TectoniquetangentiellevarisquedanslesPyrénées

Analysedequelquesaffleurementstémoins

danslapartiecentro-occidentaledelaHaute-Chaîne

ClaudeMajesté-Menjoulàs

Excursiongéologiquedel’ASNATles7,8et9juillet2018

TectoniquetangentiellevarisquedanslesPyrénées

Analysedequelquesaffleurementstémoinsdanslapartiecentro-occidentaledelaHautechaîne

ClaudeMajesté-MenjoulàsDocteurèsSciences

LesPyrénéesconstituentunechaînepolyorogéniquedontledispositifstructuralmajeurrésul-te,commelemontrentlestravauxduprofilECORS(1990),delatectoniquealpine.Lasuperposi-tiondesdeuxorogènes,varisqueetalpin,expliqueladifficultépourétablirdesschémasgéody-namiques consensuels. L’étude pour cette chaîne complexe exige, pour la partie varisque defaireabstractiondelastructurationalpineetpourlapartiealpinedenepasnégligerl’héritagede lastructurationvarisque.Lorsdesdeuxorogènes, lagrandesimilitudedans lesorientationsdeschampsdecontrainteajouteencoredelacomplexitédanslesanalyses.

Les résultats demes travaux sur le Paléozoïquepyrénéende laHauteChaînem’ontmontréquelatectoniquealpinearepriscertainesstructureshercyniennesetnes’estvraimentmarquéequelocalement:

1°)dansdegrandscouloirsdedéformationavecplisetschistositéscorrespondantaurejeudegrandsaccidentsdirectionnels(W-E)hercyniens;

2°)pardesdécollementsgravitaires,auniveauduTrias,de lacouverturemésozoïqueetcéno-zoïquelorsqu’elleétaitprésente;

3°)pardegrandschevauchementsavecdécollementsauniveaudesampélitessiluriennesimpli-quant les terrains paléozoïques lorsque étaient présents des «noyaux rigides»moins dé-formables(MassifdegranitedesEauxChaudes,SoclemétamorphiquedeGavarnie-Héas).

Cesontainsi,durantl’orogenèsealpine,misesenplacedesnappesàvergencesud.DuNordauSudetd’OuestenEstondistingue:

1°)LechevauchementCinq-Monts-Gentiane(NappedesEauxChaudes),leplusinterne;2°)laNappedeGavarnieenpositionmédiane;3°)lestêtesplongeantesdesNogueras,lesplusexternes.

Cestroisnappessesuperposentdonc,enserelayantd’OuestenEst,leurmiseenplacesembles’êtrefaite,enpremierdansleszonesexternespuisdansleszonesinternes.

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I.-Lachaînehercynienne.

LesPyrénéesappartiennentauxVariscidessud(Figure1,AutranetCogné,1980;Figure2,Col-chenetRollin,1995),commelaMontagneNoire,lesocleaquitainetlesmassifsnord-pyrénéens

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(Mouthoumetparexemple). Ladispositionde cesdifférentesentités lesunespar rapport auxautres n’est toujours pas parfaitement définie. En particulier laHaute Chaîne Primaire pyré-néenneétait-elleàl’OuestouauSud-OuestdelaMontagneNoire?Sonhistoirestratigraphiqueselocalise(Figure3,SynthèsedesPyrénées,1995,BRGM-ITGE),entrelaLaurentiaetlebouclierbaltiqueauNordetleGondwanaauSudauniveaudel’océanRhéicetdelaTéthyspaléozoïque.A-ProblématiqueHercynienne.

L’évolutiond’unechaînedemontagneestcaractériséeparunensembledeparamètresdéfi-nissant: 1)- le contexte tectonique; 2- le contexte métamorphique et magmatique; 3-l’évolution stratigraphique, sédimentologique et géodynamique. Tout schéma géodynamiquecorrectdoitintégrercestroisgrandstypesdedonnées.Detrèsnombreuxtravauxontproposédesschémasmaisquipour laplupartn’intègrentpastouslesparamètres.AinsilesPyrénéesvarisquesrésulteraient:d’uneextensionintracontinenta-lecontinue(donnéesmétamorphiques);d’unecollisionpuisd’uneextension(donnéesstructu-rales); d’une extension intracontinentale suivie d’une collision (données stratigraphiques etstructuro-métamorphiques).Touscesmodèlesdoiventêtreenaccordavecl’évolutionstratigra-phiqueetsédimentologiqueenparticulieraucoursdelapériodecritique«delafinduDévonienauPermo-Trias»delamiseenplacedel’orogenèsevarisque.B-Evolutionstratigraphiqueetsédimentologique.Figure4.AuCambro-Ordovicien, la sédimentationsemarquepar ledépôtdepuissantes sériesdétriti-queshomogènesavecdesintercalationsvolcaniquesàcaractèrealcalin(rhyolitescalco-alcalineset basaltes alcalins, Calvet, 1988). Le Caradoc fossilifère, en discordance locale sur les termesinférieurs (lacuned’unepartiede l’Ordovicien inférieuretmoyen), est le siège,dans lesPyré-néescentrales,d’unvolcanismebasiqueàcaractèreextensif(Calvet,1988).AuSilurien,desdépôtsdefinesampélitesavecquelquesintercalationscarbonatéestraduisentunepériodedestabilitésepoursuivantdurantleDévonieninférieur(Lochkovien,Praguien).AuDévonien inférieuretmoyen, lesdépôtssontpluscarbonatésà l’Estqu’à l’Ouest.LeFras-nienvoitapparaîtreunesédimentationtrèscontrastéeavecdescalcairesdeplate-formeetdepuissantsépandagesdétritiquesdetypeflyschoïdesdansdesbassinsdeplusenplusdistauxduSWversleNE,limitéspardesfailleslistriques.Celatraduituneextensionavecunamincissementcrustal(métamorphismethermiqueetmagmatismedoléritique);AuDévonien supérieur et au Carbonifère inférieur, la sédimentaton carbonatée traduit unepériodedecalmerelatifsurl’ensembledelachaîne.Le Carbonifère s l, avec les dépôts du Culm marque un changement fondamental dansl’évolution sédimentaire et la fermeture du bassin carbonifère. Il correspond à de puissantessériesdétritiquesavecdesremaniementsdeplate-formecarbonatée(olistolites)parfoisdiscor-dants sur les sériesmétamorphiques (Massifs basques,Heddebaut, 1973). Les flyschs remplis-sentdesbassinsd’avant-chaîneetl’organisationdescorpssédimentairesparaitcontrôléeparlaprogressiondeschevauchementsàvergencesud(Mouthoumet,Bessière,1987).

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Ladynamiquedesbassins traduituncontextegéodynamiqueencompression (Delvolvé,1987,DelvolvéetPerret,1989).Lesdépôtsdeflyschsontdiachronesetmontrentunemigrationpro-gressivedel’orogenèsedel’Estversl’Ouest(baseduCulm:ViséendansleMouthoumet,Namu-

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rien A-B dans les Pyrénées centro-occidentales et Westphalien B-C dans les massifs basques(DelvolvéetPerret,1989).AuStéphanienunnouveauchangementsemarquepardesdépôtsdeconglomérats,degrèsetdepélitesrecouvrantendiscordanceleCulmplissé.Lachaîneétantémergée,lasédimentationseréalisedansdepetitsbassins.Lagéométriedesbassinsetlaprésencedefilonsetdescouléesvolcaniquesaudépartcalco-alcalinestraduisentuncontextetectoniquerégionalencisaillementdextreparallèleàlachaîne,associé,àunraccourcissementNSavecamorcedesubduction(Bixel,1987).AuPermienetaudébutduTrias, lesdépôtss’établissentdansdesbassins intra-montagneuxétroitsetprofonds.Lagéométriedesbassins,desdykes,descouléesvolcaniquesetl’évolutionduvolcanismeversdestermesalcalinsmettentenévidenceuncisaillementsénestreparallèleàlachaîneassociéàuneextensionrégionaleE-W(LucasetBixel,1989).Les bassins stéphaniens se développent dans une chaîne largement émergée à une latitudeéquatoriale.Leurdépôttraduitlafinducyclevarisqueetamorcel’histoirealpinedesPyrénéesdontladériveversleNords’accélèreàpartirduTrias.L’évolutiondelachaînependantl’ensembledesdépôtsduPaléozoïqueinférieuretmoyensecaractérise par une longue période de calme relatif avec des phénomènes extensifs àL’OrdovicienetdefaçonparoxysmiqueauFrasnien.C.Grandstraitsdel’orogenèsehercynienne.

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L’orogenèse semanifeste par lamise enplacede chevauchements précoces à vergence sudréactivantdesaccidentsdirectionnelsquiontcontrôlélasédimentationenparticulierdurantleDévonien(chevauchementsprécoces,redoublementsdesériesdanslesniveauxsupérieurs,du-plexdanslesniveauxinférieurs(Canigou).CeraccourcissementgénéralN-Ss’accompagnedanslespartiesprofondesetmoyennesdelacroûtedelamontéediapiriquedecorpsmagmatiquesetmétamorphiques.Lescaractéristiquesdumétamorphismehercynienontunegrande importancedans l’histoirede la chaîne. Il s’agit d’unmétamorphisme à fort gradient thermique 50 à 60°/ Km et 100 à120°/Km,vraisemblablementd’âgedévonienmoyen.L’évolutionhorairedescourbesPetTsontenaccordavecuneextensioncrustale. (Figure5).LesfortsgradientsgéothermiquessesituentautourdesplutonsdegranitoÏdesmisenplacedansdessériesdefacièsamphibolite(DahmanietDriouch1987).Lachutedepressionobservéedans lesdernièresréactionsmétamorphiquesestassociéeaudéplacementdans l’espacedesensemblesplutono-métamorphiques (5à7Kmminimum,Pougetetal,1989). Lesgradientsgéothermiquesde l’ordrede50°/Kms’expliquentparlefluxdechaleurassociéauxmassesmagmatiquesmisesenplacedanslesformationsinfraetmésocrustales(soclemétamorphiquedeGavarnie,Driouchetal,1989).Lesgrandsmassifsdegranitoïdesappartiennentà lafamilledesgranitessynorogéniquesva-risques.Leurmiseenplaceesttrèscontroversée,pourlesunsplusoumoinscontemporainedeladéformationmajeurevarisque,pourlesautresplustardive.Leursâgess’étagententre300et277Ma, c'est-à-dire,Westphalien C à Autunien inférieur. Lemaximum se situerait à la limitestéphano-autunienne.Lesgranitoïdespyrénéenssontplustardifsqueladéformationmajeure,leniveauleplusrécentplissésousleWestphalienD–StéphanienAdiscordant,étantleWestpha-lienA(Delvolvé,1987).

II.-CaractéristiquesduDévonienetduCarbonifèreSérieshétéropiquesfrasniennes.

LasédimentationamorcéeauSilurienterminalsepoursuitauDévonieninférieuraveclesmê-mes différences, détritique dans la partie occidentale, grésopélitique dans la partie orientale.Cependant,déjàtrèsdiversifiéedansledétail,elleannoncel’orogenèsevarisque.Lalimitesilu-ro-dévonienneestmaldéfinieetbaséesurladiminution,àl’Eodévonien,delateneurencarbo-ne.LestermesdebaseduDévonien, leplussouvent,encontacttectoniqueaveclesampélitessiluriennes(niveaugénéraldedécollement)sont,danslaplupartdessecteursabsents.Danslapartiecentro-occidentaledelaHauteChaîne,duDévonienbasalauGivétien,onnoteuneévolutiongénéraleenséquencespositivesdesdétritiquesverslescarbonates,soitdescar-bonatesàmacrofaunerelativementabondante,soitversdesfacièstrèszoogènes,soitversdescarbonatespélagiques.CesévolutionsserépartissentselondescompartimentsWNW-ESE,des-sinantainsilapaléogéographiedévonienne(Mirouse,1966).Lepremiertype(bordureseptentrionaledelaHautechaîne)caractériseledomainenordocci-dental (Aspe,Ossau)où les formationsdétritiques (pélitesàmicrorythmes,grès, grauwackes)passentàdesformationstrèszoogènes(Crinoïdes,Bryozoaires,Brachiopodes),etledomaineàfacièsnord(Bodin,1987)définidelavalléedelaPiqueàlavalléeduSalat.Danslefacièsnord,

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lesniveauxdétritiquesfinsàmacrofaunepélagiquesontintercalésdedeuxbarrescarbonatées,l’unepraguienneetl’autreemsienne.Ledeuxièmetypemontreunpassageversdesfacièspélagiques; iloccupel’axemédiandelaHauteChaîne(domainemédian).Al’EstdelavalléedugavedePau,ilsediviseenfacièsinter-médiaire eten faciès sud. L’évolutionverticalede la sériepassedespélitesauxcalcairesem-siens(«dalle»)pardesalternancessilteusesetcarbonatées.Lescalcairesemsienssontporteursd’une puissanteminéralisation en Zn – Pb; L’Emsien supérieur – Eifélien détritique (schistesbleusàtrilobitesdeCathervielle)estsurmontépardescalcairesenplaquettesdatésduGivétien.Le faciès sud, formé d’éléments détritiques plus grossiers, est moins fossilifère (alternancesschisto-carbonatées, calcaires emsiens, schistes, grès et intercalations et calcaires à polypierssiliceuxduDévonienmoyen).Dansledomainemédian,lescalcairesemsiens(«dalle»deGavar-nie)passentàdesniveauxdétritiquesquiévoluentversdescalcairesrubanésfrasniens,termesdebasedepuissantsépandagesflyschoïdesduFrasnien.Letroisièmetype(domainesud-occidental)présentedesfacièstrèszoogènes.AuxformationsdétritiquesduDévonien inférieur succèdentdesdépôts finsà intercalationscarbonatéesquiàpartirdel’Eifélienacquièrentdescaractéristiquesfaunistiquesetlithostratigraphiquesrécifales.Lessériesdévoniennesysontsouventincomplètes(émersion,karstification)sousunDévonienterminalet/ouunCarbonifèrebasaltransgressif.Dans lapartiecentro-occidentalede laHauteChaîne, lepassageDévonienmoyen-Dévoniensupérieur,avec laprésencedepuissantsépandagesdétritiques,constitueunépisodeclefdansl’histoireduPaléozoïquesupérieur.Cessériesépaisses(500à700m),débutentauGivétiensu-périeur-Frasnienbasaletnedépassentpas leFrasnien supérieur.Certaines sont franchementflyschoïdesdistales(sériedePourgues),proximales(sériedeSia),d’autresintermédiaires(sériedeLariste),d’autresenfincalcaréo-détritiquescorrespondentàdesdépôtsdefaibleprofondeur.Cesdépôts,dansdesbassinsdeplusenplusdistauxduSWversleNE,sontàrelieràunetecto-niquesynsédimentairesdistensiveparlejeudefailleslistriquesdontcertaines,devaientactivesdepuisl’Ordovicien.Figure6.Al’EstdelavalléeduSalat,leDévoniendevientdeplusenpluscarbonaté,lesapportsterrigè-nesdiminuantd’OuestenEst.Al’estd’uneligneSaintBarthélémy-Cerdagne,lessériescarbona-tées à tendance récifale sont plus abondantes. Deux domaines s’individualisent. Tout d’abord(unitédelaFajolleetunitéinférieureduConflent,RaymondetWeyant,1982)leDévoniendébu-tepardesgrèscalcareuxsouventdécalcifiés.LeGivétienyestpélitique(pélitesversicolores)etauFrasnienapparaissentdans lescalcairesdesniveauxdebrèchessédimentaires.Dansundo-maineplusoriental(unitéd’Ourtiset,unitésupérieureduConflent-Aspres)leDévonieninférieuretmoyenesttotalementcarbonaté,descalcairesgédinniensbioclastiquesauxcalcairesgriottesduFamennien.LeDévonien terminal-Carbonifèrecomprendd’une façongénérale:descalcairesgriottes fa-menniensetunoudeuxniveauxdejaspestournaisiens(lydiennes)puisdescalcairesviséensetlessériesdétritiquesduCulm.LepassageDévonien-Carbonifèresesituedanslescalcaires,entrelesdeuxniveauxdejaspesàlabaseduTournaisien.Ala limiteViséen-Tournaisiendesniveauxdétritiquessuccèdentauxformationscarbonatéesetcorrespondentàdedépôtsmarinsdansdesbassinspélagiques.Lorsquelasérieestcomplète,ellecomportedescalcairesàlaminitesd’âgenamurien.AuViséen,lasédimentationestcontinueetuniforme;auNamuriendesmécanismesdesédimentationdebasdepentedonnentdesdé-pôtsàlaminites.Dansledomainesud-occidental,certainstermesdévonienssupérieurouinfra-

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carbonifèressontabsentsainsilesjaspesn’ysontpastoujoursconnuesetlabasetransgressiveducarbonifèrepeutreposersurdifférentstermesduDévonien.LeremaniementdeConodontesfrasnienset famenniensdans lespremiers termesduCarbonifèrepourrait indiqueruneémer-siontemporairedesdépôtsdévoniensetunekarstification.Dans lesPyrénéesorientales,unoudeuxniveauxde lydiennespeuventêtreprésentsmais lasérieincomplètenecomportepasdecalcairesà laminites.Danslesmassifsbasques,deuxdo-mainess’individualisent:undomaineoccidentaloùDévonienetCarbonifèresonttransgressifssurdesformationsplusanciennesetundomaineorientaloùlacontinuitéstratigraphiquevadel’OrdovicienauNamurien.Lessuccessionsstratigraphiquesmontrentdonc,que laprésencedesérieshétéropiquesdévo-niennes juxtaposées laissent présager l’existence d’une tectonique tangentielle varisque, qu’auDévoniensupérieurl’uniformisationdesfacièsapparaîtaveclescalcairesgriottesfamennienset

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quelepassagedescarbonatesauxfacièsdétritiquesestdiachroneetseproduitplusoumoinstôtdansleViséo-namurien.Le Culm à caractère turbiditique succède à la sédimentation biochimique et annoncel’orogenèse varisque. Cette sédimentation débute de façon diachrone plus tôt à l’Est qu’àl’Ouestetl’onconstateuneprogradationdesdépôtsdutypeflyschversleSudetleSud-Ouest.Leursommetestmalconnuet les terrains lesplus récentssous ladiscordancedes formationsstéphaniennessontduWestphalienA.Cesdépôtsflyschoïdessontconstituésdeshales,degrès,deconglomératsprésentantdesséquencesturbiditiquesproximalesoudistales,d’olistostromeet d’olistolites. Ce sont des écoulements gravitaires enmilieumarin profonds (talus, pieds detalus).Lesfacièschenalisésetlesintercalationscarbonatéesdetalusysontabondants(Delvolvé,1987). Lesmatériaux remaniés sont variés: roches cristallines, roches sédimentaires (calcairesfrasniens,famenniensouviséens).Lescalcairesdeplate-formecarbonifèresontréduitsàl’étatde galets oude klippes sédimentaires (calcaires d’Ardengost). Ce sont desdépôtsmarinspro-fondsdansunbassind’axeW-EalimentéàpartirduNordetmigrantversleSud-Ouest.AuDévoniensupérieur-Tournaisien,puisdefaçongénéraleauViséensupérieur-Namurienin-férieur,doncaumomentdelamiseenplacedesflyschs,laHauteChaîneauraitété,selonBichotetal (1986) lesièged’unedynamiquetectoniqueextensiveetcoulissanteavec l’édificationdebassinsen«pull-apart»,(hautevalléed’Aspe).

III.-Tectoniquevarisque.Ladernière toucheà l’architectureduPaléozoïquepyrénéenestd’âgealpinmais lamajeurepartiedesastructurationrested’âgevarisque.Lecomportementsoupledumatériel,aucoursdesdéformationsalpines,aétéclairementétablipourcertainssecteurs(EauxChaudes,NappedeGavarnie,accidentsdirectionnelsvarisquesrejouantencouloirsdedéformation),oùlePaléo-zoïqueestdirectementimpliquédanslesgrandesstructurespyrénéennes.Ailleurs,ilestsouventimpossiblededifférencierlesstructuresrelevantdechacunedesorogenèses.

A.Phasesdedéformation.

Les déformations se succèdent, de façon diachrone duWestphalienmoyen au Stéphanienmoyen. La présence de figures d’interférences parfois d’échelle cartographique montrel’existence de plusieurs phases de déformations souples ou cassantes.Elles se sont dérouléesdurant un laps de temps très court et doivent, le plus souvent, constituer des déformationscontinues.Durantlaphasemajeuresesontédifiésdegrandspliscartographiques,droitsàfai-blementdéjetésversleNordouversleSud,associésàuneschistosité,planaxial,defractureoudeflux.Cetteschistositémajeuredessinetransversalementàlachaîneunéventailàouverturefaible.Pourmapartils’agitdelaphase2,surunesuccessiondequatredéformations.DanslesPyrénéesorientales,oùlessoclesmétamorphiquesaffleurentlargement,Laumonierdistingue7phases.

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BFaillesprécoces,tectoniquetangentielle,chevauchements.

DesaccidentsWNW-ESE,trèsredressésetlégèrementobliquesparrapportauxplisdelapha-semajeure(structurescartographiques),divisentlebâtivarisqueencompartimentsWNW-ESE.Leurâgeesttrèscontroversé:sont-ilsprévarisques,varisques,postvarisquesoualpins.

Icioulà,leurjeualpinpeutêtremisenévidenceparlaprésencedemarqueurstriasiquesoucrétacés(Pyrénéesoccidentales).Diversargumentsconfirmentleurâgevarisque:

-distribution de la paléogéographie dévonienne et répartition des séries hétéropiques dévo-niennes(accidentsdeBachebirou-Chinipro-Soulan-Peyrefitte,Majesté-Menjoulàs,1982);

-fossilisationpardes formationspost varisques (hautevalléed’Ossau,MulleretRoger,1977),conditionnementdel’évolutionpaléogéographiquedelacouverturemésozoïque(Pyrénéesoc-cidentales,hautevalléede l’Ouzom), injectiond’ophites laissantenvisagerun fonctionnementendistensiondurantleTrias.

Ilconvientcependantd’établirunechronologieparmicesaccidents.Toutd’abord,aucoursduFrasnien, lagrandediversitédessérieset leurrépartitionspatialerésultentdujeudistensifdefailleslistriquesetd’unfonctionnementenblocsbasculés;eneffet,sejuxtaposentdesbassinsàcaractèredeplusenplusdistal.Pourchaquebassinonconstate,enoutre,uneévolutiondesériesproximales versdes sériesdistales, (Figure6). Ces accidentspermettentd’expliquer lesséries hétéropiques au passage Dévonien moyen-Dévonien supérieur. Il n’est pas impossiblequecesfaillessoientunhéritagedelaphasedistensiveordovicienne.

Parmicesfaillesnormales,certainesvontévoluerensuite,aucoursd’unephasetangentielleprécoce,engrandschevauchementssubhorizontaux.Ilsserontensuitedéformésparlesphasesvarisques,puisalpines,(Figure7).Ilsontétéreconnussurlabasedel’existencedesérieshété-ropiques,et leSilurien,parsalithologie,entrelesformationsdétritiquesdel’Ordoviciensupé-rieuretlesformationscarbonatéesdelapartieinférieureduDévonien,joueunrôleprépondé-rantentantqueniveaudedécollement.LeurvergenceversleSudsembleétablie.Lessecteursoùcettetectoniqueaétédéceléesontrelativementnombreux:

-danslehautGallegoetdanslahautevalléed’Auredesredoublementsdesérie,limitéspar des contacts anormaux subparallèles à la stratification traduisent des déplace-mentskilométriques(MulleretRoger,1977);

-enhautevalléedugavedePau,descontactsanormauxdéparentdessérieshétéropi-quesdévoniennes;l’accidentdeBachebirou-Chinipro-Soulan-PeyrefitteestantérieuràlamiseenplacedugranitedeNéouvielle (Majesté-Menjoulàs,1982)etsépareunfa-cièssudetunfacièsintermédiaire(Bodin,1987);

-danslesPyrénéesariègeoises,BodinetLedru(1986)ontmontrélaprésencedenappeshercyniennesprécocesàmatérielhétéropiquedévonien;dansledômedeBosost(Mo-retetWeyant,1986)etdelaMarimaña(Losantosetal,1986),lecontactanormalentreleDévoniendessériesdeMoredo-Salanetl’Ordoviciendelaséried’Isilestinterprétécommeungrandchevauchementvarisqueàvergencesud;

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-danslehautPaysdeSault,dessériesdévoniennessontallochtonesetcharriéessurdesterrainsplusrécentsouplusanciens;lecontactanomalestcicatrisédanslemassifdeQuérigut(Raymond,1980);

-dans leFreser,dans l’infrasilurienexisteunetectoniquecisaillante(charriages,Munozetal,1983);

-surleprofilECORS(Choukrouneetal,1990),desaccidentsdemêmeorientationappa-raissent sous lebassind’AquitaineauNordet lebassinde l’EbreauSud.Développésdans la croûtemoyennepeudéformée lors de l’orogenèse alpine ils sont considéréscommereprésentatifsdeschevauchementsprécocesprofonds.

Enfin,deschevauchementstardivarisquesàvergencesudouSW,postérieursauxplissements,affectentlabordureméridionaledelaHauteChaînePrimaire;ilssontsouventreprisparlatec-toniquealpine(MulleretRoger,1977;Majesté-Menjoulàs,1979).

Laprésenced’une tectonique tangentielle précoce se vérifiedans toute laHauteChaîne. Lafossilisationdescontactsparlesplutonsdegranitoïdes(filons,enclaves,absencededécalagedel’auréoledemétamorphismedecontact)confirmesapositionaudébutdel’orogenèsevarisque.

IV.-ExcursiongéologiquedanslessecteursdeCauterêtsetdeGavarnie.

L’analysedequelques affleurements et depaysages, dans le cirquedu Lis à Cauterêts et enamontdeLuzSaintSauveurdanslavalléedugavedePauvanouspermettred’illustrerquelquesaspectsdelatectoniquevarisque.L’excursionsedéroulerasurdeuxjours.

Le premier jour sera consacré: 1) au Paléozoïque de Cauterêts et plus spécialement aucontactsérie frasniennedeSia–horizonnamuriendeCambasquedans lecirqueduLis,auNorddumassifgranitique;2)àl’accidentdeBachebirou-ChiniproàPragnères(CrêtedeBar-rada,valléedeBarrada).Au cours de la deuxième journée, les observations porteront sur les terrains dévoniens etcarbonifères(stratigraphie,unitéstectoniquesvarisques,tectoniquealpinedanslePaléozoï-que)duplateaudesEspécièresàl’OuestdeGavarnie.

A.Cauterêts,cirqueduLis,contactsériedeSia–horizondeCambasque.

AlasortiedeCauterêts,aprèslepontdelaRaillère,prendrelecheminàdroitequivasuivrelegavedeCambasque jusqu’auPlaadesArtigues.Unpremierarrêtdans les lacetsau-dessusdeCauterêts (entre virages notés, sur le bas-côté, 6 et 8) permet d’observer un affleurementd’horizondeCambasquedatéduNamurienaupontNapoléonàStSauveur.L’arrêtprincipalsesitueau-dessusduparkingetdelacabanedeCourbet,auterminaldelaroutedeCambasque.Figure8,extraitdelafeuilled’Argelès-Gazostmodifiée,1/50000,1980,BRGM.

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1) PanoramaversleSudetleSud-Ouest.Figures7,9.

AuSudduplateausedresselacrêtecalcairedePéguèreencontactaveclemassifdegranitedeCauterêts.LefonddelavalléedeCambasque,au-dessousdelacrêtedePéguère(Lacarrats,

Cuyela), est encombré demoraines et de dépôts glaciaires très épais du stade de disjonction(Würm?).LacrêtedupicPéguèremontredescalcaires(d3-6)duDévonienmoyenetsupérieurmarmorisésparl’intrusiongranitique.Au-dessousapparaîtlasériedeSia(hS)d’âgefrasnien.

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Surlarivegauchedugave,leTurondeSaccaetleSoumdeMaulocsontessentiellementcons-tituéspar lespéliteset calcairesde l’horizondeCambasque. Lecontactentre lesdeux forma-tions,masquéparleglaciaire,sesitueauniveaudugave.Aufonddelavalléed’Ilhéou,affleu-rentdescalcairesgriottesfamenniens,deslydiennestournaisiennesetlescalcairesviséensdelabasedelasuccessioncomportantl’horizondeCambasque.AuSudledernierplanestoccupéparlemassifdegranitedeCauterêts.

2) PanoramaduPicdeMonné(2724m).Figures7,10.

Au-dessusdelacascadedeCourbet,lepicquisedresseauNord,estlepicdeMonné(MounNé).IlestconstituépardescalcairesduDévoniensupérieur.Au-dessousdescalcairesaffleurelasériedeSiadanslaquelleonpeutdistinguerdesbancsdequartzitesparfoisd’épaisseurplurimé-trique. Plus au Sud et plus bas dans la pente cette série chevauche les pélites et calcaires deCambasqueduTurondeSacca.Lechevauchementpasseau-dessusdelacascadedeCourbet.

3) LacascadedeCourbet.Figures7,11,12,13.

AuniveaudelacascadedeCourbetlesdeuxsériessontencontact.Rappelonsleurscaractéris-tiques. La sériedeSiadétritiquede type flyschoïdecomportedesalternancesdepélitesetdegrès quartzites. Localement, ces bancs, d’une grande homogénéité granulométrique et sansstructures internes apparentes, peuvent atteindre des épaisseursmétriques à plurimétriques.QuelquesfinsniveauxcarbonatésàstructurenoduleuseprésententdessectionsdeCrinoïdesetontlivrédansd’autressecteursdesConodontesduFrasnien.Enhautevalléed’Ossau,depetitsvolcansdeboueontétésignalés.L’épaisseurdelasérieestdel’ordrede300à500mètres.

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La sérieouhorizondeCambasque (Mirouse, 1966), beaucoupplus carbonatéeprésentedesalternancesdecalcschistesnoirstrèsrichesenmatièreorganique,descalcairesenpetitsbancsetdesschistesnoirsougrisverdâtre.Lespasséescalcairespeuventatteindreladizainedemè-tres.L’épaisseurtotaleestdel’ordrede200mètres.

Ces deux séries, ici, sont extrêmement plissées (plis des différentes phases hercyniennes etsans doute de la phasemajeure alpine); ceci explique leur très grande épaisseur en affleure-ment.

Lecontactentre lesdeuxsériesesttrèscomplexe.Quelquesschémas,tirésducarnetdeter-rain,deplusieursaffleurementsvers2000m,vontlemontrer.LespélitesdeSiasontinjectéesdefilonsdequartzparallèlementàlastratification.Enrèglegénéraleprèsducontactlesbancsdequartzitessemblentabsents.PrèsducontactlasériedeSiaestenpositioninverse.L’horizondeCambasque est plissé et très étiré. Les deux séries présentent une différence angulaire d’unevingtaine de degrés (N80°E et N6O°E). Cependant la schistosité principale hercynienne estconcordantedanslesdeuxséries,cecimontrebienlapostérioritédesplissynschisteuxparrap-portauchevauchement.

Denombreuxfilonsderochesvertes,considéréscommed’âgetardi-granite,sontinjectésdanslesdeuxsériesàproximitéducontactetconstituentunargumentdeplusquantàsonâgevaris-que.Localementapparaît,unebrècheàélémentspélitiquesetàcimentcalcaréo-dolomitique;ils’agitd’unemylonitedont l’épaisseurpeutatteindreplusieursmètres.Lafigure13résumecesobservations.

4) LepicdePeyreNère.Figure14.

Contrairementàcequiestmarquésurlafeuilled’Argelès-Gazost,lepicdePeyreNère,sombrecommesonnoml’indique,n’estpasconstituédecalcairesmaispardesquartzites.Nousobser-veronscettecrêtedepuislaroutedeCambasque,enredescendant,avantleslacets.Aupremier

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plan les pelouses sont occupées par les pélites et calcschistes de Cambasque. Les gros bancs(jusqu’à40md’épaisseur)dequartzites,formantPeyreNère,sontàrapporteràlasériedeSiaouplutôtàsonéquivalenteenvalléed’Estaing(séried’Artigala).LescalcairessituésendessousetauSuddontl’âgeestGivétienàFrasnien(Conodontes)formentversl’OuestlacrêtedeCrabou-tas.Ils’agitdescalcairessous-jacentsàlasériedeSia.Lecontactdecescalcairesavecl’horizondeCambasqueestmasquéparlavégétationmaisévidemmentanormal.IlssontaffectésparuneschistositéN110°E-50°N.

UnautrearrêtseraeffectuéauMamelonVertàlasortiedeCauterêts,rivegauchedugavesurlaD312.Figure15.LasériedétritiqueformantlaPènedelaCourbeetlaTuquedelaCourbe,encontinuitéaveccelledePeyreNèreestàrapprocherdelasérieplusseptentrionaledePourguesetidentiqueàcelled’Artigalaenvalléed’Estaing.EnfindanstoutlesecteurdeTournaro,entrelesembranchementsduPontdeFanlouetdeCatarrabes,affleurel’horizondeCambasque.

Al’OuestdeCauterêts,lasériefrasniennedeSiadessineunesynformecomplexe,déjetéeversleSudetchevaucheversleSudleNamuriendeCambasque.AuNord,cettesynformeestlimitéeparl’accidentinverseduSoumdeMouNé.Ils’agitlàd’unestructurevarisquequiasansdoutedûrejoueràl’alpin.

A. Pragnères, crête de Barrada, vallée de Barrada, Accident Bachebirou-Chinipro.

L’arrêtestàPragnèressurlarouteduhameaudeTrimbareilles.Ilpermetunebonneobserva-tionde larivedroitedugavedePaudupicdeBergonsauNord,aupicdeMouscaauSud,departetd’autredelavalléedeBarrada.LavalléedeBarrada,versl’Estjusqu’aucirqued’EtsLits,offre de belles coupes; mais la marche d’approche relativement longue, 1h30, et surtout lemanquedeparking,auboutdelapiste,aupontdeCrabiounepermetpasàungroupeimpor-tantd’yaller;cependant,plusloinserontrésuméeslesprincipalesobservationsquel’onpeutyeffectuer, car la vallée, d’abord très encaisséepuis ouverte auniveaudu cirqued’Ets Lits, estmagnifiqueavecdebeauxaffleurements.Figure15ExtraitdelafeuilledeVielleAure,1/50000,BRGM,1993.

EnamontdeLuzSt.Sauveur,lavalléedugavedePauaprèsavoirtraversélesreplisserrésetredressés de terrains dévoniens et carbonifères du pont Napoléon, s’encaisse profondémentdanslesformationsquartzitiquesdeSia,plisséesNNW-SSEparallèlementàlaborduredumassifdegranitedeCauterêtsetparfoismétamorphiséesàsoncontact.

Au pont Napoléon, sur le chemin de la chapelle Solférino une coupe du passage Dévonien-Carbonifèreapuêtrerelevée(Mirouse,1966):calcairesgriottes;lydiennes;10à20mètresdecalcschistesgriotteuxteintésdevertetdelie-de-vinintercalésdeschistesnoirs;20à30mètresdecalcairesendalleàrubansetrognonssiliceux;descalcaires,calcschistesetschistesnoirsdeCambasque.CesdernierscalcairesontétédatésduNamurienauSuddupontNapoléonpardesConodontes(Idiognatoides).

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APragnères,lesshalesetgrèsquartzitesdeSiareposentsurunesériecarbonatéerythmiquerapportéeauDévonienmoyenàsupérieur;cescalcairesontété datés,plusauSud,aupicdeLarrueparConodontes,duDévoniensupérieur.

SurlacrêtedeBarradaetdanslesecteurdeBachebirou,situéàl’EstdugavedePau,apparaîtunaccidentcomplexe (figure16), l’accidentdeBachebirou-Chinipro-Soulan-Peyrefitte. La sériedeSiadel’unitéméridionale,enpositionsynclinales’enfonce,auNordsousleflyschcarbonatéde l’horizon namurien de Cambasque, par l’intermédiaire d’un faisceau d’accidents inverses,subparallèlesetd’orientationNW-SEàplongementde60à40°NE.Lasérieseptentrionale,che-vauchante, comporte au-dessus des calcaires amygdalaires frasniens-famenniens (griottes),stratigraphiquementdebasenhaut: calcaires grisàGoniatitesetConodontesduFamenniensupérieur;jaspestournaisiens;calcairesmicritiquesduViséen(Conodontes);calcairesgrispuisflysch carbonaté (horizon de Cambasque) du namurien; pélites gréseuses noires indurées duNamuro-Westphalien.Nousvoyonsdonciciunestructurationinverseparrapportàcelledusec-teurdeCambasque

L’unedecesfaillesconstituantl’accidentestrecoupéeparunfilondoléritiquetardi-varisque;cefiloncisaillé,montreunrejetalpindel’ordrede1,5mètres;onadoncaffaireàunaccidentd’âgevarisquepeuaffectépar ladéformationalpine.Vers l’Est,cetaccidentseraccordeàunezone de cisaillement déformant lemassif granitique deNéouvielle. Il se prolonge ensuite envalléed’Aure,toujoursversl’Est,parl’accidentdeSoulanetdePeyrefitte.Cesaccidentsnedé-calantpaslesisogradesmétamorphiquesdel’auréolesontantérieursàlamiseenplacedumas-sifdeNéouvielleetdoncvarisques.

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1) PanoramadupicdeBergonsàlavalléedeBarrada.Figures17AetB.

DanslepaysageversleNE,au-delàdelavalléedugave,danslespentesdupicdeBergonsonpeutvoirlecontactentrelasériedeSiaetlasuccessiondévono-carbonifère:griottes,lydiennes,Viséen,NamuriendeCambasque. Ainsiunecoupe le longdu ravindeBachebiroumontre,debasenhaut:

1)sériedétritiquedeSia;2)calcairesnoirsetocreslités(10m);3)pélitesnoiresavecbancsdegrèsquartzites(50m);4)calcairesgrisbleutéavecniveauxdecalciteblanche(5m);5)pélitesnoires(1m);6)calcairesgris(1m);7)pélitesnoiresavecfilonsderochesvertes(50à100m);8) calcaires gris noirs avec rubanements siliceux et des niveaux de pélites de 20 à 50cm

d’épaisseur(100à150m);9)calcairesplusclairsprésentantdenombreuxplisisoclinaux(100m);10)pélitesnoires(2m)etcalcairesrubanésàintercalationssiliceuses.Lasérieestinverseetle

terme9alivrédesConodontesdonnantunâgeNamurienB.

Le longde laconduite forcée,debasenhaut,onvoitsuccessivement: lescalcairesduDévo-nienmoyen(Givétien-Frasnien)datésiciparanalogiedefacièsetparleurpositionsouslasériede Sia, puis la série de Sia elle-même, de nouveau une barre de calcaires dévoniens et enfinl’horizondeCambasqueau-dessusdelastationsupérieure.LasériedeSiadessineunsynclinaldéverséversleSud.Labarreinférieureformelafalaised’Arrodeetlesous-bassement,rivegau-che du gave, de la série de Sia du petit plateau d’Arrode. Elle traverse la vallée au niveau du

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pontdePragnères,puissepoursuitauSuddelavalléedeBarradaetformelepicdeMouscaquidomineGèdre.LecontactaveclasériedeSiasus-jacentesesitueàlalimitesupérieuredubois.

AufonddelavalléedeBarradaapparaîtlemassifdegranitedeNéouvielle.LapresquetotalitédespentesvisiblesdelavalléedeBarradaestconstituéedeshales,grèsetquartzitesdeSiafor-tement redressées. La série namuriennen’apparaît qu’au-dessus de la station supérieure puisdanslapartiehauteduversantnordetdanslecirqued’EtsLits.

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2) ObservationsdanslavalléedeBarrada.Figures18,19.

DupontdeCrabioujusqu’àlacabanedeBarrada(cabanedeMatte)lesentierlongelasériedeSia.Elleformeleversantnorddelavalléeetlespentesdupicd’EspadeetduSoumdeCarbon-nouse.Tous les ravins,Dieuzaide,Dégourade,etc., sontentaillés dans la sériedeSiadont lesbancs subverticauxontorientésN110°E.Au-delàdudeuxième ravin vers l’Est après la cabane(limitedubois),au-dessusdupointcoté1491, la sériedévonienneprésentedenombreuxplismétriques et décamétriques. L’un d’eux, recoupé par un filon tardi-hercynien, non plissé, derocheverteinjectédanslaschistositéplanaxialestindiscutablementvarisque.

Onpeutyvoirlasuccessionsuivante:

1)calcairesàrubanssiliceuxtrèsplissés;2)calcairesgriotteuxduFamennien;3)unedizainedemètresdelydiennes;4)calcairesviséenspuislaformationdeCambasque.Lesaccidentssontnombreuxsouventdi-

rectionnels,ceciexpliqueladifficultéàdonnerlesépaisseursetl’absencedecertainster-mes.

DanslamontagnedeBachebirou,auNorddelacrêtedeBarradalacoupeestcomplèteetleslydiennes sont richesennodulesphosphatés. Ellesont fait l’objet, audébutdu siècledernier,ainsiquelescalcairesmanganésifèressous-jacentsd’exploitationminières.

B. Gavarnie, plateau de Holle, plateau des Espécières. Séries hétéropiques etunitéstectoniqueshercyniennes.

TouteslesobservationsserontfaitesdanslavalléedesEspécières,successivementsurlastruc-turedupicdeLaPahule,lessérieshétéropiquesdespicsStAndré-Ligades–LaryetlesterrainscarbonifèresduplateauStAndré.

Al’OuestdeGavarnie,s’étaleunezoneextrêmementfaillée,quej’avaisdésignéesousletermedezonedesEcailles.Elleestdécoupéepardenombreuxchevauchementsdirectionnelshercy-niensrejouantenfaillesinversesoupyrénéens,puispardesaccidentstardifs,conjuguésetsub-méridiens.Lecontactmécanique,systématique,existantentrelesensemblesdelithologiediffé-rente, donc de compétence différente, constitue tectoniquement l’un des faitsmarquants decetteunité.C'estdanscettezone(UnitédesEcailles),découpéepourunepartparlatectoniquealpine,qu’unestratigraphiedétailléeavecdatationsparConodontesapermisdemettreenévi-dencedessérieshétéropiquesdévoniennes;c’estsurcettezone(UnitédesEcailles)aussiquereposentparl’intermédiaired’uncontactanormaldesassisesdétritiquesdeSiaconstituantcej’avaisappelé lesklippesdeLary-Montagnette-Sècres-Lourdes. Figure20,Extrait feuilledeGa-varnie,1/50000,BRGM,1999.

Lepremierarrêt seraauplateaudesEspécières (stationde ski)où la structuredupicde LaPahuleestlaplusnette.Ledeuxièmearrêtoùnousobserverons,danslepaysagelestroisunitésvarisques,seferaàlastationd’arrivéedutélésiègedesTentes.PourcelaàpartirducoldesTen-

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tes(parcagevoitures)nousprendronslapistequimonteàl’arrivéedutélésiège.LeCulmwest-phalienaffleure tout au longet l’onpourra voir ses caractéristiquesessentielles.Au troisièmearrêtauniveauduplateauStAndré,nouseffectueronsunecoupe,entrelaroute(petitefalaise)etlelacdeLuhos(numérotationencorevisible)complèteduNamurienetdestermesdepassa-geauWestphalien.

StructuredupicdeLaPahule.Figures21et22.

L’arrêtestauplateaudesEspécièresàlastationdeski.AucolduMourgat,affleurentenposi-tionanticlinale,despélitesetdesgrès très schistosés. La schistositéàplongementnordd’âgehercynienprésentesouventdesstriesdeglissementtémoignantdemouvementsversleSudlorsdelamiseenplacedelanappedeGavarnie.Lasériecomprend:

-2à3mdepélitesnoires;-desgrèsmicacésà intercalationsdepélitesnoiresprésentantdenombreuses figuressédi-mentaires;certainsniveauxdécalcifiéssontrichesàmacrofaune(à labasedupicdeLaryellesontfourniunefauneemsienne);

-bancdequartzitede1à2m;-pélitesnoires.

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LecontactaveclescalcairesdupicLaPahulesefaitparl’intermédiaired’unaccidentinverseN110°Eàplongementnord.Cetaccidentousonrejeualpinetl’accidentdeLaPradedansleso-clesous-jacentconstitueunsystèmeconjugué.

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LescalcairesdupicdeLaPahuletrèstectoniséssontaffectéspardenombreuxaccidentsinver-seséliminantou redoublant certains termes. La successionparaît être ici, debasenhaut, au-dessusducontactaveclespélitesduMourgat:

-calcairesgrisàpatineclaireparfoistrèsricheenCrinoïdes;-calcairesgriotteuxetpélitesversicolores;-calcairesnoirsenbancsdécimétriques (10à15cm).Ces calcairesont fourniune faunedeConodontesduGivétiensupérieur-Frasnien:Ancyrodellanodosa,Polygnathussp.,P.xylus,P.decorosus,P.pennatus,P.uebli,Icriodusalternatus,I.brevis,Belodusdevonicus,Palma-tolepissubrecta,Conodontes,P.linguiformis(Cygan,1995).

2)PanoramadepuislacrêtedesTentesversleSudetleSud-Est.

Lecheminementjusqu’àlastationd’arrivéedutélésiègedesTentes,dansleCulmmontredesalternancesdegrèsetdepélitesprésentantdesfiguressédimentairesetdesbancscarbonatés,plus oumoins épais (décimétriques àmétriques) slumpés. Ces calcairesmicritiques, de teintesombre,sontdesolistolitesdescalcairesnamurienssous-jacents.

LepanoramaversleNordmontre:aupremierplan,d’OuestenEst,lacrêteduSoumBlancdesEspécièresaupicdeLary;audeuxièmeplan,leSoumBlancdeSécugnatetleSoumBraquéavecla «dalle» blanche de calcaires du Dévonien inférieur et la série très plissée du Dévonienmoyen;autroisièmeplanlescrêtessombresdupicd’AspéetduMailhArrouyconstituéesparlasériedeSia.Enfintoutaufondapparaissentlescrêtesclairesgranitiquesdel’Ardiden.

AucolentrelepicdesTentesetlepicLaPahule,versleSud,nousauronsunmagnifiquepano-ramasurlesformationsmésozoïquesdesSarradets.LeCulmdePoueyAspédessineiciunesyn-forme.AuniveaudePeyreNère,lesformationsconstituantlesubstratumduCulmnesontpaslesmêmesqu’aupicdeLaPahuleet,nous leverrons,qu’auxEspécières,cependant ladisposi-

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tionestidentiqueàcelledusommetdupicStAndré:1-DévoniencalcaireGivétien-Frasnien;2-Calcairesviséens;3–Culm.Figure23.

3) ArêteduPicSaint-AndréauPicdeLary.Unitésvarisquesetsérieshétéropiques.

Cettearêtemontrelasuperpositiondeplusieursunitéscomportantdestermesdumêmeâge(Figures24,25,26,27).EneffetunecoupeeffectuéeduSudvers leNord(Majesté-Menjoulàs,1981) intéressesuccessivement:1- l’unitéméridionaledupicSaint-André (matérielDévonieninférieuràCarbonifère);2-lachevauchantversleSudl’unitémédianedupicdeLigades(maté-rieldévonienàdominantecarbonatée);3-ensuperpositionàlaprécédentel’unitéseptentrio-naledupicdeLary(matérieldévonientypeSia).

Dans l’Unitéméridionale du pic Saint-André les calcaires à polypiers frasniens dessinent unetêteanticlinaledéverséeversleSud,oùellechevauchelesformationscarbonifères(NamurienetWestphalien)duplateauSaint-André.CechevauchementsefaitparunaccidentorientéSW-NEplongeantde60°NW.PlusauNordunrepli synclinalconserveunesériepeuépaissemontantdans leViséen, leNamurienetpeutêtre leWestphalien inférieur.Lasuccession relevéeest lasuivante(Figure26A):

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1)calcairesàPolypiersd’âgefrasnien(100m);desfaunesdeTabulés,StromatoporesetTé-tracoralliaires, avec des associations de Conodontes (Ancyrodella curvata, Palmatolepissubrecta)ontétédécritesplusàl’Ouestdanscesmêmescalcaires;

2)shalesnoirs(1à10m);3)calcairesgrisrose(1à2m),àdébrisd’organismesduViséen(Crinoïdes,Goniatites,Ortho-

cères),pouvant reposerdirectementsur lescalcairesàpolypiersetqui semblentparfoiscomblerdespocheskarstiques;desassociationsdeConodontesàGnathodusbilineatusetGn.commutatuscaractérisentleViséen;

4)shalesnoirs(1à2m);5)calcairesmicritiquesnoirsenpetitsbancsdécimétriques,avecuneintercalationde2mde

shalesnoirs,vraisemblablementnamuriens;6)shalesnoirsetgrèsàplantesduWestphalien.

L’UnitémédianedupicdeLigadeschevaucheversleSudl’unitéprécédente.Ils’agitd’unesériepélitiqueetcarbonatéeallantdel’EmsienauFrasnienetdessinantunestructureanticlinaledé-verséeversleSud.Leplongementestenviron50°N.Delabaseausommetonyreconnait(Figure26B):

1) shalesnoirs (2à3m)à litsmillimétriquesavecalignementsde«pseudonodules» souli-gnantlastratification;

2) grès ferrugineux, grauwackeux (1 à 2m), riches en restes d’organismes (Bryozoaires, Cri-noïdes)d’âgeemsien;

3)calcairesgrisnoirsbienlités(2à3m)àfilonetsdecalciteblanche,enbancsde10à20cmd’épaisseur,séparéspardesinterlitsphylliteuxde2cm;onyobservedesassociationsdeConodontesde l’EiféliensupérieurauGivétien inférieur (Polygnathusxylus,P.cristatus,P.linguiformis,P.pseudofoliatus,Belodusdevonicus,Panderodussp.,Icriodussp.);

4) calcaires gris clair finement lités (1m), à ConodontesduGivétien supérieur (Polygnathuscristatus,P.xylus,P.decorosus,P.linguiformis,Icriodussymmetricus);

5)pélitesversicoloresàcassuregrise(2m)etàlitscalcareux(1à2cm);ceslitscalcareuxmi-critiquesetdesnodulescarbonatésétirésenfuseaumontrentdessectionsdeTentaculitesetontlivrédesIcriodusduFrasnieninférieur;

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6)calcairesgrisnoir(1m),biomicritericheenIcriodusduFrasnien;7)pélitesversicoloresànodulesmicritiquesetbancscalcairesàstructuregriotteàCondontesduFrasnien(Ancyrodellacurvata,Icriodusalternatus,Polygnathusdecorosus,Palmatolepissubrecta);épaisde2-3msurleflancnord,cetermeatteint30msurleflancsud;

8)shalesnoirs(50m)àpatinerouilleavecdeslitsgréseuxde1à2cmetdesintercalationsdemincesbancscalcaréo-gréseuxdontlafréquencediminueverslesommet;lebanccarbo-naté le plus élevé a fourni: Icriodus alternatus, Palmatolepis sp. du Frasnien supérieur-Famennien.

Ce sont cesderniers shalesduDévonien supérieurqui, enposition inverse comme le confir-mentlescritèresdepolarité,viennentauSudencontactanormalsurlesformationscarbonifè-res,elles-mêmesenpositionnormale,del’unitéméridionaledupicSaint-André.Laprésencedezonesbroyées,permetdereconnaître,surleterraincecontactanormal.

L’Unitéseptentrionale(klippedupicdeLary)vientencontactanormalsurlesterrainsdel’unitémédiane.Ils’agitdegrèsquartzitedelasériedeSia.Lesbancsdequartzitesatteignentparfoisuneépaisseurde2à3m,telceluiquiconstituelesommetdupicdeLary(2397m).Cesbancstrèsfracturés sont emballés dans des shales noirs. L’existence d’un contact anormal, à la base decetteunité,estsoulignéedanslesformationscarbonatéesdel’unitésous-jacentepardeszonesd’écrasement.Cecontactdessineunreplisynclinald’axeN110°E,complexe,déverséversleSud,déforméetdisloquépardes fracturesEst-Ouestetaccidents tardifs subméridiens.Certainsdecesphénomènessontd’âgealpin,eneffet,lastructuresynclinaleadmetuneschistositédeplanaxial qui est la schistositémajeure pyrénéenne liée à lamise en place la Nappe deGavarnie.Trois autres klippes identiques sont connues plus à l’Ouest (Montagnette, Sècres, Lourdes).

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Lasériestratigraphiquedel’unitéseptentrionaleaétéparfaitementdéfinieauPicdeLarrue(Figure27C).OnretrouveplusauNordetplusàl’EstdelargesaffleurementsdelaformationdétritiquedeSia,àlapériphériedumassifdeCauterêtsetsurlaborduresuddumassifdeNéouvielle.Danscessecteursapparaît,malgréunecertainetendanceaudécollement(calcaires

manganésifères,lesubstratstratigraphiquedecettesérie.C’estàcessecteurs(quej’avaisappeléslaZonedeRacine)qu’ilfautrattachercesklippes.

Donc, lesgrèsquartzitesdusommetdupicdeLaryconstituentuneklippeavancéeprovenantde l’Unité septentrionale; Ils reposent sur les formations de l’Unité médiane dont le sommetpourraitêtred’âgeplusrécent(Frasniensupérieur-Famennien).Ilfautremarquerquelesforma-tionséodévoniennessont identiquesdans lesdeuxunités (calcairesmassifséodévoniens, sériesdétritiquesduDévonieninférieuretmoyen;etquelesdifférencesn’apparaissentvraimentqu’auGivétiensupérieur-Frasnieninférieur(calcairesrubanésetcalcairesgrisnoir;pélitesversicoloreset calcaires noduleux). C’est au niveau de la faille complexe d’Aspé (vallée dOssoue),d’orientationWSW-ENEquel’onpeutplacerlalimiteentrelesdeuxunités(Majesté-Menjoulàs,1979).

L’analysestratigraphiqueetstructuraledusecteurPicsSaint-André-Ligades-Laryfaitdoncap-paraître lasuperpositiondetroisunitésdifférentescomportanttoutes lestroisdesterrainsduDévonien supérieur (Figure 27); elles sont séparées selon les points par des failles ou descontactsanormauxcomplexes.LescaractéristiquessédimentairesdesterrainsduDévoniensontdifférentesdanscestroisunités.Eneffet,leDévoniendel’UnitéméridionaleavecsescalcairesàPolypiers,correspondàdesdépôtsdetyperécifaletdoncdefaibleprofondeur.Celuidel’Unitémédiane,avecsescalcairesàstructuregriotte,sespélitesversicoloresetsafaunedeConodon-tes essentiellement constituée d’Icriodus implique une sédimentation en milieu bathyal maisencorerelativementpeuprofond.LeDévoniensupérieurde l’Unitéseptentrionale,enfin,avecsescalcairesrubanésmanganésifèresauxquelssuccèdelaformationflyschoïdedeSia,quialivrédesConodontesdugenreAncyrodella,correspondàdesdépôtsplusprofonds.

La juxtaposition actuelle d’unités où le Dévonien supérieur possède des caractères aussicontrastés,résulte,enunpremiertemps,d’uneampletectoniquetangentielleprécoce,super-posantdessériesdévonienneshétéropiques.Chacunedes troisunitésdéfinies sur leméridiendugavedePaurelèvealorsdetroisnappesdistinctes.Lescontactsanormaux,horizontauxouàplongementfaible,séparantcesunités,ontétéensuiteredressésetplissésaucoursdesphasesmajeuresduplissementhercynien.Ici,cesmêmesunités,ontétéensuite,transportéesenbloc

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versleSudetdéforméesaucoursducyclealpinlorsdelamiseenplacedelaNappedeGavar-nie.Figure28.

4) LeCarbonifèreduplateauSaint-André.Figure29.

Entrelastationdeskietlecoldestenteslarouterecoupedescalcairescarbonifères.Lescal-cairesviséo-namuriensaffleurentlargementenunecroupefortementlapiazée(ruinesnapoléo-niennes),sous lesassisesdétritiquesduCulmdéforméespardesplisdéversésvers leSud.Cescalcaires sont subhorizontaux, en position normale et découpés par des accidents NNE-SSW

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fortementredressésetàrejetd’ordremétriqueàdécamétrique. Ils fournissentuneexcellentecoupeau-dessusde la route immédiatementà l’Estde la ligneélectrique.Ces terrainsont faitl’objetd’étudesdétailléesdelapartdeM.F.Perret-Mirouse(1989).Cettecoupeaéténuméro-téeassisesdeAàJ,etjevaisreprendreicilesdescriptionsdeM.F.Perret-Mirousedanslelivret-guidedel’excursionpourl’UniversitédeLiège(1994).

Le termeA, leplusancien, correspondàdes calcairesmassifs assez sombres; ce sontdesmudstones/wackestons ou des wackestones/packstones à organismes variés (Goniatites,Crinoïdes,Ostracodes,Mollusquesbivalves,Trilobites,Globochaetetes, radiolaires).Danscesniveauxonvoitdespoches rempliesd’élémentsdenature variée (argilesnoireset autres).D’aprèsBouckaertetStoppelils’agitd’unkarst,ilsyontreconnusdesniveauxdebrèchesin-traformationnellesavecdestachesdegypseoud’anhydrite.Unfilonsynsédimentaireprésen-teunremplissagedematérielbioclastique.

Viennentensuite, letermeB,descalcairesgrisbeige, irrégulièrementamygdalairesàdébrisdegrosCrinoïdespuisletermeCdescalcairesteintésderosétoujoursplusoumoinsamyg-dalaires, à fréquentes sectionsdeGoniatidés etMérocanitidés. Il s’agit de calcairesmicriti-ques,unpeumarneux,souventschistosés,principalementdetypewackestonepuismudsto-ne. Ilssontrichesensectionsdiverses:Goniatites,Mollusquesàtestminces,Crinoïdes,Os-tracodes,Radiolaires,Globochaetetes.Cesbancspeuventrenfermerdespochescalcairestrèsbioclastiques.L’ensembledecescalcairesafourni,àlabaseuneassociationdeConodontes,Gnathodus texanus, Gn. pseudosemiglaber,Gn. austini qui indique le Viséen inférieur etmoyen(V1-V2)puisPseudognathodushomopunctatusetdiversessous-espècesdeGnathodusgirtyi,Gn. bilineatusbilineatus, Paragnathoduscommutatus,Vogelgnathus campbelli duVi-séensupérieur.Unpeuplushaut,onobservetrèsrapidementlaprésencedeParagnathoduscommutatus, Pa. multinodosus, Gnathodus bilineatus, indiquant un âge Viséen terminal-débutNamurien.

VientensuiteletermeD,calcairesgrisbeigeamygdalaires,wackestoneàCrinoïdes,Goniati-tes,Globochaetetes,Radiolaires.ParmilesGoniatites,laprésencedeDelepinocerasindiquelapartiesupérieuredelaZoneàEumorphoceras.

Descalcairesgris–termeE- leursuccèdent(1,5m),enbancsdécimétriqueàcentimétriques,moinsargileux,formantunebarreenreliefdanslacoupe.

Le termeF vient ensuite, il s’agit d’un calcaire gris beigede1md’épaisseur forméde calc-schistesoùs’intercaleunbancpluscarbonaté.CetermeFestsurmontépartroispetitsbancscalcairesquidessinentdesondulations.

LasuccessionsepoursuitpardesbancscalcairessombresbienlitésconstituantlestermesGàJ.Cescalcairesmontrentunealternancedelitssombresàlaminitesetdelitsclairsàaspectunpeurugueuxrichesenfissuresàremplissagedecalciteblanche(fentesdetensionenéche-lons).Cslitspeuventégalementrenfermerdenombreuxpetitsnodulesdedolomiteouenco-redezéolites.Les laminites,ondulées,plissées,sontplusoumoinsslumpées.LesCrinoïdessontabondantset lesGoniatitesplusrares.Cesontdescalcairesmudstoneouwackestone.DanslapartieinférieureonpeutreconnaîtreuneassociationdeConodontes:Gnathodusbili-neatusbilineatus,Paragnathoduscommutatus,P.nodosus,P.mononodosusetun fragmentd’IdiognathoÏdesdonnantunâgePennsylvanienR.LesbancslesplusélevésontlivréDeclino-gnathodus?lateralispuisDeclinognathodusnoduliferusaccompagnésd’Id.sinuatusetenfin

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Id.sinuatusaccompagnéd’Id.sulcatuscf.parvusquilesdatesduNamurienR1-G2.C’estdanscescalcairesqu’ontététrouvés(Mirouse,1962)ProshumarditeskarpinskyietDimorphocerasthalassoïdes.

PlusauSud,onvoitlescalcairesàlaminitespasseràdescalcairesorganogènesetbioturbésàgastéropodesetGoniatites.Debellesstructuresstromatolithiquesysontvisibles.CescalcairesàpasséesdolomitiquesdeviennentdeplusenplusgréseuxetpassentauCulm.

LabaseduCulmestsurquelquesmètresmarquéeparunealternancedebancscarbonatésetdepélitesnoiresàpatineverdâtrepuisonnoteunediminutionprogressivede l’épaisseurdesbancscarbonatésauprofitdesniveauxpélitiques.Lesgrèsàgrainsmoyenssontsouventhomo-gènes,parfoisgranoclassésou laminésetrichesenrestevégétaux(Calamites).Lespélitespré-sentent des rides perturbées par des terriers ou des traces de fouissage. Les calcaires noirs,constitués demicrite et demicrosparite deviennent roux à la patine par augmentation de laphasedétritique.

DanscetterégionexistaitduViséensupérieurauNamurienE2uneplate-formeexterne.LescalcairesnoirsàlaminitesonduléesainsiquelesniveauxrichesendébrisdeCrinoïdessuggè-rent l’existencedetempestites.Lasédimentationcarbonatéeseseraiteffectuéesurundo-mainedeplate-formesoumisàl’actiondestempêtessoituneprofondeurde30à40m.Lescalcaires organogènes qui surmontent les calcaires à laminites seraient encoremoins pro-fondsausommetd’uneséquencecarbonatéebathydécroissante.

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Récapitulation.

L’analysestratigraphiqueetstructuraleapermisdemettreenévidencelaprésencedegrandsaccidentsprécocesdanslessecteursdeCauterêtsetdeGavarnie.

-L’accidentduLisamèneleDévoniensupérieurflyschoïdedeSia,enpositionseptentrionale,àchevaucher le flysch carbonaté de Cambasque en position méridionale. L’accident plissé ensynformeestaffectépardesaccidentsinversesàpendagenord.LasériedeSiaest,elle-même,chevauchée,duNordversleSud,parleDévoniendupicdeMounNé.

-L’accident Bachebirou-Peyrefitte, de direction NNW-SSE et à pendage nord-est, met encontact,lasériedeSia(unitéméridionale),situéeauSudavecleflyschcarbonatédeCambas-que(unitéseptentrionale)auNord.Ils’agitd’unfaisceaudefaillessubparallèlesconduisantàdesredoublements.CetaccidentestidentiqueàceluiduLis,ilenestdoncl’homologueorien-tal,cependantlespositionsdesunitéssontinversées. L’homologueorientaldel’accidentdeBachebirou –accidentdeSoulan-Peyrefitte–sépare lesmêmesunités,dans lesmêmesposi-tionsstructurales.Cesunités,aucontactdumassifdeNéouviellesontaffectéespar lemêmemétamorphismethermique,sansdécalagedel’auréoledemétamorphisme.Desfilonsdelam-prophyrespermienstraversentlesaccidentssansdécalages.CeciconfirmeleurâgeantérieuràlamiseenplacedelagranodioritedeNéouvielle.

-L’accidentduChiniproestsituéaufrontsuddelaNappeàmatérielpaléozoïquedeGavarnie.Danscesecteurs’individualisentdeuxsériessédimentairescontemporainesmaisàfacièsdiffé-rentaumoinsàpartirduDévonienmoyen(Figure30).CesdeuxsériessontidentiquesàcellesdécritesàBachebirou.L’accidentduChinipro,E-W,àfaibleplongementsud(30°),lessépare;ildisparaîtdanslavalléed’EstaubéoùilparaîtêtrefossiliséparlabaseduCrétacédiscordantettransgressif sur le Paléozoïque. Les positions structurales relatives des deux unités sont lesmêmesqu’àBachebirou,malgrél’inclinaisoninversedel’accident;l’unitéchevauchante,icisi-tuéeauSudcomporteduDévonien etduCarbonifèreetcorrespondà l’unitéseptentrionaledeBachebirouetl’unitéchevauchée,situéeaunordetcomportantlematérieldeSia,corres-pondàl’unitéméridionaledeBachebirou. Ils’agitdoncdumêmeaccidentvarisquequeceluideBachebirou-Peyrefitte,transportéauSudlorsdelatectogenèsepyrénéenne,d’oùladéno-minationparfoisdonnéed’accidentBachebirou-Chinipro-Soulan-Peyrefitte.

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Quelquesobservationsenhautevalléed’Aure.Figure31.

MulleretRoger(1977)décrivent,envalléed’Auredanslesfalaisesdominantàl’OuestVielle-Aure,desredoublementsdesérie.Cesredoublements, limitéspardescontactsanormauxsub-parallèlesà lastratification,neprésententnicharnièresdeplisni flancs inverses.Lesdéplace-ments,d’ordreplurikilométrique,pourraientêtreliésàdesglissementspargravité.L’ensembleestfortementdéformépardespliscartographiquesN150àN140°Edelaphase2hercynienneàschistosité,planaxial,subverticale.

Dans le vallon de Soulan, au-delà du massif de Néouvielle (Feuille de Vielle-Aure, 1/5000,B.R.G.M.), un accidentmajeur longitudinal -accident de Soulan - sépare l’unitéméridionale à

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sériedeSia,del’unitéplusseptentrionale(unitédel’Oule-Vielle-Aure).CetteunitéOule-Vielle-Aurecomporteunesuccession,complète,allantdescalcairesduDévonienmoyenauCulm,tota-lementdifférentedel’unitéméridionaleàpélitesetquartzitesdeSia.Parcontreelleadesana-logiesfranchesaveclesterrainsduChiniproaufrontdelaNappedeGavarnie.NousretrouvonslàexactementlamêmedispositionquedanslesecteurdeBachebirou.

L’accidentdeSoulansepoursuit,versl’Est,au-delàdelavalléed’Aure,aveclesmêmescarac-téristiques;ilpasseaucoldePierrefitteentrelavalléed’AureetlavalléeduLouron.CommeàBachebirouils’agitd’unfaisceaucomplexeavecdenombreusesécaillesàmatérieldecalcairesgriottesetdelydiennes.

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