L'enregistrement sédimentaire et structural de la bordure orientale du bassin d'Ancenis (Massif armoricain, France) : identification d'une phase de rifting au Dévonien inférieur et de l'érosion d'un relief montagneux au Dévonien moyen

1 p.National audienceL'enregistrement sédimentaire pré-carbonifère dans le Massif Armoricain est principalement documenté dans le domaine Centre-Armoricain, relativement épargné par les déformations varisques. Au contraire, dans la zone axiale de la chaîne, susceptible d'avoir enregistré les premiers événements de la convergence entre la microplaque Armorica et Gondwana, les formations sédimentaires non métamorphisées sont rarement préservées. Cependant, dans le domaine Ligérien, les formations sédimentaires ordoviciennes à carbonifères sont non métamorphisées et pourraient nous offrir l'opportunité de discuter de l'évolution de la paléogéographie de ce domaine au cours des prémices de la convergence varisque grâce à l'analyse des milieux de dépôts. Sur la bordure du bassin carbonifère d'Ancenis, des formations sédimentaires ordoviciennes à dévoniennes dont la faune et la flore ont été longuement étudiées, sont interprétées comme des olistolithes à la base du bassin carbonifère (Dubreuil, 1980). Les principaux résultats de notre étude stratigraphique, sédimentologique et structurale, sont en opposition avec cette interprétation : 1) Les sédiments pré-carbonifères ne sont pas des olistolithes à la base du Bassin d'Ancenis mais définissent deux unités cohérentes qui constituent le socle du bassin carbonifère d'Ancenis. 2) L'unité Sud est constituée de sédiments marins ordoviciens (d'âge Arenig à Ashgill) recouverts en discordance par des calcaires récifaux dévoniens (Emsien) suivis de grès feldspathiques (Emsien). L'unité Nord est constituée d'une série marine condensée d'âge Ordovicien supérieur (Ashgill) à Dévonien (Emsien). L'unité Nord est en polarité inverse et est séparée de l'unité Sud par un chevauchement à vergence Sud. 3) La discordance angulaire des calcaires emsiens sur les siltites ordoviciennes est interprétée ici comme une phase de rifting au Dévonien inférieur. La différence de faciès entre les calcaires emsiens d'arrière récif de l'unité Sud et ceux pélagiques de l'unité Nord précise la polarité de cette paléomarge. Ce rifting du Dévonien inférieur pourrait être mis en relation avec l'ouverture du bassin arrière-arc de Saint-Georges-sur-Loire. 4) Une étude pétrologique et sédimentologique des grès feldspathiques surmontant les calcaires récifaux indique qu'il s'agit de dépôts de crues au front d'un delta sous-marin. La présence de débris de plantes terrestres et de sédiments immatures (fragments lithiques, feldspaths) implique la mise en place d'une terre émergée soumise à l'érosion. Il s'agit du premier enregistrement de l'érosion d'un relief (chaîne de montagne ?) lors de l'orogenèse varisque. L'étude pétrologique des fragments lithiques pourrait permettre de discuter de la provenance du matériel