Growth faults affecting depositional geometry, facies and sequence stratigraphy record on a carbonate platform edge (South Vercors Urgonian platform, SE France)^☆

Failles de croissance affectant géométrie de dépôt, faciès et enregistrement séquentiel à la limite externe d’une plate-forme carbonatée (Urgonien du Vercors méridional, SE France)

¹ Université de Lyon, 6D avenue Général de Gaulle, 05100 Briançon, France
² Université de Lorraine, ENSG, UMR CNRS 7359 GeoRessources, BP 10162, 54505 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

^* Corresponding author: serge.ferry@yahoo.fr

Received: 21 February 2018
Accepted: 30 November 2018

Abstract

The first two calcarenite units at the base of the Urgonian limestones on the southern edge of the platform bear different depositional geometries depending on place (Cirque d’Archiane to Montagnette and Rocher de Combau). The lower calcarenite unit (Bi5 of Arnaud H. 1981. De la plate-forme urgonienne au bassin vocontien. Le Barrémo-Bédoulien des Alpes occidentales entre Isère et Buëch (Vercors méridional, Diois oriental et Dévoluy). Géologie Alpine, Grenoble, Mémoire 12: 3. Disponible sur https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662966/document), is up to 200 m thick and shows three different patterns, in terms of accommodation space, from the western Archiane Cirque to the Montagnette to the east. On the western side of the Cirque, the unit begins on slope fine-grained limestone with thin sigmoïdal offlap geometry, suggesting little available space after a relative sea level fall. It is overlain by thick progradational/aggradational, then purely aggradational calcarenite capped by a coral and rudist-bearing bed. This bed is, therefore, interpreted as a maximum (although moderate) flooding facies. The depositional geometry is different on the eastern side of the Cirque, where a progradational pattern in the lower part of the unit is interrupted by a rotational movement affecting the depositional profile. The deformation promoted aggradation updip and retrogradation downdip as a result of starvation. The inferred growth fault updip (thought to be responsible for the change) began to function earlier at the Montagnette, explaining the huge calcarenite clinoforms found there, filling a deeper saddle created in the depositional profile. The same fault probably was reactivated later during the deposition of the overlying, thinner Bi6-1 unit, which appears at Rocher de Combau with an uncommon tidal facies at the base. A rotational bulge, created by the inferred growth fault, would have protected a small area behind it to spare the local calcarenite deposition from the waves for a while. These two examples show that sequence stratigraphic interpretation may differ from one place to the other, and even show opposite trends due to this kind of disturbance.

Résumé

Les deux premières unités calcarénitiques constituant la base de la progradation urgonienne sur la marge sud de la plate-forme montrent des géométries de dépôt différentes, voire des faciès inhabituels, du Cirque d’Archiane à l’ouest, à la Montagnette à l’est. L’unité inférieure (Bi5 dans la nomenclature Arnaud H. 1981. De la plate-forme urgonienne au bassin vocontien. Le Barrémo-Bédoulien des Alpes occidentales entre Isère et Buëch (Vercors méridional, Diois oriental et Dévoluy). Géologie Alpine, Grenoble, Mémoire 12: 3. Disponible sur https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662966/document) épaisse de 200 m dans le Cirque d’Archiane, montre une géométrie très rapidement progradante (offlap sigmoide indiquant un espace d’accommodation réduit) puis lentement aggradante (augmentation de l’accommodation) sur la majeure partie de son épaisseur, côté ouest du Cirque. La couche d’urgonien à coraux et rudistes qui termine l’unité se dépose logiquement en régime transgressif (maximum d’inondation). Côté est du Cirque, la géométrie est différente. La progradation régulière de la partie inférieure est interrompue par un mouvement rotationel, qui piège le matériel calcarenitique dans la partie amont, fortement aggradante, et affame la partie aval, dès lors en régime rétrogradant. Une faille de croissance (tassement) à l’amont en est supposée responsable. Cette faille de croissance a fonctionné un peu plus tôt à la Montagnette, générant un ensellement plus profond, comblé par des clinoformes de progradation de grande taille. Elle a fonctionné à nouveau au début du dépôt de l’unité Bi6-1 suivante en créant, en arrière d’un bourrelet frontal aval probablement émergé, une zone protégée de la houle qui a permis la préservation locale et singulière de calcarénites à faciès tidal. Cet exemple démontre que l’analyse séquentielle peut changer complètement selon l’endroit où la coupe est levée, sur des bordures de plates-formes de ce type, à fort taux d’accumulation et donc instables.