situe principalement dans 1 "'Argovien" de la ré-
gion dijonnaise.
1
!
D'autre part, pour
plusieurs échantillons (formation 4 en particulier:
!
j'ai analysé les argiles de la fraction < 16~ en compl~lnent du < 2~. On constate
1
alors une proportion relative plus importante de la kaolinite (du simple au dou-
1
l
ble) qui semble préférer les "fract:ions grossières".
i
1
1
1

---

- 43 -
It
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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•
•
Fig. 13 • Cristallinité de l'illite en fonction du résidu insoluble
15
•
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5
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1
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1
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••
oa!ealres àioclastiquils
et spar! ti'1.ues
PhAn$ites
~uscovite
L...--.~
...;...
-....
.....--
~I[
03
04
05
06
07
08
Fig. 14 - Cristallinité de l'illile en fonction de 5.1 composition

---

- 44 -
Les sédiments au cours de leur histoire diagénétiqûe enregistrent au
niveau des phy110sillicates un certain degré de diagenèse qu'il est possible
de caractériser par un indice de crista11inité. A cette fin je me suis appuyé
sur les travaux de C.E. Weaver (1960) et B. Kub1er (1968) qui utilisent le prin-
cipe de la mesure du pic de l'i11ite (001) à mi-hauteur. J. Esquevin (1969)
complète cette approche par la distinction entre i11ites
alumineuses et i11ites
magnésiennes avec lesquelles il est délicat de saisir le degré de diagenèse. Il
utilise le rapport l 002 / l 001 qui est proportionnel au rapport Al/Mg de la
couche octaédrique du minéral.
En utilisant ces données, j'ai tracé d'une part la crista11inité
de l'i11ite en fonction du résidu insoluble (fig.
13) et d'autre part le dia-
gramme combiné des indices de Kub1er et d'Esquevin (fig. 14 ).
Interprétation
- La 1ithJ1ogie influe sur le degré de diagertèse des sédiments, l'évolution est
moindre au sein des marnes non indurées, mais il faut rester prudent au sujet
de l'interprétation des sédiments les plus calcaires qui ont subi un traite-
ment d'extraction des argiles très poussé.
- Presque tous les échantillons traités possèdent des i11ites magnésiennes, si
ce n'est ceux de la formation 4 qui se placent dans le groupe desPhengites.
Une phengite est une muscovite qui présente un excès de silice et un déficit
de potassium.
Sachant que l'héritage primaire a pu subir diverses actions diagé-
nétiques : dégradation, agradation ou néoformation, il est possible, en repre-
nant les données précédemment exposées, d'établir un schéma général de la dis-
tribution des phy11ites par rapport aux principaux milieux de dépôts.
Durant l'Oxfordien moyen (sous-zone à Parandieri), il y a absence
de kao1inite et présence de smectites ainsi que des traces de glauconie, les
apports détritiques sont fins; le milieu est très ouvert A l'Oxfordien supé-
rieur, la communication avec le large se réduit (p1ateforme sensu-stricto).
Les smectites dispar~sent et la kao1inite augmente progressivement (appari-
tion dans le complexe marneux de l'horizon
à. Latumbi1icata). Corrélativement
à cette évolution minérale et en faisant abstraction du faciès, on note une
meilleure crista11inité de l'i11ite.
Les smectites sont surtout liées aux calcaires argileux et aux cal-
caires micritiques en raison de leur petite taille re1ative;à l'inverse, la
kao1inite relativement plus grande est liée aux faciès sableux (M. Cham1ey,
J.P. Masse, 1975). Pour conclure il est possible d'ébaucher (à une moindre ~
échelle) un parallèle avec les travaux de F. Persoz et J. Remane (1976) qui
dans leur étude de la p1ateforme jurassienne constatent la disparition de la
kao1inite vers les milieux "externes" où le re1ai est pris par
les smectites.

---

. BEAUNE
CHAUX - VERGY
. DIJON
o
5
10
o
5
10
o
5
10
1
9
j.7
81
1
1
,-
1
8
8f§
"
7
7
6
~
6~
~
7~------j
VI
1
1 KAOll NITE
4
1 • • 1 IlllTE
1--1 SMECTITE
3
1
1 INTER5TRATIFIE5
10-14 A
3
2
[ 20M
2
1
3
"_..._--_._----_ .. .•_- .. -_
_"
.. _---.
~-
Fig. 1S - Répartition des minéraux argileux dans les diverses formations

---

- 46 -
II - SILICIFICATIONS
Elles8Vparaissent de façon assez sporadique au sein du Jurassique
superleur dans le Sud de la Côte-d'Or. Mais cette présence bien que très diver-
sifiée obéit toutefois à quelques critères "géométriques" que j'expose ci-après.
En outre ces phénomènes de silicificatiom se· présentent essentiellement sous
trois formes
"Mouches" de silicification
- Chailles
- Bancs affectés dans leur totalité.
J - Loc~ation de ce6 phénomène6
Ce sont principalement les formations à facièa . "Argovien" qui sont
touchées et notamment le sommet des Calcaires argileux de Corcelles-les-Monts
qui correspond sensiblement au sonunet de la zone à Transversarium ainsi que le
ressaut calcaire au sein des Marnes de Pernand. A Dijon, région où les Marnes
de Talant et les èalcaires argileux de Corcelles-les-Monts sont les plus déve
loppés, les silicifications ne sont représentées que par des "mouches" et un
mince horizon où tous les organismes sont silicifiés. Par contre lorsqu'on se
dirige vers le SSW les chailles apparaissent notalnment à Arcenant dans l'ancien-
ne tranchée du chenlin de fer ou leurs formes oblongues au sein de bancs décimé-
triques confèrent à ceux-ci un bel aspect rubanné. Cependant il ne faut pas
négliger certains niveaux du faciès
"Rauracien" qui peuvent présenter diverses
"taches" de silicification en particulier sur les bioclastes de Lamellibranches
(Calcaires du sommet de la Montagne de Beaune, Calcaires de Nantoux).
2 - Lu cU66éJLet'!;U typel>
a) Les "rliouches" de silicification
C'est la fOl~e la plus répandue. Presque tous les calcaires de textu-
re Mudstone à Wackestone sont susceptibles d'être affectés (formations 2 - 3 - 4
(5- 7j. Ces "mouches" s'observent très. bien à la partie supérieure du Calcaire
de Corcelles-les-Mont. Le faciès
à grain
fin
gris beige présente de petites
"taches" blanches caractéristiques. Elles sont à la surface du bioclaste ou elles
l'affectent dans son intégralité. La silicification parait zonée; il s'agit
d'orbicules de silice plus ou moins développés à la surface des bioclastes (pl. 2
photo 7).
b) Les chailles
Les chailles ou "Cherts" dans la nomenclature anglo-saxonne ne présen-
tent pas la même répartition géographique et sont en moindre nombre que le type
précédent. Je ne les ai rencontrées que dans la formation 3 entre Arcenant et Beaune,
il est possible d'en observer au Nord d'Arcenant mais seulement sur une ligne pas-
sant par Bévy, Semezanges et Ternant. Elles font corps avec le reste du sédiment
et se présentent sous forme de taches grisât~es plus ou moins oblongues à l'inté-
rieur d'une matrice de couleur gris-beige. Il s'agit d'une sorte d'imprégnation
préférentielle de sédiment sous forme de calcédoine.
En plaque mince on ne décèle aucune discontinuité majeure entre zone
silicifiée et non silicifiée. La silicification semble se répandre de préférence
dans le liant micritique qu'elle "éclaircit" (p14,photo 4) il peut se former des
"îlots" rebelles à ce phénomène.

---

- 47 -
c) Bancs affectés dans leur totalité
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Ce type est en quelque sorte la synthèse des deux précédents. Je
ne l'ai observé que très rarement. C'est un banc silicifié au sein des Marnes
de Corcelles-les-Monts, près
de Concoeur, qui m'a permis de récolter les meil-
leurs échantil,lons. On les trouve juste au pied du bois de Montuan, surmontant
la sous-zone à Schilli. Les bioclastes de couleur
blanche semblent "flotter"
dans une gangue siliceuse.
Qrig!~_~~_~~_~!~ic~
Bien que ce problème soit très
complexe il est possible, à l'aide
de diverses observations; d'ébaucher un embryon d'explication. Durant la dia-
genèse il y a possibilité d'un remplacement de CaC03 par de la silice. A. Pascal
(1971) dans sa thèse évoque le problème de l'origine en pensant à un remplace-
ment par de la calcite (C~culan1a sp.?) des éponges siliceuses du groupe des
Hexactinellides. La silice ainsi libérée peut être à l'origine des nombreux points
de silicification (ou même des chailles) que l'on trouve dans ces faciès. En plus
de ces spicules d'éponges j'ai observé une recristallisation de test de radiolaires
qui. augmente corréla ti vement
avec l' appari tion de la silice (p1.3 photo 8). Pour
L. Leclaire
la silice dissoute dans l'eau de mer a au moins trois sources majeu-
res : l'altération de la surface des continents; l'altération du plancher basal-
tique des océans, le recyclage par redissolution de la silice précipitée par le
plancton.
~__~~~~~_~~_~~~_E~~g~~~g~~_~~_~~!~_~~~_~!~~E~-i~~!~~
Je pense qu'il est utile de remarquer que la totalité des formations
à chailles et la plus grande partie de celles qui présentent des points de sili-
cification se situent dans une position "géométrique" préférentielle. En effet,
elles apparaissent entre des sédiments de type "bassins" et de type "platefonne
sensu-stricto" ce qui correspond pour le sommet de la zone à
Transversarium, à
la région dijonnaise et beaunoise. Quelques exemples pris à l'étranger et à des
époques différentes présentent cette même particularité :
- faciès de plateforme carbonatée dans le Nord-Ouest caractérisée d'après Hoffman
(1974) in J.L. Wilson (1975).
-faciès du Crétacé moyen mexicain cl' après Bonet (1952), Griffit· etaI (J 969) et
Coogan et al. (1972) in J.L. Wilson (1975).
Conclusions
Ces faciès, notamment ceux à chailles seraient donc en position inter-
médiaire entre "Plateforme s.s." et "Bassin" et l'apport de la silice pourrait en
partie s'interpréter par la recristallisation de nombreuses espèces fauniques sili-
ceuses (éponges, radiolaires ••• ) dont la présence est peu marquée en milieu marin
"abrité". Il n'est pas impensable.
non plus, à la suite de 1. Leclaire, de penser
à des courants qui peuvent favoriser le phén0mène.

---

- 48 -
III - DOLOMITISATIONS
Les phénomènes de dolomitisation sont assez fréquents dans la reg10n
1
beaunoise et s'atténuent progressivement vers le Nord. Leur présence est SOUligné~
sur les affleurements par la patine gris sombre de la roche qui s'oppose aux tein
tes jaunes et beiges des calcaires. Les cas de dédolomitisation où la roche possèd
une calcite de recristallisation sont très fréquents.
1
1 - Locali.l>CtUo n
Bien que la partie sud de l'étude soit la plus affectée, les phénomè-
nes dolomitiques apparaisr.ent jusque dans la région dijonnaise au sein des sédi-
l'
ments bioclastiques de forte agitation (sommet de la formation 3, formations 7 - 8
La "Dolomie de Sampeau" ainsi que les calcaires organogènes de la montagne de
!
Beaune (formations 4 et 9) représentent sans nul doute les unités sédimentaires
1
les plus dolomitisées.
2 - TypeA de. dolomiwa..:ti..on
A la suite de B.H. Purser (]975) pour le Dogger, je distingue deux
grands types de dolomie :
- une "dolomie massive" qui remplace dans sa totalité un sédiment
calcaire prééxistant,
- une "dolomie dispersée" qui ne s'observe que très partiellement·
à l'intérieur de la matrice micritique (microcristalline) d'un
sédiment en général riche en bioclastes.
Le premier type est très localisé et ne se rencontre qu'à l'Ouest
de Beaune. Certains ~iveaux des Calcaires bioclastiques de la Montagne de Beaune,
la "Dolomie de Sampeau" et divers bancs de la carrière de Bouze-les-Beaune.
La dolomie vient rewplacer intégralement un sédiment calcairedaps
lequel elle "gomme"
les structures qui n'apparaissent plus que sous forme de
fantômes. Lors des phénomènes de "dédolomitisation", j'ai constaté un véritable
rajeunissement des structures. C'est la "Partial Regeneration of the Predolomiti-
sation Texture' d'Evamy (1.967). En effet, les rhomboèdres de dolomie vraie, de
taille très faible (10"5011) donnent à la roche un aspect "nébuleux" au microscope
qui disparaît lors de la formation de grands rhomboèdres de recristallisation (pl.'
ph.~)
dont la taille atteint ]00 à 20011.
La "dolomie dispersée" apparaît surtout au sein des sédiments bio-
clastiques et notamment en présence de débris d'Echinodermes qui peuvent être
la "source locale" de magnésium, grâce à leur forte teneur en calcite magnésien-
ne. Comme dans la "dolomie massive" on assiste souvent à une recristalisation
des rhomboèdres qui se présentent sour la forme dite "encapuchonés". En effet,
de minces liserets ferrugineux soulignent les divers stades de croissance. D'après
B.H. Purser' (1975) "Cette coloration est une conséquence de la transformation
de la dolomie en calcite qui provoque une oxydation du fer lors de sa libération
du réseau dolomitique". Cette dédolomitisation a pu se faire très récemment, la
vie d'une carrière suffit (B.D. Evamy, 1967)

---

- 49 -
Dans les deux cas de dolomitisation, on assite à une "attaque"
différentielle du sédiment. La matrice est touchée en priorité, puis ce sont
les bords des éléments qui sont atteints (pl.4 photo
1 ). Pour R. C. Murray et
F.J. Lucia (1967) la dolomie "pénètre" mieux une matrice ou un ciment micro-
cristallin. L'imprégnation stratifiée(dolomie massive) indique des phénomènes
de dolomitisation précoces. Il s'agirait de "fluides dolomitisants" refluant
à travers des sédiments de barrière. A partir d'un développement local de
"tidal flats" il peut se produire une formation crle "fluides" dans des conditions
évaporitiques qui s'infiltreraient à travers les sédiments de barrière (B.R.
Purser, 1975). Je pense que les faciès beaunois à dolomitisation très poussée,
où R. Tintant à récolté un échantillon de "Mud Cracks", très localisffi,plaident
pour des faciès très peu profoncspouvant émerger en certains points.
Conclusions
L'étude minéralogique des diverses formations apporte de nombreux
renseignements sur la caractérisation des paléomilieux :
Argiles: kaolinite au sein des faciès les plus superficiels. Absence de kaolini-
te et présence de smectite dans les faciès plus profonds.
Silicifications : elles affectent des niveaux qui sont intermédiaires entre des
milieux marin ouvert et des milieux marin resteint.
Dolomitisations : elles se cantonnent dans des sédiments de type épi ou subré-
cifaux. Elles
n'apparaissent jamais dans les formations à caractère
marin et à sédimentation terrigène notable (ensembles 2 et 4).

---

O. GEOCHIMIE
Utilisation de la spectrophotométrle d'absorptron atomIque
1 - Méthode d'étude de la phase carbonatée
Il - Teneurs et valeur de certains éléments
III - Trartement statistique des drfférentes teneurs
IV - Contribution de la géochrmle â la caractérisation
du m'liev de sédrmentatlon
V - Conclusrons

---

- 5] -
A la suite de l'étude des faciès et de la minéralogie, l'''outil
géochimique" apporte une information complémentaire sur le milieu de dépôt.
Cette méthode appliquée à la seule phase carbonatée présente un triple aspect
fournit quantitativement la distribution de certains éléments chimiques,
- les comparer aux données de divers auteurs,
- tenter de reconstituer le chimisme du milieu de sédimentation, c'est-à-dire
préciser le milieu dé dépôt de la fraction carbonatée.
Pour réaliser cette étude, j'ai utilisé le principe de spectra-
photométrie d'absorption atomique qui m'a permis de doser les éléments suivants
Ca, Mg, St, Na, K, Mn, Zn, Cu, Fe, Al et Si.
La finalité de ce travail est de montrer ce que la géochimie
peut apporter à la compréhension du cadre sédimentaire.
I - METHODE D'ETUDE DE LA PHASE CARBONATEE
7 - P~ineipe~ de la ~pee~~opho~om~~ie d'ab~o~p~ion a~omique
(Cas particulier de la spectrophotométrie de flar:nne).
a) ~~pp~!_~~E_!~~~!~~!~~_~~_!!~~~
Il s'agit de réaliser une excitation thermique des atomes de
certains éléments qui entraine l'émission par ces atom~s de radiations lumineu-
ses de longueur d'ondes caractéristiques de chaque élément.
Si on "place" des
atomes
dans une flamme, certains de ces
atomes passent dJun état fondamental à un état exité : un électron périphérique
passe à une orbite plus éloignée du noyau. L'état exité est instable, l'élec-
tron revient alors à son orbite initiale en émettant un photon de fréquence u
tel que
: u = Ee - Ef
(h = constante de Planck). Les atomes d'un éléments
fournissent alors ~es radiations monochromatiques qui constituent le spectre
d'émission. C'est l'application de ce principe qui est utilisé dans la photomé-
trie de flamme où l'on quantifie l'intensité de l'une des radiations qui est
proportionnelle:
: à la concentration de l'élément considéré.
b) ~:ab~~E2!i~~_~!~~ig~~
C'est le phénomène inverse de l'émission qui consiste à doser des
éléments chimiques en étudiant l'absorption de radiations en phase vapeur, le
principe a été défini empiriquement en 1859 par Kirchoff
qui a écrit: "Tout
corps chimique peut absorber les radiations qu'il émet lui-même dans des condi-
tions déterminées". On mesure alors le taux d'absorbance d'une radiation exita-
trice fixe qui dépend de la teneur en élément chimique considéré dans la flamme.
Il y a complémentarité des 2 phénomènes.

---

- 52 -
Schéma du principe
modulateur
rnonochromateur
[
1
lampe à cath:e creuse \\ flamme ( +nébul1 seur)
1
amplifi cateur enregistre!
e-H
V
--.
-----1:;:·.·:::·..~.:.::::::·:.~
1
f------n..---. ------------ ------~<:-
1'······.··_· ..·
----
dispersion sélective
---------"'------ -......-.- ~--------~--------
EMISSION
ABSORPTION
! PHOTOMETRE
Fig. 16 - Pdncipe de la spectrophotométrie d'absorption atomique
Description rapide des éléments du spectrophotomètre (Perkin-Elmer 306) :
- une lampe à cathode creuse qui fournit un faisceau lumineux monochromatique
très fin caractéristique de l'élément chimique à doser;
- un modulateur qui permet au photomultiplicateur de reconnaître cette lumière
- un nébuliseur qui " pul vérise" de façon très homogène la solution à doser
dans la flamme ;
- la flamme permet l~ dissociation en atomes libres de l'élément à doser qui
est sous forme de combiTlaison chirolique.
Ou utilise 2 types de flammes : Air / C2H2
210a o C
N20 / C2H2
2950°C
- te monochromateur isole la radiation d'émission de celle de l'élément à doser
ainsi que des parasites.
- Après une amplification du signal
fourni' par le détecteur, il ne reste plus
qu'à visualiser celui-ci à l'aide d'un affichage lumineux ou d'une table tra-
çante.
2 - Mode opéJr..a;to.ûLe. : m,u,e. {'.n. .6ofu:ü.on. de. .ta. phMe. c.CVLbon.cU:é.e.
Deux technologies différentes ont été successivement utilisées au
laboratoire. La première que j'ai utilisée réside en une attaque de la roche
par l'acide chlorhydrique (Meyer, 1973) mais après l'apparition de divers pro-
blèmes dus au lessivage expérimental
de la phase détritique, on utilise depuis
une période récente une attaque acétique qui est une adaptation de la méthode
pratiquée par B. Pomerol. Les problèmes d'interférences entre éléments sont en
grande p~rtie résolus par addition de Lanthane.

---

- 53 -
a) ~!!~~~_~~!~E~~~Ei~~~
On sèche à l'étuve (3h à 110° C) un échantillon de roche sa1ne
et lavée. Après broyage, on pèse avec précision (1/10 mg) 5 g de sédiment
que l'on place dans un bécher avec 100 cm3 HCl 3N. On porte à ébullition 1/4
heure sans amener à sec, on filtre et on ajuste à 500 cm3 • Le résidu est pesé
après séchage au four (50°C pendant une nuit).
b) AttêQY~_g~~tigyg
Déshydratation à l'étuve (3h à 1000 C) d'un échantillon de roche
saine et lavée, broyage et pesée de Igr d'échantillon, mélange dans un bécher
avec 50 cm3(CH3 COOH)N. On porte à 55 0 C pendant 2 h sur bain de sable puis
filtration sur filtre Millipores 0,45 V à l'aide d'une pompe à vide. Evapora-
tion du filtrat suivit d'une reprise par HGl 30 % Scm3 . Seconde reprise par
Hel 30 % S cm3 • Le volume final est ajusté en fonction de la concentration
en Ca des échantillons :
SO à 100 %
on ajuste à 100 cm3
50 à
SO M
on ajuste à
50 cm3
<
50 %
on ajuste à
20 cm3
La reprise par Hel est justifiée par le fait que le milieu chlorhydrique est
beaucoup plus favorable à l'absorption atomique q'le le milieu acétique (M.
Renard et Ph. Blanc, 1972).
Afin de pouvoir comparer mes dl)nnées avec celles de divers auteurs,
il m!q paru utile de présenter les résultats aussi bien en éléments brut~ qu'en
oXydes (annexe ·tabl.6,7).Les unités utilisée::; sont d'une part des pourcentages
et d'.autre part des ppm qui correspondent à des u.g/g. L'homogénéisation des te-
neurs en fonction de la phase carbonatée variabie est donnée par la formule sui-
vante:
teneur de l'élément dosé
RI = résidu insoluble
100
RI
II - VALEURS ET TENEURS DE CERTAINS ELEMENTS CHIMIQUES
- Calcium: .
Il a été dosé d'une part pour compléter l'information manocalci-
métrique qui s'est averée très précise (quelques % d'erreur), d'autre part sa
teneur permet le cumul de tous les éféments et évite les erreurs importantes
lors de la sonunation à 100 % de la phase ~arbnnatée.
La fiabilité restreinte des échantillons peu carbonatés est dis-
cutée plus loin lors de l'étude de la liaison élémclIt chimique / résidu insolu-
ble. En effet, une faible teneur en carbonate ne perp~t pas de faire la dis-
tinction pour un élément trace e~tre ce qui appartient à la phase soluble ou
ce qui a pu être "arraché" à la phase insoluble.

---

- 54 -
- Magnésium :
.
Cet élément, qui lors du dépôt est très dépendant du milieu
de sédimentation, n'en permet pas une bonne approche car il est parmi les
plus mobiles. Lors de la diagenèse il peut tout aussi bien se concentrer
fortement (phénomènes de dolomitisation) que disparaître presque totalement
(très faibles teneurs après une dédolomitisation).
D'autre part, étant très bien représenté au sein de la frac-
tion argileuse cet élément peut venir polluer les résultats de phase solu-
ble par lessivage expérimental. Bien que très dépendant du milieu de sédi-
mentation on s'aperçoit que les caractères initiaux sont très vite effacés
ce qui nous empêche d'utiliser le magnésium comme indicateur de paléomilieux.
- Sodium :
Comme pour le magnésium, les teneurs de cet élément dépendent
essentiellement de 2 facteurs :
- évolution diagénétique du sédiment,
- lessivage expérimental de la fraction argileuse.
En outre on constate un fort décifit en sodium,dam des sédiments subactuels
riches en Gastropodes : 4000 ppm contre 8000 ppm (B. Pomerol et M. Renard
1972). L.E. Land et G.K. Hoops (1973) en font un indicateur possible de sali-
nité tout en liant fortement celui--ci à la diagenèse. Bien que facilement
dosable, 1<1 signification de cet élément semble
encore peu précise et aléa-
toire.
- Strontium
C'est un des éléments chimiques qui a été le plus étudié par
divers auteurs. En général, ils ont montré la forte liaison qui existe entre
la teneur en strontium et le milieu marin. La teneur en strontium des carbona-
tes dépend de la salinitp., du ph, de la température de l'eau ainsi que de la
nature minéralogique du carbonate prRcijnté(W.M. Bdusch, 1968 ; D.J. Kinsman,
1969). La diagenèse concourt fortement à l'évolution des teneurs en Sr (voir
- - -- -
schéma
cl' après M. Renard,
Teneurs moyennes en Sr(ppm)
,
1975). Le strontium s incor-
pore beaucou:p mieux dans le
Aragonite
système de l'aragonite que
8000à
dans celui de la calcite ;
9000
puis lors de l'évolution dia-
génétique il a tendance à
s'échapper de la phase carbo-
natée.
~
1000à
Calcite ....
cioJ01lJ:J.
500
'
t.:i.
" "
~qt:i.
"
012
dédolomi tisation
......
....
..;.
~ DO L"O MIE
~
100
Calcite
o-.
~
CaC03
CaMg(C03)2
Fig. 17 - Comportement du strontium pendant la cHagenèse des carbonates (d'après M: RENARD, 19'

---

- 55 -
aragonite
calcite
calcite
dolomie
d
d~d 1 't' t'
lAchaque processus
chimique, on obtient
dolomie
calcite
une chute de la te-
e
e 0 om1 1sa 10n
neur en Sr.
D'après A.L. Hashimi (1976), lors de la dolomitisation, une
partie du Sr pass'e dans la fraction argileuse. Pour B. Pomerol (1975) une
faible valeur de Sr indique un phénomène minéralogique équivalent à une des-
salure
du milieu de sédimentation, Donc pour une utilisation fiable des
teneurs de cet élément, afin de caractériser un milieu marin plus ou moins
franc, on doit comparer des stades diagénétiques identiques. Les valeurs re-
latives des taux mesurés peuvent alors indiquer la plus ou moins grande
"océanité" du milieu.
- Potassium :
De part son rayon ionique important, cet élément chimique s'in-
corpore très difficilement au réseau cristallin de la calcite (K ne peut pas
coprécipiter avec un carbonate, il existe seulement à l'état d'occlusion à
l'intérieur du cristal) ; par contre on le trouve très fréquemment inclus
dans l'architecture des phyllosilicates. C'est ce qui en fait un élément très
peu utilisable, la majeure partie des teneurs obtenues provient du lessivage
expérimental de la phase argileuse. Cependant B. Pomerol et M. Renard en font
un témoin de la paléosalinité du milieu de sédimentation.
- Manganèse :
L'incorporation du manganèse au sein de la phase carbonatée est
très facilitée par sa coprécipitation avec la calcite. Il se présente princi-
palement sous forme de monoxyde très soluble ou lorsque l'oxydation a été
importante, sous forme de bioxyde (Mn 02) très peu soluble. De fortes teneurs
peuvent donc coïncider avec la présence d'un milieu oxydant lors du dépôt (B.
Pomerol, 1975). En milieu réducteur le manganèse coprécipite avE'C les carbona-
tes ce qui conduit à des carbonates pauvres en manganèse, en milieu oxydant
il précipite sous forme de bioxyde qui adsorbé aux carbonates enrichit énormé-
ment ceux-ci en manganèse (M. Renard, 1978). Mis à part ce facteur relatif au
mode de dépôt, il faut chercher l'origine de cet élément qui, d'après les au-
teurs (A. Bencini et A. Turi, 1974 ; M. Renard, 1978) présente 2 possibilités
- apport continental,
- volcanisme sous-marin.
Dans le premier cas, les teneurs relativement élevées en Mn pour-
raient traduire une période d'intense altération continentale. Dans le second
cas des phases de volcanisme sous-marin seraient à l'origine de hautes teneurs
en Mn qui constitueraient des témoins de cette activité.
- Fer
Comportement très proche à celui du Mn. Il enregistre les phéno-
mènes d'altération et accompagne la phase détritique d'un sédiment. Des con-
ditions oxydantes du milieu de dépôt sans apports notables permettent sa con-
centration (cas des 'hard-groun·ds"). Mais sa forte présence au sein du résidu
insoluble rend son utilisation très peu fidèle.

---

- 56 -
- Zinc :
Facilement incorporable à la calcite, cet élément provient
lui aussi de l'altération continentale. En période biostasique (chaud et
humide), le zinc est lessivé et
concentré dans le bassin de sédimentation
(B. Pomerol, 1972). D'autre part le caractère réducteur du milieu favorise
sa concentration (M. Treuil, J. Fauchère et J.C. Macquar, 1970).
- Cuivre
D'après les auteurs précédents son comportement est proche de
celui du Zn, mais les teneurs mesurées expérimentalement étant prochesde
la limite de détection de l'appareil, cet élément ne peut être utilisé avec
confiance.
- Deux autres éléments ont été mesurés : aluminium et silicium
Leur très forte appartenance au résidu insoluble, n'apporte
rien à la compréhension du dépôt de la phase carbonatée (voir plus loin
liaison: Si/RI et Al/RI).
2 - Te.ne.UJt6 du éc.hantiU.o YL6 :tAaJ;téJ.:,
Une cinquantaine
d'échantillons ont été traités, ils appartien-
nent soit au faciès argovien, soit au faciès rauracien. Je me suis efforcé
d'éviter des pollutions bioclastiques et la majeure partie des échantillons
est micritique et >
80 7. CaC03.
Les résultats obtenus sont consignés dans les tabeaux 6
et 7
Tableau
6
Les teneürs
sont exprimées en élément simple.
Tableau
7
Elles sont exprimées en oxyd(~s ·de cet élément.
Parmi les 48 échantillons examinés on observe une répartition
plus ou moins nette de certaines formations autour d'une teneur moyenne. Les
diverses configurations géochimiques sont compar2es à partir des valeurs des
divers éléments ramenées à 100 %. La diagenèse ainsi que l'appartenance des
échantillons traités à divers faciès laissent apparaitre un spectre géochimi-
que différen t.
Les teneurs en magnes~um chutent considérablement au sein des
sédiments qui ont subit une phase de dolomitisation puis de dédolomitisation
0,1 à 0,2 % au lieu de 0,4 % qui constitue une valeur moyenne pour des roches
à 80 -
100 % de CaC03. Ce sont les sédiments de la Montagne de Beaune (sou-
vent dédolomitisés) qui présentent les plus faibles teneurs (échantillon 41 :
0,137 % Hg) .
Le sodium présente ses plus faibles teneurs dans les Marnes de
Corcelles (74 ppm) alors que dans leur équivalent latéral les Marnes de Per-
nand, il dépasse 150 ppm.
Les taux de strontium se répartissent de part et d'autre
de la valeur de 300 ppm en fonction de leur appartenance à des échantillons
du faciès argovien (> 300 ppm) ou du faciès rauracien « 300 ppm).

---

- 57 -
Le potassium présente un très large éventail de valeu~sans
répartition bien particulière: 0,005 à 0,731 %.
Manganèse: 15 ppm à 1074 ppm.
Fer : 0,037 à près de 4,5 %.
Pour ces éléments K, Mn et Fe on note à calcimétrie égale de plus fortes
teneurs dans la région beaunoise que dans la région dijonnaise.
Cas du zinc : Sa configuration géochimique se présente sous forme de quantités
très variables, peu liée
au faciès. 8 ppm à 40 ppm en moyenne mais 3 échan-
tillons dépassent les 200 ppm et l'échantillon 42 atteintmême 431 ppm (par-
tie médiane des Marnes de Pernand près d'Echevronne).
Les teneurs en Si et Al n'appartenant pas à la phase carbonatée ne sont
citées
dans les tableaux que pour mémoire.
III - TRAITEMENT STATISTIQUE DES DIFFERENTES TENEURS
Les diverses données figurées dans les tableaux de l'annexe ont
été traitées sur calculateur'Hewlett Packard 9815Aafin de caractériser deux
types de liaisons :
- élément chimique / résidu insoluble
- élément chimique / élément chimique.
1 - E:tude de ta. Ua.-<.-6on élément cJuIn-tque / Jz.û-<'du bt60fub.le
Par résidu insoluble, il faut comprendre tout ce qui ne fait-
pas partie de la phase carbonatée, c'est-à-dire principalement les phyl16sil-
licates et le quartz. Le quartz pouvant être considéré chimiquement commè-
inerte pour les éléments dosés (sauf Si), il serait plus judicieux de consi-"'~'
dérer le résidu argileux. Mais les difficultés de quantifier notamment pour
les particules très fines ce qui revient au quartz ou aux argilesm~ conduit
dans un souci,de simplification à considérer lé résidu insoluble et non le: -
résidu argileux. Il est d'autant plus facile à apprécier qu'il correspond à
ce qui n'a pas été mis en solution lors de l'attaque acide de l'échantillon.
- Résultats obtenus :
Eléments très liés au RI
Si (r = 0,921)
Al (r = 0,890)
Fe (r = 0,923)
Mn (r = 0,872)
K
(r = 0,938)
Eléments peu liés au RI
Mg
r = 0,047
Na
r = 0,318
Sr
r = 0,078
Zn
r
0,199
A l'encontre de F. Persoz et J. Remane (1976) qui signalent une
covariance significative entre le strontium et le RI, le coefficient de cor-
rélation que' j'ai obtenu montre une totale indépendance entre ces 2 facteurs.

---

!
Ca
Mg
Na
Sr
K
Mn
Zn
Fe
Cu
Si
Al
RI
-0,927
0,047
0,318
0,078
0,938
0,872
0,199
0,923
0,840
0,921,
0,890
Al
-0,834
0,077
0,264
0,012
0,940
0,938
0,107
0,963
0,887
0,967
si
-0,857
0,075
0,279
0,068
0,932
0,873
0, 118
0,932
0,858
Cu
-0,769
0,027
0,391
0, 115
0,847
0,806
0,150
0,870
Fe
-0,866
0,047
0,318
-0,038
0,946
0,942
0,265
Zn
-0,190
-0,028
0, 171
..,0,109 ,
0,217
0,161 .
Mn
-0,814
0,042
0,270
0,008
0,928
Résidu insoluble
° - 80 %
K
-0,883
0,070
0,259
0,025
Sr
0,012
-0,247
0,224
~~~:.
Na
-0,290
0,009
Mg
-0,400
V1
(Xl
Ca
Mg
Na
Sr
K
Mn
Zn
Fe
Cu
Si
Al
RI
-0,910
+0,731
0,552
0,506
0,706
0,620+
0,049
'0,649
0,315
0,914
0,838
Al
-0,835
0,682
0,561
0,473
0,769
0,565
0, 101
0,757
0,296
0,948
Si
-0,879
0,787
0,601
0,524
0,813
0,640
0,055
0,687
0,266
-
Cu
-0,221
0,310
0,081
0,330
0,037
0,017
-0,110
0,141
,
Fe
-0,736
0,338
0,429
0,039
0,751
0,555
0,529
Zn
-0,129
0, 116
0,018
-0,209
0,235
0,203
Mn·
-0,574
0,564
0,559
+0,210
0,600
Résidu insoluble
° - 20 %
,
K
-0,802
0,479
0,439
0,263
Sr
-0,361
0,641
0,266
Na
-0,489
0,756
Mg
-0,647
..
~

---

-
59 -
60.0
Sr rern
..A 0
0
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50.0
0
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0
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o.O+-----+-----+------+----+------t----
0.0
10.0
20.0
40.0
50.0 RI% _
"Rauracien"
"Argovien"
LOT
1
*
LOT
2
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Fig. 18 - Teneurs en strontium de l'«Argovien» et du «Rauracien»

---

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44.8506
sx-
6.6971
MX-
11.6676
vx-
44.8506
sx-
6.6971
MY"
13.9232
VY-
69.8530
SY-
8.3578
MY-
5.4843
VY-
15.8991
SY-
3.9874
y-
1.25 X
,-0.64
y-
0.60 x
-1.46
r'"
0.6003
z-
0.6936
HS
r-
0.5555
z-
0.6263
HS
Sa-
0.1641
Sd-
9.5762
Da-
52.7162\\
Sa-
0.0814
Sd-
7.3488
Da-
57.0014\\
Fig. 19 - Liaisons K/Mm
et Mn/Fe

---

- 61 -
2- Etude du Ua.-i.!.lOn6 élément / éle.ment
J'ai établi les diverses corrélations existant entre éléments
en les comparant 2 à 2. Les résultats sont consignés dans le tableau 2. On
constate en général que 2 élements liés au RI sont liés entre eux. Afin de me
libérer de l'influence du RI, j'ai essayé de calculer des coefficients de
corrélations partielles grace à la formule :
élément 1
élément 2
résidu insoluble
On s'aperçoit alors que de nombreux éléments liés entre eux
par le RI, ne le sont plus en faisant abstraction de celui-ci (tableau
3 éléments conservent cependant une histoire sédimentologique commune, il
s'agit du Potassium, du manganèse et du fer.
K/Mn : r = 0,643 ; K/Fe : r = 0,601 ; Mn/Fe: r = 0,728
On peut penser à une origine qui peut s'interpréter de deux façons:
- même lessivage expérimental
- apport dû à une influence insulaire proche.
IV - CONTRIBUTION DE LA GEOCHIMIE A LA CARACTERISATION DU MILIEU
DE SEDIMENTATION
1 - Exemple du ~~~on~~um
Le strontium qui coprécipite très bien avec la calcite se révèle
un bon témoin de l'histoire sédimentaire d'un faciès donné à condition de trai-
ter des stades diagénétiques similaires (chaque recristallisation produit une
chute de la teneur en strontium). L'étude a été menée au sein des formations
"argovo-rauraciennes" au Sud de Dijon.
Les résultats sont présentés en rega~d
.. de la séquence sédimentaire
classique et en fonction du résidu insoluble qU1 influe très peu sur la dis-
persion des teneurs. Le faciès " rauracien" de type épi récifal s'oppose au faciès
"argovien" de type "bassin" (milieu marin ouvert et en général subsident) (fig. 20)
mer ouverte
barrière
ensemble insu lalre ..
co
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TENEURS EN SrO
300-500 ppm
1
FAIBLES
TENEURS
EN
SrO 100- 300 ppm
1
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faciès
argovien
1
1
faciès
rauracien
1
1
,

---

62
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Teneur en SrO
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500 ppm
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1
,
,
,
,
Ammonites
,
Fig. 20 - La séquence «argovo-rauracicnne» près de Dijon et sa teneur en strontium

---

- 63 -
A condition d'utiliser le strontium avec prudence on obtient une
preC1S10n supplémentaire sur le caractère plus ou moins marin du sédiment
(information complémentaire pour l'analyse séquentielle des séries sédimentai-
res).
Alors que le Bore au sein de la phase détritique mesure une pa1éo-
salinité en excès, le strontium de la phase carbonatée nous renseigne à la
manière d'un "gradient d'océanité".
Bien que peu spectaculaire la répartition des teneurs des autres
éléments obéit à certains critères. Le potassium, le fer et le manganèse bien
que très 1i&à la phase insoluble sont mieux représentés(à ca1cimétrie égale)
dans les faciès essentiellement rauraciensde la région beaunoise que dans les
faciès argoviensde la région dijonnaise. Des milieux très superficiewet sans
doute une influence insulaire proche peuvent concourir à une plus grande ri-
chesse de ces éléments au sein du milieu de dépôt. Pour le faciès argovien,
une plus grande dilution et l'éloignement des mers superficielles expliquent
en partie les teneurs plus faibles qui ont été trouvées.
Le cas des teneurs anormales en zinc est difficile à expliquer
- concentration préférentielle dans le milieu de sédinlentation due à la diage-
nèse,
- apport relatif à une crise climatique en milieu insulaire ?
Le manque d'arguments déterminants ne permet pas à l'heure actuelle de donner
une réponse satisfaisante.
v - CONCLUSIONS
L'examen du spectre géochimique d'une cinquantaine d'échantillons
m'a permis de mieux définir ce qui 'il est convenu d'appeler le faciès d'une
roche. Les données obtenues complètent les diverses caractéristiques du mi1~eu
de dépôt et permettent ainsi de mieux appréhender l'histoire sédimentaire d'un
bassin.
Peu d'éléments se sont révélés être de bons indicateurs de pa1éo-
milieux, seul le strontium apporte une information nouvelle bien que sujette
à caution. Les autres présentent soient des teneurs indifférenciab1es ou alors
ils sont trop liés au résidu insoluble qui masque ce qui peut appartenir à la
phase carbonatée. Donc pour les échantillons les plus marneux où la fraction
détritique est importante il serait intéressant de traiter cette phase (techno-
logie différente) qui apporterait une information complémentaire sur le milieu
de dépôt.

---

- 64 -
Pour conclure on peut dire que la géochimie à la suite du micro-
faciès nous montre bien l'opposition qu'il y a entre faciès rauracien et
faciès argovien. C'est-à-dire l'opposition entre des milieux de plateforme
très superficielle et des dépôts de bassin où le caractère marin est beaucoup
plus accentué.

---

E. SYNTHESE DES RESULTATS
l
Conela4ion~ 4ldimentologique4
II
Synth~4e4 eh~ono4~atig~4phique4

---

- 65 -
I - CONCLUSIONS SEDIMENTOLOGIQUES
1 - CMaetéwa,t{.on du mLUeu.x de .6écUmenta.:Uon
d'env..vz.onnement
La lithologie, le faciès 1
les éléments fauniques, la minéralogie
et la géochimie définissent différents paléomilieux caractéristiques (fig.2!).
Ces critères peuvent se répartir en trois grands ensembles
critères hydrodynamiques et texturaux
- critères biologiques
-: critères physico-chimiques.
a) b~2_~Ei~~E~2_~~~E~~~g~~ig~~2_~~_~~~~~E~~
Ce sont eux qui influent sur l'apport
ou la formation de diverses
particules au sein du sédiment, leur granulométr~e et leur _position. Ils controlent
ce qu'il est convenu d'appeler la texture au niveau de l'échantillon. Sur l'af-
fleurement la lithologie peut être fortement influencée par l'énergie du milieu
qui laisse son "empreinte". Les nombreuses stratifications obliques et entrecroi-
sées de la régionbeaunoise indiquent une énergie très forte à laquelle se surim-
posent des phénomènes de gravité ("talus d'avalanche"). En milieu agité ces
"glissements" sédimentaires peuvent présenter des pentes allant jusqu'à 30°.
Texture : La micrite en tant que matrice caractérise des zones de dépôt calme
et parfois plus profond alors que la sparite, qui résulte souvent d'un vannage
du sédiment indique un milieu plus agité et souvent plus superficiel. Dal~S les
formations de la Montagne de Beaune, l'état d'élaboration des oolites indique
la proximité d'un milieu oolitisant. Lorsque l'envasement se réduit, le micrite
peut se transformer en microsparite voire en sparitè mais ,un apport argileux de
5 à 8 i. inhibe la formation de sparite diagénétique (Y. Lancelot in J.P. Masse,
1976). Le schéma texturaI à nomenclature Dunham (type Purser) peut servir à la
visualisation du degré d'énergie:
Mudstones
Grainstones
énergie faible
énergie forte
b) b~2_~Ei~~E~2_~i~!~gig~~
Bien qu'ils soient les plus nombreux ce sont sans doute ceux qui
demandent le plus de prudence. En effet il a été montré que le milieu de vie
de certains organismes avait varié.' au cours des temps (Crinoïdes, Algues, Spon-
giaires),.Les Ammonites caractérisent en général une sédimentation de mer ouverte.
Les Spongiaires : Je distingue les éponges siliceuses et les éponges calcaires.
Alors que les premières semblent être inféodées au milieu marin franc (type bas-
sin et talus), les secondes présentent une répartition marine aussi mais plus
ubiquistes. On en trouve notannnent associées à des Algues vertes en milieu marin
"restreint" (sommet du "Rauracien"). Il s'agit souvent du
groupe
des Pharétro-
nes qui sont des Spongiaires encroûtants·'. Il est difficile de donner une bathymé-
trie précise mais j'arrive à la répartition suivante: les Spongiaires siliceux
(Hexactineliidu principalement) caractérisent ;ne profondeur plus élevée que les
Spongiaires encroûtants calcaires qui préfèrent un milieu plus superficiel.
Pour les Algues,des différences analogues
sont cl lIcter :
- Milieu assez superficiel'
pour les Codiacées et les Cyanophycées
auquel .. se
. surimpose une notion de calme sédimentRire. C'est le ~as du milieu marin restreint
de la'plateforme interne (formations 7 - 8 - 9).

---

- 66 -
- Milieu beaucoup plus 'agité pour les Rodophyc~squi se cantonnent presque
uniquement dans les faciès
les plus grossiers du type "barrière" (formations
5 et base de 9).
Les oncolites : elles sont généralement considérées comme des indicateurs
d'environnement en eau peu profonde et leur taille est souvent prise comme
référence sur la turbulence du milieu (T.M. Pesyt in Flügel). Dans le cadre
de mon étude je distingue deux grands types d'oncolites :
- des oncolites de taille relativement réduite (cm) à laminations concentri-
ques (faciès
à oncolites rousses ou beiges) ;
- des oncolites de grande taille (plusieurs cm) présentant un encroûtement
sans direction préférentielle (oncoïdes des Marnes de Pommard - Auxey).
Le premier genre fait penser à un dévelop?~ment algaire autour
d'un nucléus qui est souvent un Lamellibranche. Les Algues qui appartiennent
sans doute à la section des Spong~o&t~omata du groupe des Algues bleues-vertes
précipitent le calcaire qui forme l'encroûtement. Quelques Serpulidés, Bryozo-
aires et Nubéculai:i'dés peuvent être présents entre les "couches" d' accroisse-
ments.
Le second type, beaucoup plus grossier
et indépendant de la roche
encaissante se rapproche des "Momies" du Jura (Kalkmuruiendes des auteurs allemands
plus grosses que celles signalées par A. Lefavrais-Raymond (1958) dans les son-
dages de Ratte et Vincelles (Bresse) et elles,ne présentep-t aucunü
lamination
Le
formes sont soit
subphériquessoitaplaties. Les sections polies, montrent que
ce sont les nucléus qui induisent la forme (pl. 2, phot05-~. La construction
se fait sensiblement à la même vitesse à partir du nucléus. Les perforations
dues à des lithophages sont contemporaines de l'accroissement: elles sont inclu-
ses dans l'encroûtement.
On
ne décèle aucune polarité .~ il devait y avoir pré-
sence d'une certaine agitation au sein d'une sédimentation terrigène qui venait
combler les vides créés par les lit:hophages. Ces obser:vat:ions concourent à la
conclusion suivante : ees "oncoïdes à Nubéculaires" Ollt dû se former sur place
au sein d'une sédimentation marneuse en ~au peu profonde et relativement agitée.
Les Foraminifères : La distribution des différentes espèces de Foraminifères
obéit à certains critères lithologiques qui reflètent la paléoécologie du milieu
de dépôt.
1 - Test calcaire hyalin
Spirillinidés : Spirillines
Conicospirillines
Trocholines
Les Spirillines sont très nombreuses dans les faciès marins franc~.
eillles disparaissent en milieu épi ou subrécifal et sont alors remp~acées par
.
des Trocholineset des Conicospirillines. La formation 9 renferme notamment Co~­
c.o.6pWlirza bMili.en.6~ (Mohler) en très grand nombre. Il s'agit d'un milieu ma-
rin restreint à agitation notable.
- Lagénidés
Lenticulines
Nodosariidés
Dentalines.
Comme le groupe précédent, ils fréquentent les milieux de "bassin"
ou de talus. Nodo.6ania r.p. a été trouvée incluse dans les oncoïdes des Marnes
de Pommard - Auxey.

---

- 67 -
- Rotalidés : j'ai trouvé de rares exemplaires dans les Marnes de Talant et
de Corcelles.
2 - Test porcelané
Miliolidés (Quinqueloculines et triloculines)
- Nubéculariidés
Ces 2 groupes sont presqu'uniquement présents dans les faciès de
plateforme sensu-stricto (surtout les Milioles). Les Nubéculaires peuvent en-
croûtés des bioclastes en milieu marin ouvert (formation à Baiano~ ~ub­
:teJLU) •
3 - Test agglutiné
Les Textulariidés ainsi que les Verneuilinidés se rencontrent au
sein de toutes les formations. Par contre les Lituolidés sembent se cantonner
à des faciès à caractère subrécifal. Atveo~epta jaQQandi (Schrodt) n'apparaît
que dans le faciès
"Rauracienll
(zone à Bimannnatum), les Nautiloculines ont
une répartition semblable. Bien que n'ayant pas fait une étude écologique pré-
cise des divers Foraminifères rencontrés, il est possible de proposer le sché-
ma suivant :
Marin ouvert
Marin restreint
Spirillines
Miliolidés
Textulaires
Nautiloculines
Lagénidés
Pseudocyclamines
Rotalidés
Conicospirillines
Les autres éléments biologiques bien que nombreux par endroit, tels
les Lamellibranches ne pe~~ettent pas à cause de leur large répartition de se
faire une idée plus précise de la paléoécologie. Je ne mentionne que les niveaux
à Trichites de la formation 9 qui semblent être liés à une énergie notable du mi-
lieu de sédimentation.
c) ~~~_~ri!~E~~_E~l~i~~:~~i~ig~~~
Il est possible de les grouper en plusieurs cas :
- Diagenèse précoce des calcaires : phénomènes de dolomitisation.
Ils se développent préférentiellement dans des milieux de faible
profondeur et de grande richesse en bioclastes (échinodermes notamment). On ne
lm rencontre que dans les formations de
barrière
ou de plateforme interne
(formations 4B - SB - 7 - 8 - 9).
- Argiles :
L'étude des minéraux argileux a montré une répartition assez spéci-
fique de ces derniers
ia kaolinite se cantonne dans les milieux de faible pro-
fondeur et en général grossier, daus le "bassin" le relai est pris par les smec-
tites.
- Silicification :
Malgré leur grande répartition au sein des formations oxfordiennes,
elles se cantonnent principalement à la limite des formations de bassin et de
barrière. Elles sont fréquentes sur le talus.

---

- 68 -
- Géochimie :
La distrib~tion des éléments chimiques
est modulée par la p~léo­
géographie et il ressort une nette opposition entre milieu marin franc et en~
semble'ïnsulaire" susceptible de produire des "produits" d'altération. Alors
que le strontium caractérise un milieu franchement marin, la détection de forte
teneur en Fe, Mn et Zn peut signifier une'ïnfluence continentale" qui peut
s'interpréter de deux façons:
l'apport est important: rupture d'équilibre sur une surface émergée qui envoie-
peut être de très loin, des
ions bien spécifiques (Fe, Mn, Zn) issus. d' altéra-
tions.
l'apport est discret: origine à partir de surfaces émergées proches dont l'in-
fluence apparaît en filigrane dans le spectre géochimique.
La caractérisation des divers faciès permet de définir un ordonnan-
cement des milieux de dépôt sous forme de séquences de plus. ou moins grande am-
plitude. Les sédiments qui vont de l'Oxfordien moyen au Kimméridgien inférieur
présentent un encha!nement logique que je qualifie de séquence majeure. A l'in-
térieur de ce cycl~ il est possible d'observer des ~ythffies sédimentaires qui
contribuent à l'évolution général du dépôt (pulsations
sédimentaires mineures)
(fig. 22). Cette séquence majeure est du type "mer ouverte" (négative - régres-
sive, D. Fournié, 1973). Les principaux termes sont les suivants
a)Faciès marin ouvert à sédimentation terrigène et pélagique, où la subsidence
est notable, que je qualifie de "bassin" (faible énergie).
b)Faciès marin ouvert où la subsidence et l'apport détritique diminuent. La
profondeur diminue, les bioclastes augmentent. C'est le type "taluli" (énergie
faible à modérée).
c)Faciès de transition, assez s\\~erficiel, entre le milie~ marin franc et marin
restreint. C'est le type "barrière" (forte énergie).
d)Faciès marin restreint. Le milieu se fenne progressivement à l'influence du
large. C'est la plateforme interne (énergie faible).
e)Faciès intertidaux à insulaires (au sens de J.P. Masse, 1975). Ils peuvent
aussi être un terme évolué et local du type "barrière" (énergie moyenne à forte).
Replacés dans le contexte d'une plateforme au sens large, ces dif-
férents termes se répartissent successivement en platcforme externe pour a et b,
transition c, plateforme interne d et e (fig. 21).
La séquence majeure (Oxfordien moyen - Kirrméridgien inférieur)
ses caractéristiques.
a) !~~i~~_~~_!lE~_:~~~~i!!"
En base de séquence, il succède souvent à un arrêt ou à une conden-
sation de la sédimentation : "Hard-ground" du sommet du Callovien
Série condensée de l'oolite ferrugineuse
Les formations caractéristiques de ce Dlilieu sont représentées par
les calcaires à "Bdla.twc/r.Jnu.6 !.>UbtVL(?.J.;/' qui servent de transi tion entre le faciès
remanié de l'OJlite ferrugineuse (à caractère marin ouvert) et le faciès "bassin"
typique sus-j acent représenté par les Marnes de Talant. Malgré leur fraction
détritique grossière, les }farnes de Corcelles (= Marnes de Pernand)
s'inRcrivent
dans le même milieu. Dans le cas de~ Marnes de Pommard-Auxey, j'apporte quelques
restrictions quant à leur caractère marin ouvert surtout au Nord de Meursault

---

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Critères
k-:==-,""=",,"-=-::::::;:::-:::S:~_
----/~..~----" •
'-n~T·7~"
de
dépôts
F. 1-2-4-6
3
4-5
5·7
5.8.9
LITHO LOGIE
Bancs réguliers
1 - - - - - - -
-----~---
Ba.,cs massifs
t - - - - - - - \\ - - - - - - - - - - - - -1----1
Suatifications obliques et entrecroisées
Suatiflcation peu muquée
TEXTURE
Boundstone
Grainstone
--+-----+-- -
Paclcstone
--1---
1 - - - - -
Wackestone
-
--
Mudstone
1 - - - - - - - - - - 1 - - - - - --
-----------
tNERGIE
Forte
--I-----~--
-- -------
Moyenne
----
f - - - -
--+----1
Fu"ble
1------------+-----
---------- -
CIMENT au MATRICE
Sparite
--1-----\\
llicrite
1 - - - - - - - - - - 1 - - - - - - -
DoIosparite ou Dolonùcrite
-- -- ----
(L(MENTS fIGUR(S CARBONAHs
Bioclastes roulés
- --1------1
Pisolites
OoUtes
---1-----1
Penets
----------1- - - - --
tL(MENTS NON CARBONAHS
AIgile
1 - - - - - - - - - - - + -- - - - - - - --
-------------
Sil~e ; Q-Jartz
1 - - - - ' - - - - - - + - - - - - - - - - -
Silice : Chailles
- - - 1 - - - - - - - 1
GlaucOlÛe
------~--------
~
lignite
ORGANISMES
Ostracodes
------~----- ------
Spongiaires : spicules siliceux
1----------1---- --------
Spongiaires encroûtants calcaires
-----~---------r----------
R.tdiolaires
1 - - - - - - - - - 1 - - - - - - --
SpiriUines
...----------1- - - -- -- - ---
Textularidés
---------------
--
Lagénidés
1 - - ' - - - - - - - - + - - - ---
Rotalidés
Miliolidés
---1----=------+--
Nautiloculines
--+------- - ----I~-
Pseudocyclamines
r--:------t--
Conicospirillines
1 - - - - - - -
Algues vertes
Algues rouges
Polypiers
Trichites
Gastropodes
- - - I - - - - - - - i - -
--+--
Brachiopodes
Crinoïdes
- - -
AUTRES CARACHRISTlQUES
Oncholites
- - I - - - - - - - - - - t - -
Mud·('racks
r----------

---

- 70 -
(voir s), seule la partie inférieure aux environs de ln Dheune est à rapprocher
des 2 ensembles précédents.
Ce sont des unités sédimentaires où les Spongiaires sous formes de
spicules abondent. Ils sont parfois accompagnés de quelques tests de Radiolai-
res. Les An~onites peuvent être relativement abondantes dans les niveaux les
plus carbonatés. La texture est essentiellement représentée par des Mudstones
ou des Wackestones, la sparite est quasiment inexistante. La minéralogie mon-
tre une absence de kaolinite au profit des smectites. Du point de vue géochi-
mique, on ,constate que la teneur en strontium au sein du réseau cristallin de
la calcite est maximale (~500 ppm).
b) ~~~i~~_~~_~:lE.~_~!~!~~"
Ils se situent en position externe sur la plateforme et présentent
un faciès de profondeur plus faible que dans le "bassin". La faune se modifie
légèrement : le microfaciès montre localement des bioclastes plus nombreux
ainsi que quelques oolites accompagnées de pellets noyés dans une matrice mi-
critique. La macrofaune qui comprend toujours des Ammonites, s'enrichit en
Lamellibranches (Phofadomya, O~~~a, P~ct~n) et Gastropodes (H~pagod~). La
minéralogie des phyllosilicates ainsi que la teneur en strontium restent simi-
laires. On constate cependant un développement particulier des phénomènes de
silicifications : mouches de silicification près de Dijon, chailles au Sud et
aU,Nord-Ouest du Meuzin. Ce type est principalement représenté par les Calcai-
res de Corcelles et le sommet des Marnes de Pommard.
c) ~~~i§~_~~_~:lE.~_~!?~!:Ei§E~"
Ils constituent la majeure partie de la lithologie beaunoise. La
micrite fait place à des ciments sparitiqu~qui unissent des décharges bio-
clastiques. La stratification devient beaucoup plus irrégulière et de nombreu-
ses figures d'origine hydrodynamique apparaissent:rides
à dépôts obliques et
cuillères (W de Beaune ). Localement la formation5B peut prendre l'aspect d'un
conglomérat à très gros bioclastes et galets de calcaires fins (Sud d'Arcenant).
Ce milieu de forte énergie voit le développement de nombreux Polypiers et d'Al-
gues rouges (Sof~nopo~a j~~~ea).
d) ~~~i§~_~~_E.!~~~~~E~~_i~~~E~~_~_~i!i~~_~~Ei~_E~~~E~i~!
Les sédiments sont en général très fins. On note la présence d'une
matrice micritique et la très grande richesse en pellets. Les Algues rouges
sont remplacées par de no:nbreuses Chlorophycées (Aueu..f.aJc."ta, Cay~ux~). Les Am-
monites sont très rares. La microfaune est très riche en Miliolidés et oncoli-
tes qui sont fortement représentés.
,
j
Ces faciès ne sont fréquents que dans le "Rauracien" : formation 5,
~ '
entre Vergy et Dijon; formations 7 et 9. LesCalcair~de Nantoux malgré Leur
aspect en bancs décimétriques proche des Calcair-es argileux de Corcelles appar-
tienneoc à (etype de faciès. Le meilleur exemple est fourni par les calcaires
sublithographiques des formations 8 et 9 qui localement sont très proches du
"Comblanchien". Les stylolitisationspeuvent être très nombreuses, c'est le cas
de la partie supérieure de la formation 9.

---

- 71 -
e) !!~i~!_i~~~E~i~!~~_~_i~~~!!iE~!~
Bien que mentionnés, ces -faciès n'existent pratiquement jamais. La
surface à "Mud-Cracks" trouvée par H. Tintant dans les Calcaires bioclastiques
de la Montagne de Beaune représente plutôt un accident sédimentaire local. C'est
le terme le plus évolué d'un dépôt de type barrière qui peut par endroit être
émergé. La Dolomie de Sampeau avec ses nombreux végétaux étudiés par Saporta
laisse transparaître une influence insulaire. A aucun moment je n'ai pu mettre
en évidence une surface durcie de caractère régional.
qui termine en général
une séquence.
Variations horizontales : tendances locales
L'évolution séquentielle évoquée dans les lignes précédentes n'a
pas la même ampleur en divers points de l'étude, on peut dire que l'accomplis-
sement de la séquence ne se réalise pas de la même manière partout. A la limi-
te certains termes peuvent se réduire fortement ou même manquer au profit
d'autres qui se développent anormalement. C'èst le cas du
faciès
bassin de
la région dijonnaise qui est remplacé aux environs de Beaune par d'importantes
formationsde type barrière. Ce fait est en grande partie dû à des différences·
du réceptacle sédimentaire qui se modifie en accord avec la subsidence.
Si l'on s'intéresse aUKsous-séquences qui ne sont représentées que
très localement, il est possible de proposer le schéma suivant (fig. 22) qui
correspond à 3 régions types : Dijon, Vergy, Beaune. Dans la région dijonnaise
le cycle sédimentaire majeur
se divise en 3 pulsations ou rythmes sédimentai-
res qui présentent successivement une réduction d'épaisseur du terme bassin
ainsi que son atténuation.
La base du rythme III se situe même en milieu marin restreint. A
Vergy, le 1er cycle l s'amincit considérablement et on assiste corrélativement
à une augmentation d'épaisseur du cycle II qui lorsqu'il atteint son maximum 1
présente une dichotomie très nette. La partie Ihest plus marneuse que lIb,
elle présenœà la latitude de Pommard et d'Echevronne les fraction détritiques
les plus grossières (> 50~). Le cycle III reste stable. A Beaune, il y a de
nouveau une réorganisation et une évolution aux niveaux des cycles de la sé-
quence
majeure. Le cycle l a pratiquement disparut et il ne reste que la par-
tie supérieure du cycle II (type barrière qui manquait plus au Nord). Le cycle
III se développe à son tour et dans la région de St Romain on observe une divi-
sion en IlIa et IIIb. Plus au Sud, la division ainsi faite se révèle inutile,
il y a réaménagement en un cycle unique qui présente des marnes à la base (Mar-
nes de Pommard et de Chagny) et calcaire au sommet (Calcair~de Nantoux).

---

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Fig; 22 - La séquence «argovo-rauracienne» entre Dijon et Beaune

---

- 73 -
II - SYNTHESES CHRONOSTP~TIGRAPHIQUES
Trois coupes synth~tiques au Sud de Dijon : Corcelles, Concoeur-
Vergy et Chaux permettent de préciser la chronostratigraphie de l'Oxfordien
moyen, notamment de la sous-zone à Schilli qui présente trois horizons très
distincts
horizon à Larcheria latumbilicata
horizon à Larcheria larcheri
horizon à Larcheria schilli.
Les unités lithologiques intéressées sont les suivantes : Marnes
de Talant, Calcaires argileux de Corcelles (Calcaire à "Pholadomya Une.a.ta.")
et Marnes de Corcelles ou de Pernand (Marnes à "Pholadomya C.OIt").
Coupes stratigraphiques de r~f~rence
CHAUX
VERGY
DIJON
5
1
1
1
_.L--.--'---.._
/
1
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~--:-----:
. - - . -
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-_._.-
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' - ' - ' -
-. --:--- .- ....,-
=
..:- :-~-:-...:.-.--.~
-;-
---:--
--:..-..~--
-~ -'-'
--.-" -~-
- - - -
_-_-_-_-
2
a) f~E~~!!~~:!~~:~~~~~
De bas en haut :
-
1 à 2 m àe calcaire gris riche en Spongiaires et CrinoIdes. Ammonites
P~pMnc..te..6 paJtancUvu:..
3D à 35 m de marnes gris foncé pauvre en Ammonites qui indiquent vers le
sommet la sous-zone à Wartae.
20 à 25 m de calcaire argileux en bancs décimétriques avec joints marneux.
- La base de cet ensemble (10 m) présente à sa partie super1eure
une faune à LVl..c.hvu:.a .6c./UlU accompagnée de "mouches" de sili-
fication.
- Quelques mètres <iu-dessus, H. Tintant a observé au "Buttes Chau-
mont" la présence de LaJLc.hVt..i..a laJr..c.heJ'..J..
•

---

- 74 -
- Le sommet de cette unité lithologique, plus colorée et plus
'bioclastique ma fourni plusieurs
Sub~~o~phinct~ divionen-
~~ avec disparition des faunes précédentes. Il s'agit de l'ho-
rizon à Larcheria latumbilicata.
J5 m de marnes grises d'aspect silteux, surtout à la base au sein desquelles
apparaissent
des.
bancs de calcaires silteux de plus en plus fréquents
vers le sommet.
3 à 5 m de calcaire biomicritique à oncolites rousses qui ont fourni plus
au Sud (Eglise de Vergy) un exemplaire d'Eu~pido~VLa4 ~o~tatum. C'est peut
être le début de la zone à Epipeltoceras bimammatum après une lacune possi-
ble de la zone à Bifurcatus
b) Y~Egy_:_Ç~~~~~~E
Succession des différents termes lithologiques :
5 m de calcaires et marnes à Spongiaires : Calcaires à Balano~n~ ~ubtVL~
et quelques mètres de "Marnes de Talant".
-
J2 à 15 m de calcaires gris beige, bien lités, en bancs décimétriques: ce
sont les Calcaires de Corcelles-les-Monts.
A Concoeur, au pied du·bois de Montuan, j'y ai récolté : Sub~~oophin~te~ sp.,
TJU.maJtginU~ aJLoni~lL6, Vi~hotomMphinct~ sp.,
LaJL~hVLia .e.aJL~hvU, LaJL~hVLia
lrLtu.rnb.{,U.~ata.
- 60 à 70 m de marnes silteuses qu: présentent un ressaut plus calcaire
au
milieu (= Mnrnes de Pernant plus Sud). A leur somm~t sous le parking de
l'Eglise de Vergy, présence d'une faune riche en Sub~~o~phinct~ divionen-
~.(,6 qui a été étudiée par H. Tintant (1976).
Ce fait semble indiquer un age très V01S1n entre la base et le som-
met de cet ensemble marneux. Les derniers mètres bioclastiques, ferrugineux et
riches en encroûtements m'ont fourni un
EUa4pido~e/La4 c.o~tatum.
c). f!!~~~
Au dessus de l'Dolite ferrugineuse on observe:
1 à 2 m de n~rnes riches en Spongiaires et Crinoïdes à la base.
-
10 ID de calcaires argileux de couleur beige qui présentent à leur sommet une
faune à
Sub~~c.o~phinct~ divionen6~ semblable à celle de Concoeur et Vergy
- 55 à 60 m de marnes avec un ressaut de calcaires à chailles.
Pas d'Ammonites.
- 5 ID de calcaires très grossiers à pisolites qui correspondent aux Calcaires i
oncolites rousses plus au Nord. Pas d'Ammonites.
,

---

- 75 -
sous-zones
BEAUNE
DIJON
_H"y'p~!yUl_ _ _ _
..
$tc;,,-;!l-.,;;;ê§;..::"
~JL:i:JJ:::...-
:;;:~,-l"--/.';"''''_.J,;\\Q",-~
....
C'",,-,I_';:..\\:..-JL~~c;..._
Bifurcatus
lacune?
- ,
'
__C:;:::;
... ~~~ -::-:-0
1
Schilli
1:
s
t
-
-
-
-r-
-
- -
w
Parandieri
-
~
-
-
-
-
-
- - - -
- - -
p
-
-
,-.,
- - - -
~
- .... .L
'Ct 1
4"_
'" 1
eP
C!l
1 li>
1
Q
Conclusions chrono-s~dimentaires
Le schéma établit précédemment laisse apparaître diff~rents aspects
sur l'histoire pa1éosédimentaire de l'Oxfordien au Sud de Dijon.
La formation la plus épaisse (Marnes de Pernand à 60 m) correspond
à la tranche de temps la plus courte, horizon à Larcheria 1atumbi1icata. La .
subsidence qui débute dans la région dijonnaise semble se déplacer par ~pisodes
successifs du Nord vers le Sud. Les Marnes de Talant, horizon à Wartae (sous-
zone à Parandieri) sont relayées par les Marnes de Pernand, horizon à Latumbi-
1icata (sous-zone à Schi11i) qui sont elles-mêmes remplacées par les Marnes de
Pommard (zone à Bimammatum).
Dans la région beaunoise,
la zone à Transversarium n'a pas ét~ iden-
tifiée. On peut émettre l'hypothèseœla1acune d'une grande partie de la zone à
Transversarium: sous-zone à Parandieri à la sous-zone à Schi11i (horizon à Lar-
cheri) .
Plus au Sud dans la r~gion de Tournus, la subsidence commence très
t8t (Ca110vien) et se poursuit jusqu'à l'Oxfordien moyen, ~poque à laquelle la
région beaunoise -devait constituer une aire positive par rapport aux:régions
voisines.

---

F. CONCLUSIONS GENERALES

---

- 77 -
CONCLUSIONS GENERALES
Le dispositif sédimentaire et son évolution
Deux reglons à comportement différent se distinguent pendant une
grande partie de la période étudiée: environs de Beaune d'une part et environs
de Dijon d'autre part.
En prenant en compte les corrélations sédimentologiques et chronos-
tratigraphiques établies, il est possible de suivre les variations du comporte-
ment de chacunes de ces 2 régions en distinguant 3 époques dans l'évolution
sédimentaire: les deux premières montrent une diversité notable des milieux
de dépôts, la troisième voit l'uniformisation de la sédimentation au sein de
toute la zone d'étude. Rapportés aux données séquentielles exposées précédem-
ment, ces 3 stades, inclus dans la séquence majeure de l'Oxfordien - Kimmérid-
gien inférieur, représentent les 3 rythmes mineurs qui ont été mis en évidence.
Ils correspondent chacun à un ou plusieurs termes de la séquence principale.
A - Sub.6ide.nc.e. .6UJt fa. !lé.gion cUjonnaJ..6e.
Ox6olldie.n moye.n - zone. à T!lan.6ve.n4a-
JUu.m p.p.
a) Les formations concernées
Dans la région dijonnaise, elles comprennent 3 termes dont l'épais-
seur globale
est de 55 m :-Calcaires argileux de Corcelles
~arnes de Talant
-complexe de base
Calcaires à Ba1.a.noeJUnu..6 .6ubte!le6
Oolite ferrugineuse.
D'après les faunes recueillies à Corcelles, Concoeur et Chaux, ces
formations appartiennent à la zone à Transversarium (Oxfordien moyen). Dans la
région beaunoise, il subsiste quelques mètres de calcaires argileux à grains
fins de couleur jaune qui peuvent représenter l'équivalent latéral des Marnes
de Talant et des calcaires argileux de Corcelles. Mais la rareté et la médiocrité
des affleurements et de leur faune ne m'ont pas permis un calage stratigraphique
précis.
b) Le dispositif sédimentaire
Ces formations sont interprétables comme des dépôts de milieux marins
francs où l'influence du large se fait fortement sentir: nombreux Céphalopodes,
fortes teneurs en strontium de la phase carbonatée etc •.• Au NE de Dijon (d'après
A. Pascal, 1971) le dispositif est presque symétrique de celui de Beaune. La ré-
gion dijonnaise se présenterait donc comme un bassin local qui aurait piégé
une série à phase détritique relativement plus importante qu'au Nord et au Sud,
ce qui peut s'interpréter ainsi:
subsidence plus marquée près de Dijon,
subsidence plus faible au NE et au sw.

---

78
EPOQUE
A
a) Les formations concernées
Représen tation chronostratigraphique
Beaune
9
-
-
- ' .
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-TTTM'T"ITTT1":;""'TTl"""""TTrl"T'
3
.. g-
--r-'-~::;;..,J,---=::;:-~
sous-zone a \\
Schilli
f
2~~~ sous-zone àf
Wartae
'I}
10Jrtl~~
sous-zone a '
Parandieri
"
zone à Plica·
Callovien
t
Représentation stratigraphique globale
Beaune
Dijon
isochrone
_._---~
-~-~-~-----------------
(}
o
~-=-~
--- -::::..--
:::.==-=-.- - -
- ---:.------::....
isochrone
----eJ.~- - - - -- - -
Q
4
- - - 0
G
Discon tinui té
b) Interprétation des milieux et des conditions de sédimentMion
5
.N
Beaune
Dijon
Is s/T.Ue
eaux agitées
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
aux calmes
Transit à rechercher plus ou moins
perpendiculaiJement à l'axe N . S
-----...
Subsidence très faible ou quasi nulle
Subsidence plus importante induisant une
Conséquences: topographie relativement
morphologie de bassin.
haute (quoique non superficielle) milieu
J
COnSéQllenCeS :
calme à fond sableux (packstone) ou
1) les détritiques sont entrainés dans cette
vaso-sableux (wakestone). Ce ne sont
partie basse; la subsidence permet, mal5ré
pas des zones de transit de détritiques
l'accumulation de maintenir le bassin ;
(absence de vannage des éléments boueux
2) les Céphalopodes peuvent pénétrer faci-
caicairesJ.
lement.
Teneur en Sr moyenne (200 ppm)
Teneur en Sr élevée (300 à 500 ppm)
Fond plus ou moins vaseux (v.ase calcaire
Fond de vase calcaire argileuse.
à crinoiâes).

---

- 79 -
c) Hiatus entre A et B
Il est très bien matérialisé dans la reg~on dijonnaise par une sur-
face durcie et perforée qui sépare franchement les formations des Calcaires
argileux de Corcelles et des Uarnes de Corcelles (début de l'époque B).
d) Conclusions séquentielles
Cette époque peut s'interpréter comme une séquence de 2ème ordre
à tendance régressive qui s'articule principalement sur les termes de bassin
et de talus. L'évolution vers des milieux plus superficiels n'est que partiel-
lement ébauchée lors du dépôt des derniers niveaux qui
laissent apparaître
des oolibès et des bioclastes juste avant un arrêt brutal de la sédimentation.
B - M-i.gM.ilon de. .ta. ~ub~.tde.nc.e. ~uk .ta. ltégion inteJz.média.iJte. - ~omme.t. de. .t' Ox-
6oJtdie.n moye.n, ~oUh-zone. à LaJtc.he.Jtia.
a) Les formations concernées
Calcaires à Oncoli tes
rousses de la Chapelle de
Vergy
- région dijonnaise
1 Marnes de Corcelles
- région du site de Vergy ~ Calcaires grossiers de la Montagne de Beaune
Marnes de Pernand
- région beaunoise
(
Calcaires bioc1astiques de la Montagne de Beaune
- région de Meursault
(
partie inférieure des Marnes de Pommard - Auxey
Les Ammonites qui ont été trouvées notamment dans la région de
Vergy et de Concoeur situent ces formations au sommet de la zone à Transversa-
r~umt sous-zone à Sc~illi
(horizon à Latumbilicata principalement).
b) Le dispositif sédimentaire
La sédimentation possède encore un pôle détritique prononcé (maxi-
mum dans la région de Vergy) sauf dans la région beaunoise où s'ébauche une
zone haute à formations plus superficielles et oobioclastiques avec un détri-
tisme différent au Nord et au Sud.
Nord de Beaune
apport grossier (quartz 45 à 90~)
Sud de Beaune
: apport fin (quartz < 10~).
Corrélativement à l'appauvrissement en Céphalopodes et en spicules
siliceux, la géochimie nous donne un taux de strontium très inférieur à celui
des formations de l'époque A. Il semble que le caractère marin de la sédimenta-
tion se soit atténué :
- ouverture moindre avec le large t
- formation de zones hautes (région beaunoise qu~ favorisent les
dépôts de types superficiels

---

80 -
EPOQUE
B
a) Les formations concernées
Représentation chronostratigraphique
Beaune
Vergy
Dijon
f
5~ Début zone à!
BimammatUlnr
4~~~~~ horizon à :
Latumbilicata~1;
horizon d L. l
latumbilicata t
Représentation strr.~igraphique globale
Beaune
Vergy
Dijon
JI\\ ~~ •
...5f::.=:
1 &1.
u. ~ ~ ~ ~ ~ 1 », 1 @
I l 1 &5
--.-_---~
isochrone
isochrûne
b) Interprétation des milieux et des conditions de sédimentation
Beaune
Vergy
Dijon
eaux agitées
eaux agitées
- - - - - - -
Tran~it à rechercher plus ou
eaux calmes
~_-.l.I~oJm...Eerpendiculairementà
l'axe N . S
-
Peu ou pas de subsidence.
~- --- ~Subsidence plus prononcée (maximum dans
Conséquences:
la région de Vergy)
Zone de haut fond à forte agitation et
Conséyuences :
sédimentation bioc1astique. Nombreuses
Piégeage d'une sédimentation terrigène plus
stratifications entrecroisées. Présence
ou moins en rapport avec le milieu marin
de dolomie. Faible taux de strontium
franc (présence de barrière)
(100· 150 ppm). Très reu de Cépha-
Taux de strontium moyen (200 à 300 ppm)
lopodes. Localell1~rü préscnçe de
Niveaux à Céphalopodes.
«M ud·Cracks».
Transit partiel de matériel

---

-
81 -
~Modification par rapport à l'époque A
Mis à part le caractère moins marin décrit précédement, on assiste
à une migration de la subsidence vers le Sud. La région de Vergy prend en quel-
que sorte le relai de la région dijonnaise. En outre le détritisme est beaucoup
plus grossier que durant la 1ère époque = la phase quartzeuse prend l'avantage
sur la phase argileuse.
d) Conclusions
Cette seconde sous séquence est sensiblement la réplique de la pre-
mière pour le Nord de la zone étudiée. Il n'y a pas évolution jusqu'au terme de
barrière. Mais près de Beaune, c'est l'inverse qui se produit: développement
considérable de dépôts type barrière au détrimentde faciès plus ouverœqui ne
subsistent que de manières squelettiques en base de formation.
a) Les formations concernées
région dijonnaise
!Calcaires supérieursdu Mont-Afrique
Calcaires à grain
fin
du Mont-Afrique
Marnes de Pommard - Auxey (niveau très mince)
Oalcaires de Bouze-les-Beaune
Calcaires de St-Romain
- région beaunoise
Calcaires de Nantoux
Harnes de Pommard - Auxey
Les rares Anmlonites trouvées au sein de ces formations indiquent
un âge Oxfordien supérieur et les niveaux sommitaux appartiennent probablement
au Kimmeridgien inférieur.
b) Le dispositif sédimentaire
Après l'épisode détritique des }farnes de Pommard - Auxey, on assiste
à une homogénéisation des faciès sur toute la région :
dépôt sous une faible tranche d'eau dont les facteurs locaux donnent:
soit une sédimentation de type barrière,
soit une sédimentation de type lagon à l'abri des barrières.
C'est le type même d'une sédimentation à caractère épi ou subrécifal. La teneur
en strontium est très basse et les Céphalopodes sont très rares. Il y a arrêt
de la mobilité différentielle des aires de sédimentation au sein de la zone
d'étude (voir schéma).

---

- 82 -
EPOQUE
C
a) Les formations concernées
Représentation chronostratigraphique (fiabilité restreinte due à l'absence de faunes à Ammonites)
Beaune
Vera
Dijon
cÇ)
/A
11\\
8
o
o
6
=----=z:~
-
~
zone à
~-~­
--------
=--~----=-:::.:
Bimammatum
Représentation stratigraphique globale
Beaune
If\\
Isochrone
b) Interprétation des milieux et des conditions de sédimentation
Beaune
Dijon
-----
faible tranche d'eau plus ou moins agitée suivant
_ _ _ _- - - - - - - -
les facteurs locaux
Cordons oolitiques ou sédimentation boueuse type lagon
Vaste plateforme recouverte d'une faible tranche d"eau
qui en fonction de l'agitation (milieu abrité ou non)
donne unc sédimcntation de type barrière oobiüclastique
ou <<lagunairc» type comblanchien.
La teneur en strontium est très faible (100 à 150 ppm).

---

- 83
c) Transition entre B et C
A l'inverse du hiatus très marqué entre A et B~ dans ce cas il
s'agit plutôt d'une évolution progressive de la sédimentation. Les derniers
niveaux de B très bioclastiques bien que boueux font rapidement place à des
dépôts de type vasière sans bioclastes (Marnes de Pommard - Auxey) avec ap-
ports détritiques très fins.
d) Conclusions :
Ici les deux premiers termes de la séquence majeure ont disparu
et seuls sont représentés les termes de barrière~ lagon et localement insulai-
re. La dynamique sédimentaire de la région provoque un abandon des termes sé-
quentiels liés à une ouverture marine franche au profit de termes caractéri-
sant un milieu marin plus restreint.
En résumé~ l'Oxfordien moyen· se présente en petits bassins locaux
qui piègent la sédimentation terrigène entre des aires légèrement plus positi-
vès où s'effectue plutôt le transit du matériel détritique. Puis à l'Oxfordien
supérieur la région évolue vers une plateforme très homogène à sédimentation
beaucoup plus superficielle où le caractère marin franc s'estompe peu à peu.
Cette époque géologique se définit comme une vaste séquence régressive sur une
grande partie de la Bourgogne. L'approche géochimique bien que partielle et
ponctuelle est en accord avec le faciès ; il demeure que diverses données peu
exploitables par leur nombre et leur répartition géographique pourront être
reprises à l'occasion de travaux ultérieurs en vue d'une synthèse régionale plus
globale.

---

BI.8lID.GaAPHIE

---

- 85 -
BIBLIOGRAPHIE
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'.

---

ANNEXE

---

r Larchéria latumbilicata
Larchéria larchéri
Calcaire gris beige à pate
fine eh bancs décimétriques
séparés par de minces lits
3
marneux
Marnes de couleur beige
2
à passées plus calcaires
riches en Spongiaires
Calcaires à B.subteres
Marnes rougeatres à
passées calcaires riches
lM
en oolites ferrugineu2es
Coupe de l'Oxfordien moyen p.p. au Sud de Chaux.

---

N°
échanti llon
1
2
3
4
5
6
7
Commune d'origine
Aloxe-Corton
Pernand
Pernand
Pernand
Rhoin
Pommard
Volnay
Point coté
300
325
335-340
360
310
325-330
~330
T ~
Résidu
insoluble
%56,5 ~
65,1 1%
51,8 1%
39,25 %64,35 I~25. ~59
Classe 80 - 50lJ
30
28
56
,
:34
24,5
8
9
Classe 50 - 20lJ
25
34
17,5
31,5
28,5
8
15
Classe 20 -
2lJ
25
22
13,5
18
20,5
24,5
22,5
Classe
<
2lJ
20
16
13
16,5
26,5
59,5
53,5
~
'"
N°
échantillon
8
9
10
Il
12
13
14
Commune d'origine
Auxey
Auxey
St-Romain
St-Romain
St-Romain
St-Romain
St-Romain
Point coté
320
285
290
300
365
375
385
,
T~
Résidu insoluble
I~43I~26I/<22I~I/<
26,5
36, IX
,
36,5 I~
35,5
Classe 80 - 50lJ
12,5
15,5
10,5
12,5
7,5
9
10,5
Classe 50 - 20lJ
Il,5
14
12,5
Il,5
4,5
6
8
-
Classe 20 -. 2lJ
27,5
20,5
24,5
24,5
24,5
25
23,5
Classe
<
2lJ
48,5
50
52,5
51,5
63,5
60
58
Tabl. 3 - Données granulométriques (d'après J.e. MENOT, 1956)

---

- 95 -
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7.7077
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10.50
5.68
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11.50
2.44
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•
13
12.50
2.35
01
•
1.0526
2.3524
1.5990
14
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ll.50
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1.4551
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1.1547
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I l
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11

---

Echantillons
Formations
Kaolinite
lllite
Smectite
lnterstra
Echantillons
Formations Kaolinite
lllite· Smectite
lntcrstra-
tifiés
tifiés
Talw
2
3,5
3
3
MA 16
7
3
~ ~
1
Folw
1
5,5
4,5
NA+
7
2,5
·1
2,5
Tab
2
3,5
6,5
RVIO
4
0,5
4
5,5
Ta 2"."
2
3
3,5
3,5
RV8
5
0,5
4,5
5
Co4'
3
5
5
RV3
7
2
4
4
Co2N
4
1
5
4
RVI
8
3
4
3
MAI2'
6
0,5
4,5
5
VF4
4
0,5
4,5
'.:
5
-
RV7
6
2,5
4
1,5
2
VFI
3
4,5
2,5
3
1
VF337
4
0,5
5
2
2,5
VFL2
3
.5,5
2
2,5
Arc 7'
4
1,5
4,5
4
, Co21
3
4
6
1
Ech B
4
2,5
7,5
Samp
8-9
5
.2,5
1,5
1
ArSS
5
3,5
. 3,5
3
ChN
4
0,5
5
1,5
3
Ba7
3
2
/1
4
NaB
7
2
3,5
2
2,5
ConcMc
4
4,5
5,5
Vil.Cor
3
~
5,5
4,5
Ech ~12
4
4,5
2,5
3
Corc.S
3
4,5
3,5
2
ConcHm
4
4,5
3
2,5
O.fer.ch.
°
1
4,5
4,5
Conc 325
4
4,5
3,5
2
Chev.NE
4
4,5
2,5
3
\\C
C'
Conc375
4
4,5
2,5
3
FlHg.
4
3,5
5
1,5
FlH
4
2
6
2
O. fer.dij.
°
1
4
5
F1I8
3
7
3
MoBI
3
4
3,5
2,5
Ba7g
3
2,5
3,5
4
MoB2
3
4,5
3
2,5
F.LIO
.3
7
3
Be.gr.
5
2
4
2
2
,
TabL 5 - Dosage semi-quantitatif des minéraux argileux

---

- 97 -
LEGENDE
DES
ECHANTILLONS
TRAITES
EN
GEOCHIMIE
Numéro
Formation concernée
Lieu de prélèvement
1
Calcaires supérieurs du Mont-Afrique
?-tont-Afrique
2
Calcaires à grain fin du Mont-Afrique
"
3
Sommet des Calcaires argileux de
Corcelles
"
4
Marnes de Corcelles
"
5
Sommet des Calcaires argileux de
Corcelles-les-Monts
Corcelles
6
Calcaires argileux de Corcelles
"
7
Calcaires argileux de Corcelles
"
8
Base des Calcaires argileux de
Corcelles
"
9
Base des Oalcaires argileux de
Corcelles
"
10
Base des Marnes de Talant
Fontaine-les-Dijon
11
Calcaires à Balano~~ ~ubtVLeo
Talant
12
Calcaires. ~rgileux de Corcelles
Flavignerot
13
Calcaires argileux de Corcelles
"
14
Marnes de Corcelles
"
15
Calcaires supérieurs du Mont-Afrique
Reulle-Vergy
16
Calcaires à grains fins du Mont-Afrique
"
17
Marnes de Pommard - Auxey
"
18
Calcaires à oncolites. rousses
"
19
Sommet des marnes de Pernand
"
20
Base des marnes de Pernand
Villars-Fontaine
21
Marnes de Pernand
"
22
Calcaires à oncolites . rousses
"
23
Marnes de Corcelles
Arcenant
24
Calcaires de Nantoux
Sud de Nantoux
25
Calcaires argileux de Corcelles
Villars-Fontaine
26
Calcaires argileux de Corcelles
Villars-Fontaine
27
Marnes, de Corcelles
"
28
Sommet Marnes de Corcelles
"
29
Calcaires argileux de Corcelles
Concoeur
30
Sommet des calcaires argileux de
Corcelles
Il

---

- 98 -
Numéro
Formation concernée
Lieu de· prélèvement
31
Sommet des Calcaires argileux de
Concoeur
Corcelles
32
Calcaires argileux de Corcelles
Arcenant
33
Calcaires à grains fins du Mont-Afrique
Mont-Afrique
34
Calcaires de Nantoux
Sud de Nantoux
35
Calcaires de Nantoux
"
36
Sommet des Calcaires de la Montagne
Versant Est du Mont
de Beaune
Battois
37
Milieu des Calcaires de la Montagne
Versant Est du Mont
de Beaune
Bàttois
38
Base des Calcaires de la Montagne de
Versant Est du Mont
Beaune
Battois
39
Base des Calcaires de Bouze-les-Beaune
Bouze-les-Beaune
40
Calcaires de Bouze-les-Beaune
"
41
Sommet des Calcaires de Bouze-les-Beaune
"
42
Ressaut des Marnes de Pernand
Echevronne
43
Base des Marnes de Pernand
"
44
Calcaires argileux de Corcelles
Flavignerot
45
Calcaires grossiers de la Montagne de
Sud d'Arcenant
Beaune
46
Calcaires argileux de Corcelles
Corcelles-le s·-Monts
47
Calcaires argileux de Corcelles
"
48
Calcaires à oncolites
rousses
Chapelle de Vergy

---

J::lément%""'"
~o
Ca
Mg
Na
Sr
1
K
Mn
Zn
Fe
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Si
Al
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0.039
O.OO! 1
0.030
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2
38.76
0.307
0.0122
0.0179
0.0175
0.0042
0.0028
0.208
0.0011
0.093
0.0i.9
3
33.16
0.401
0.0126
0.0353
0.0785
0.0217
0.0014
0.464
0.0007
0.354
0.186
4
9.85
1.513
0.0074
0.0261
0.6320
0.0557
0.0026
3.294
0.0022
2.166
1.533
5
35.64
0.369
0.0130
0.0405
0.0288
0.0074
0.0009
0.293
0.0007
0.186
0.081
6
36.72
0.332
0.0115
0.0343
0.0202
0.0061
0.0011
0.306
0.0012
0.106
0.056
7
34.00
0.451
0.0219
0.0366
0.0735
0.0085
0.0013
0.451
0.0010
0.379
0.192
8
36.20
0.357
0.0134
0.0320
0.0697
0.0081
0.0010
0.331
0.0010
0.276
0.130
~
9
32.52
0.447
0.0189
0.0426
0.0812
0.0089
0.0015
0.494
0.0010
0.400
0.205
10
25.87
0.632
0.0330
0.0i.53
0.1997
0.0211
0.0043
1.436
0.0024
0.597
0.475
0"
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Il
31.32
0.464
0.0323
0.0381
0.1203
0.0140
0.0023
1.383
0.0012
0.525
0.368
0\\
12
35.2 /1
0.452
0'.0182
0.0268
0.0722
0.0082
0.0009
0.475
0.0011
0.355
0.164
13
36.88
0.385
0.0145
0.037!
0.0411
0.0065 1
0.0008
0.257
0.0010
0.210
0.087
~
14
34.92
0.385
0.0211
0.0168
0.0560
0.0116 ,
0.0009
0.504
0.0011
0.255
0.119
o
15
38.57
0.314
0.0200
0.0110
0.0249
0.0035 1 0.0014
0.166
0.0010
0.131
0.056
B-
16
36.32
0.414
0.0249
0.0195
0.0369
0.0061
0.0006
0.347
0.0011
0.183
0.069
S'
\\7
24.15
0.429
0.0219
0.025~
0.1565
0.0270
0.0209
1.465
0.00\\6
0.588
0.361
;.
18
35.36
0.405
0.0260
0.0326
0.0506
0.0178
0.0034
0.777
0.0011
0.242
0.097
-
19
34.32
0.438
0.0230
0.0206
0.0465
0.0116
0.0010
0.330
0.0011
0.214
0.084
20
9.49
g
0.636
0.0304
0.0139
0.6836
0.069i.
0.0024
3.850
0.0037
2.089
1.805
21
33.96
0.380
0.0204
0.0143
0.0768
0.0170
0.0008
0.578
0.001\\
0.3 /,5
0.134
~
22
35.20
0.286
0.0137
0.0145
0.0270
O. 0092
0.0006
0.630
0.0011
0.158
0.060
~
23
13.90
0.516
0.0274
0.0178
0.3599
0.0346
0.0092
2.531
0.0026
1.153
0.879
\\0
2/,
36.48
~
0.349
0.0171
0.0200
0.0257
0.0064
0.0006
0.351
0.0011
0.135
0.057
\\0
=
25
36.28
0.360
0.0163
O. 0264
0.0901
0.0098
0.0015
0.447
'0.0009
0.231
0.096
~
26
36.32
0.353
0.0188
0.0293
0.1050
0.0135
0.0017
0.522
0.0012
0.268
0.106
c.
27
10.69
0.674
0.0176
0.021 !
0.7318
0.1074
0.0031
4.483
0.0032
J .542
1.862
~:
28
37.44
0.382
0.0238
0.0168
0.0697
0.0202
0.0015
0.424
0.0007
0.188
0.071
~
29
36.32
0.340
0.0154
0.0264
0.0814
0.0086
0.0014
0.457
0.0009
0.214
0.087
~
30
29.60
0.363
0.0159
0.0305
0.1777
0.0175
0.0017
0.585
0.0009
0.415
0.198
=
-
31
25.67
0.343
0.0157
0.0295
0.2490
0.0221
0.0018
0.934
0.0010
0.523
0.260
32
20.74
0.320
0.0119
0.0342
0.2224
0.0263
0.0016
0.965
0.0013
0.486
0.270
CIl
1
S'
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---

PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES

---

PLA N CHE
1
MACROFAUNE
Photo 1
L~ch~ latumb~cata
Sonmet des Calcaires argileux de
Corcelles au NE de Concoeur. Sous-zone à Schi11i. x~,0,5
. Photo 2
L~ch~~ ~ch~i Tint. Sommet des Calcaires argileux de Cor-
i
celles au NE de Concoeur. Sous-zone ~ Schi11i. Cette forme dif-
jère de la précédente par un ombilic légèrement plus étroit.
x : 0,5.
Photo 3
V~chotomo~phinet~ gr. wantae B~ck. Partie ~oyenne des Calcaires
argileux de Corcelles. Sommet sous-zone
à Parandieri. x : 0,5.
Photo 4
T~ang~nit~ ~to~cU6
~ommet des Ca1caireR argileux de Cor-
celles au NE de Concoeur. Sous-zone à Schi11i. x : 0,5.
Photo 5
T~~nit~ ~~cU6
Vue ventrale de la forme précédente
qui permet l'observation des trois carênes. x : 0,5.
Photo 6
Subdico~phinet~ div~one~~ Nov. Sommet des Calcaires argileux
de Corcelles au NE de Concoeur. Sous-zone à Schi11i. x : 0,5.
l1

---

Planche 1

---

PLA N CHE
2
MACROFAUNE
MAcROFACIES
Photo 1
Pholadomya co~ Ag. Fréquente dans les Marnes de Corcelles, on la
trouve aussi a~ sommet des Calcaires argileux de Corcelles associée
à Phola.domya Une.ata. Goldf. x : 1.
Photo 2
Pholadomya Une.ata. Goldf. Elle est caractéristique des Calcaires ar-
gileux de Corcelles (calcaires à Photadomya Uneata). x : 1.
Photo 3
Grande forme incomplète de Sub~co~phinct~ div~one~~ Nov. Sommet
des Calcaires argileux de Corcelles au NE de Concoeur. Sous-zone à
Schilli. x : 0,5.
Photo 4
Oncoide des Marnes de Pommard-Auxey sur le flanc Est de la Montagne
de Rochetin (Ouest de Beaune). Présence de nombreux épizoairea notam-
ment des Serpulidés. x : 1.
Photos 5 et 6 : Surfaces polies d'oncoides subsphériqu~et aplati~qui montrent
l'influence du nucléus sur la forme. Les Lithophages sont très nom -
breux. x : 1.
Photo 7
Orbicules de silice à la surface d'une valvE' de Lamellibranche
(Pecten ). Zone silicifiée des Calcaires argileux de Corcelles •
. x : 1,5.
Photo 8
Terriers en U du sommet des Calcaires argileux de Corcelles. x
0,5.
Photo 9
Surface à forte bioturbation provenant du Sud d'Arcenant, à l'endroit
du changement de faciès des calcaires grossiers de la Montagne
de
Beaune. x : 0,5.

---

Planche 2

---

PLA N CHE
3
M l C R 0 FAU N E
Photo 1
Conieo~p~na b~ilien6ih Mohler. Section subaxiale. Forme fré-
quente au sein des Calcaires de Bouze-les-Beaune.
Photo 2
Nodo~ania sp. Section axiale. Forme trouvée incluse dans les oncoï-
des des Marnes de Pommard-Auxey.
Photo 3
Cayeuxia p~e Frollo. Section transversaket longitudinale. Très
fréquente dans les Calcaires supérieurs du Mont-Afrique.
Photo 4
Cayeu~ p~e Frollo. Forme roulée, en section transversale, au sein
des Calcaires grossiers de la Montagne de Beaune.
Photo 5
SolenopolUt j~~-tca. Nick. Section lontitudinale montrant les divers
stades de croissance de l'Algue (Calcaires grossiers de la Montagne
de Beaune).
Photo 6
Eponge encroûtante du groupe des Pharétron~qui caractérise lesCal-
cairesà Spongiaires dit à BalanoCJUnU6 ~ubteJl.u.
Photo 7
Nubeeulania sp. Ils participent en grande partie à l'élaboration des
oncoïdes des Marnes de Pommard-Auxey. Ils se développent par bourgeon-
nements, tant verticaux que latéraux.
Photo 8
Radiolaire (?) recristallisé assez fréquent dans les Calcaires argi-
leux de Corcelles (Niveau à silicification).

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Planche 3
5
2000jl

---

PLA N CHE
4
P H END MEN E S
DIA G E NET l QUE S
Photo
Oolite micritisée "assiegée" par des rhomboèdres de dédolomitisation.
Formation des Calcaires bioclastiques de la Montagne de Beaune.
Photo 2
Fantômes d'oolites ou de bioclastes dans la même formation.
Photo 3
Rhomboèdres de dédolomitisation qui présentent des liserés plus fon-
cés qui correspondent à la libération du fer du réseau cristallin de
la dolomie. On obtient ainsi une structure dite "encapuchonnée" (Cal-
caires bioclastiques de la Montagne de Beaune).
Photo 4
Silicification des Calcaires argileux de Corcelles. La partie droite
qui est silicifiée prend un aspect très clair en microfaciès et gri-
sâtre en macrofaciès.
Photo 5
Silicification d'une vacuole de calcaire silteux au Sud d'Arcenant
(formation des Marnes de Corcelles).
Photo 6
Remplissage centripète d'une vacuole au sein d'un lithoclaste (sommet
des Calcaire argileux de Corcelles).
Photo 7
Vacuole qui présente 4 stades de cimentation. L'avant dernier est le
type même d'une calcite en frange fibreuse, à croissance radiale cen-
tripète, dit calcite en "dent de chien" (Calcaire à Ba.la.nocJUnuh .6ub-
üJtU) •
Photo 8
Cimentation précoce qui se caractérise par le développement d'une
auréole de cristaux de calcite en frange fibreuse au sein d'un grain-
stone. De la calcite en mosaique vient ensuite combler les vides res-
tant (Calcaires grossiers de la Montagne de Beaune).

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Planche 4
300jl
3
200jl
250jJ

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