Oxfordian sedimentary dykes : tectonic and diagenetic implications for the eastern Paris basin

Abstract

Localisées exclusivement dans l'Oxfordien calcaire moyen à supérieur, des fractures verticales NNE-SSW de 10-20 m de haut, à remplissage microgranulaire, apportent des éléments nouveaux sur l'histoire tectonique mésozoïque de l'Est du bassin de Paris.Ces fractures affectent principalement des grainstones à entroques ou oolithiques. Leur remplissage, composé de micrite, microsparite et lithoclastes, peut correspondre à une ancienne boue calcaire issue de niveaux supérieurs non encore lithifiés ou à un sédiment marin en cours de dépôt. Ces remplissages de fente peuvent donc être qualifiés de filons sédimentaires. Les figures de tri granulométrique traduisent un dépôt par écoulement turbulent. Des fluages hydroplastiques per descensum et des bréchifications intraformationnelles indiquent une déformation post-induration. On note la prédominance des filons dans les grainstones, précocement lithifiés et par conséquent sujets à une fracturation, et leur rareté dans les mudstones réputés plus plastiques. Ces derniers apparaissent comme la source possible d'alimentation en boue carbonatée des filons.La géométrie des épontes et l'histoire diagénétique des remplissages permet de distinguer deux types de filons sédimentaires : le premier présente une fracturation qui dessine des épontes irrégulières contournant les éléments constitutifs de l'encaissant (entroques ou ooïdes) voire même leur ciment syntaxique, alors que le second recoupe nettement les éléments de la roche encaissante et présente sur les épontes une frange de sparite anté-remplissage sédimentaire.Pour la première famille de filons, l'enchaînement des événements diagénétiques est : i) mise en place de premiers ciments syntaxiques ou intergranulaire ; ii) fracturation sous faible contrainte de confinement avec ruptures suivant les contours des grains ; iii) remplissage sédimentaire et infiltration dans la porosité. En revanche, le second type de filons est formé sous plus fort recouvrement comme l'atteste la préexistence de stylolites stratiformes et une cristallisation de sparite sur les épontes précédant le remplissage sédimentaire. La relative précocité de cette fracturation et la disponibilité d'un matériel de remplissage sédimentaire non lithifié suggèrent un âge oxfordien à kimméridgien pour l'ouverture des filons sédimentaires.L'orientation subméridienne de ces filons sédimentaires indique un régime extensif Est-Ouest qui semble se prolonger vers la fin du Jurassique par des jeux en failles normales affectées par les régimes décrochants crétacés à tertiaires.Les signatures isotopiques en d 18 O SMOW des microsparites et sparites de remplissage des filons sédimentaires témoignent d'une participation d'eau météorique, soit précocement lors de leur mise en place, ou alors plus tardivement lors d'épisodes de recristallisation dont les âges sont incertains.Ces filons sédimentaires sont une expression nouvelle de l'extension E-W d'âge oxfordien-kimméridgien, mise en évidence dans la plate-forme ouest-européenne. Elle est d'autant plus intéressante que cette dire...

Impact of basin burial and exhumation on Jurassic carbonates diagenesis on both sides of a thick clay barrier (Paris Basin, NE France)

“…As explained by André et al (2004), microspar dykes formed early, between the Middle Oxfordian and the Late Tithonian. Such timing is in agreement with our observations.…”

Foreword

“…The deformations associated with tectonic plate movements have remained small for the past 150 million years, as in the rest of the Paris Basin (Guillocheau et al, 2000;Megnien, 1980). They are essentially limited to the Gondrecourt and Marne grabens, on the boundary of the sector studied (André et al, 2004;Rocher et al, 2004). The geological and geophysical studies have shown that the Cox layer is regular and virtually flat between these faults.…”

The application of high-resolution 3D seismic data to model the distribution of mechanical and hydrogeological properties of a potential host rock for the deep storage of radioactive waste in France

“…They are essentially limited to the Gondrecourt and Marne grabens, on the boundary of the sector studied (André et al, 2004;Rocher et al, 2004). …”