La stratigraphie séquentielle

L’objet de la stratigraphie séquentielle, ou allostratigraphie, est de définir des unités sédimentaires (séquences) limitées par des surfaces à valeur temporelle correspondant à des périodes particulières de variations du niveau marin relatif. Il existe plusieurs ordres de variations du niveau relatif de la mer enregistrés dans les séries sédimentaires, et autant d’ordres de séquences de dépôt [voir les pages de la SEPM].

Dans un bassin, les séries sédimentaires s’organisent en une succession logique de séquences sous le contrôle de l’espace d’accommodation, c’est-à-dire l’épaisseur de la tranche d’eau entre le fond et la surface de l’eau (ou profondeur relative). Le potentiel d’accommodation (ou accommodation) est la vitesse de création d’espace d’accommodation, donc la dérivée première en fonction du temps.
L’espace d’accommodation varie dans le temps et l’espace selon trois facteurs :

• les apports sédimentaires (détritiques ou de précipitation),
• la tectonique (subsidence ou élévation du fond),
• l’eustatisme (variation du niveau marin par rapport à un datum fixe).

Le troisième facteur, l’eustatisme, est généralement le facteur principal.

Une séquence [de type décamétrique comme modélisée pour le Turonien ou le Cénomanien (Gale, 1996 ; Owen, 1996) et pour le Coniacien (Grant et al.,1999)] se décompose en trois cortèges de dépôt (= systems tracts) :

• un prisme de bas niveau (Lowstand Systems Tract ou LST),
• un cortège transgressif (Transgressive Systems Tract ou TST),
• un prisme de haut niveau (Highstand Systems Tract ou HST).
  

  Terminologie séqquentielle

Les variations du potentiel d’accommodation définissent des surfaces temporelles entre ces trois cortèges, généralement notées par leurs initiales (Carter et al., 1991):

• La base de séquence (Sequence Boundary ou SB) entre HST et LST.
• La surface transgressive (Transgressive Surface ou TS ou Flooding Surface FS) entre LST et TST.
• La surface d’inondation maximale (Maximum Flooding Surface ou MFS) entre TST et HST.

Quelles sont les réactions sédimentaires à une variation de l’espace d’accommodation ?
Il faut tenir compte que le Bassin Anglo-Parisien est un bassin intra-cratonique, c’est-à-dire globalement une zone de hauts-fonds. Sur le schéma colorié précédent, les phénomènes qui se produisent ne concernent que la tranche supérieure.

Quand la profondeur augmente, une transgression s’opère sur le continent, c’est l’intervalle transgressif (TST en langue anglaise ou IT en français) :

• des grains de glauconie ou de phosphate se forment ;
• le régime des courants change : ces courants réduisent la vitesse de sédimentation et entraînent l’apparition de surfaces d’omission ou d’ablation (hard-grounds) ;
• les fossiles sont conservés en grand nombre et sont diversifiés.

Quand la profondeur se stabilise, l’espace d’accommodation est élevé et le bassin se remplit avec un fort taux de sédimentation. On obtient un prisme de haut niveau (HST). On aura :

• des craies blanches et pures (réduction des surfaces continentales) ;
• si le milieu le permet, des niveaux de silex bien formés et régulièrement espacés.

Quand la profondeur diminue, la mer régresse. La plate-forme s’érode et les sédiments se déposent dans les zones les plus profondes. On aura :

• des niveaux marneux détritiques discrets ;
• des craies noduleuses, des hardgrounds et des horizons d’érosion ;
• des surfaces ferrugineuses et des nodules de pyrite.

Des relations évidentes apparaissent entre stratigraphie séquentielle et cyclostratigraphie.
En particulier, le cycle d’excentricité à 405 ka apparaît stable depuis 250 millions d’années. Il est dû à des interactions gravitationnelles entre Jupiter et Vénus. Il se traduirait dans les séquences dites de 3ème ordre.

Niveau eustatique et séquences au Cénomanien
Bioévénements du Cénomanien dans le cadre de la stratigraphie séquentielle

Travaux de Lasseur
Les séquences, interprétation Lasseur
Section allant de St. Jouin au Tilleul, interprétation E. Lasseur.

Section allant de Fécamp à Saint-Martin-aux-Buneaux, interprétation E. Lasseur.
Section allant de Fécamp au Cap d’Ailly, interprétation E. Lasseur.
Section allant de Dieppe à Bracquemont, interprétation séquentielle d’Eric Lasseur.
Section allant de Dieppe à Penly, interprétation E. Lasseur.
Récapitulatif des séquences distinguées par E. Lasseur, du Cénomanien au Campanien.

Travaux de Mortimore :

Les principaux niveaux transgressifs et régressifs (couleur) sont :

1. couche 4 des marnes à Plenus,

2. pic à Mytiloides hercynicus (début du Turonien moyen = base de la Craie New Pit = Marne principale Gun Gardens),

3. au-dessus des marnes Glynde,
   

4. Au-dessus de la bentonite Lewes, les niveaux à Zoophycos,

5. Au niveau du hardground Hope Gap,

6. sommet du niveau à abondantes coquilles de Volviceramus et Platyceramus, sous le silex Seven Sisters,

7. au-niveau du hardground Veulettes / Cuckmere,

8. niveau d’apparition de Cladoceramus undulatoplicatus (début du Santonien) = silex Michel Dean,
   

9. – le Barrois’ Sponge Bed (fin du Santonien moyen),

10. – la base de la zone à Uintacrinus socialis (Santonien supérieur).