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Histoire géologique de la Franche-Comté (ères Primaire et Secondaire)

lundi 29 décembre 2008, par Eustache

Comment nos paysages franc-comtois, si contrastés du Nord au Sud, ont-ils été façonnés ?

Pour le savoir, replongeons nous un instant dans l’histoire géologique de notre région...

Voici la présentation des ères Primaire et Secondaire : Il a fallu plus de 450 Millions d’années pour mettre en place le socle et les matériaux géologiques du sol et du sous-sol franc-comtois...

Découpage du temps géologique

Depuis l’origine de la Terre, évalué à – 4,6 Milliards d’années, il s’en est écoulé les 9/10es avant que la rencontre des super-continents originels (Laurasia et Gondwana qui formèrent la Pangée) ne créé les premières montagnes.

C’est à partir de ce moment-là que l’on découpe le temps en ères géologiques.

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ères géologiques : l’étagement des strates

L’ère primaire

Lorsque les chaînes hercyniennes apparaissent, on est alors au milieu de cette première période.
La très lointaine mais future Franche-Comté culmine alors à une altitude voisine de celle de l’actuel Himalaya (8000 à 9000 m) !

C’était il y a environ 420 Millions d’années (Ma).

Les roches qui composaient ces plissements cristallins, étaient d’origine magmatique (formées en profondeur à haute température et solidifiées en surface) ou métamorphique (issues de l’érosion et transformées après sédimentation).

Le socle primaire est présent partout en profondeur :

  • entre -2000 m et -1500 m sous le bassin de la Bresse et sous la Haute-Chaîne.
  • entre -500 m et -200 m sous le plateau de Lons et les Avant-Monts.

Il affleure au Massif de la Serre (39) et dans les Vosges.

Témoins de cette époque, les granites de la Serre et les grès et charbons de la région Sous-Vosgienne.

L’ère secondaire

Puis, après une courte période de dépôts de conglomérats gréseux résultant de l’érosion des montagnes hercyniennes, la mer a pris place dans notre région.
C’est le début de l’ère secondaire, caractérisée par l’alternance de périodes de sédimentation en milieu marin.

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Au Trias (- 250 à – 199 Ma), et à la faveur de la dérive des continents et de la fonte des glaciers du pôle sud, la Franche-Comté devient alors une vaste mer tropicale peu profonde (zones côtières et lagons), toujours alimentée par les alluvions de fleuves géants.

Au fil des variations climatiques, plusieurs centaines de mètres de marnes, de gypse et de sel, vont s’accumuler (par évaporation en milieu marin très peu profond) sur le socle granitique aplani.
C’est grâce à ces dépôts « souples », que le massif jurassien pourra, quelques millions d’années plus tard, se former.

Les marnes « irisées » du Trias constituent le terrain de prédilection des cépages jurassiens « Poulsard » et « Savagnin ».


Le plus ancien des dinosaures français est un jurassien du Trias : une demi-douzaine de sites, entre Arbois et Lons-le-Saunier, ont livré des fossiles du Platéosaure.

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Puis vient la période du Jurassique (-199 à –145 Ma).
La future Franche-Comté composée d’îles, de lagunes et de plages tropicales, subit les variations du niveau de la mer, dues aux soulèvements et abaissements des continents.

C’est alors l’alternance de périodes de dépôts :

Le jurassique inférieur, appelé Lias, d’abord formé de bancs rocheux irréguliers, est ensuite majoritairement composé de dépôts marneux.
C’est lui qui constitue le fond imperméable des cours d’eau, à la base des falaises du jurassique moyen.

Les marnes et les « schistes carton » du Lias nous offrent le terroir des cépages de Savagnin, particulièrement à Château-Chalon.


Les marnes grises sont extrêmement fossilifères : ammonites, bivalves, gastéropodes (coquillages & mollusques) et reptiles marins (Ichtyosaure de Noirefontaine)



Les marnes du Lias fournissent également la matière première des tuileries franc-comtoises.

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Au Lias succèdent les calcaires du jurassique moyen.

Sur une mince base de bancs à oxydes de fer (calcaires roux ou bruns), les larges bancs de calcaire du bajocien & bathonien forment la structure de base du plateau de Haute-Saône et des premiers plateaux jurassiens.

Ils sont particulièrement observables au niveau des rebords et façades des falaises des reculées jurassiennes.


C’est dans la série du bajocien que l’on retrouve les calcaires oolithiques, ainsi que les « calcaires marbriers » de la région doloise.



L’étage bathonien, calcaire fin et compact, nous offre la partie supérieure des falaises, souvent ponctuée de cavités et abris sous-roche, les aiguilles isolées (les « moines ») ou encore les rebords découpés de type karstique.

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Puis, après une courte phase d’émersion, les dépôts sédimentaires du jurassique supérieur (MALM) donnent naissance à une alternance de calcaires clairs et de marnes (en fonction de la profondeur de sédimentation).

Les larges bancs de calcaire clairs (Oxfordien, Kimméridgien et Tithonien) forment les falaises de la Haute-Chaîne et la structure des seconds plateaux.

Ils constituent les plateaux de Haute-Saône (Gray), ceux de Montbéliard, Valdahon et Ornans.

Le Creux de l’Envers (A l’aplomb du Montrond, Haut-Jura), ainsi que le Cirque des Foules, près de St-Claude, permettent d’observer l’affleurement de toute la série du jurassique supérieur.


C’est à la fin de cette période (- 155 ; -152 et - 147 Ma) que des dinosaures ont imprimé leurs pistes sur les plages jurassiennes de Loulle (39), Chevenez-Courtedoux (Ju/CH) et Coisia (39).

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Se superposeront ensuite les strates du Crétacé (inférieur seulement dans le massif jurassien, de –145 Ma à –65 Ma), dernière période de sédimentation de l’ère secondaire.

Au début de cette période, le Jura ayant souvent émergé, les premiers étages se sont majoritairement formés grâce à des dépôts continentaux (en eau douce)

Puis, au sud, les apports marins de l’océan alpin déposent au niveau de la Haute-Chaîne jurassienne les marnes et les calcaires clairs Hauteriviens et Barrémiens.

La pierre jaune « de Neuchâtel », par ses qualités de taille sera utilisée dans la construction des bâtiments municipaux au XIXe s. (Pontarlier, Morteau, Le Russey)


Dans la région San-Claudienne, les calcaires présentent un faciès fracturé et recristallisé propice à l’utilisation marbrière (« brocatelle » de Chassal, « jaune fleuri » de Pratz)

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Brocatelle
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Jaune Lamartine

Au Nord, des dépôts de sables et de marnes, puis de calcaires crayeux sont déposés par la Mer Boréale venue du bassin parisien.

On les retrouve principalement aujourd’hui dans le fossé de la Saône.

Vers – 90 Ma, le Jura commence à se soulever et émergeant, n’est plus alimenté par les dépôts sédimentaires marins de la fin du Crétacé.

Ères Tertiaire & Quaternaire

Voir en ligne : Ages des affleurements et fossiles du JURA (lithothèque - académie de Besançon)


P.-S.

Avertissement : ceci est un raccourci, et ne présente que les grandes lignes de l’histoire géologique de la Franche-Comté.

Pour plus d’informations, consulter le très bel ouvrage de Vincent Bichet et Michel Campy :
« Montagnes du Jura », Géologie et paysages - (Néo Editons)