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Le passé de la Terre
L'Oligocène

Aperçu
L'Oligocène est la partie supérieure des terrains paléogènes ou cénozoïques inférieurs, proposé par Beyrich en 1854 (de ologos = peu, et de kainos =, récent). L'Oligocène est compris entre l'Eocène et le Miocène (première série du Néogène). Sa limite inférieure a été placée tantôt au-dessous da gypse parisien, tantôt au-dessus; sa limite supérieure est passé, suivant les auteurs, tantôt au-dessus, tantôt au-dessous de l'Aquitanien.  Si l'on s'en tient aux limites généralement admises aujourd'hui, l'Oligocène, suit le Priabonien et commence il y a 33,9 millions d'années, et se termine il y a 23,03 millions d'années, au moment où le Miocène commence, avec l'Aquitanien comme premier étage.

Caractères généraux 

L'Oligocène est caractérisé par le développement de tous les vertébrés, l'épanouissement des Mollusques gastéropodes, la rareté des Céphalopodes et l'extinction des Nummulites. La faune oligocène offre des Lemuriens, de Chiroptères et des Insectivores, mais, de tous les Mammifères, les Carnivores étaient les plus nombreux; on y remarque des Mustellidés, Viverridés, etc. Les Rongeurs évoluent visiblement vers les espèces actuelles. Les Ongulés sont représentés par le Paloplotherium, le protapirus, des Rhinocéridés, des Ruminants, des Bisulques et de curieux intermédiaires. Le Palaeotherium éocène s'éteint au cours de cette époque. La richesse végétale est très grande; on y remarque des représentants des climats chauds et tempérés; la prédominance des derniers est très marquée dans les dernières assises de la série, car les arbres à feuillage annuel y sont nombreux et les palmiers diminuent sensiblement. On y a recueilli les restes d'une foule de végétaux appartenant à des genres actuels.

La faune marine ne se distingue par aucun caractère de premier ordre de la faune éocène et de la faune miocène, c'est donc surtout sur des caractères stratigraphiques que doit être établi le groupe oligocène, et c'est sur la grande transgression du début de la période que Beyrich se basa pour introduire cette nouvelle subdivision du Cénozoïque. Les terrains éocènes manquent dans tonte la plaine de l'Allemagne du Nord, et ce n'est qu'avec le début de l'Oligocène que cette région est de nouveau envahie par la mer. Dans les régions méditerranéennes on observe non moins nettement la transgressivité du Priabonien, étage qui correspond à l'Oligocène inférieur du Nord de l'Europe. Dans l'un et dans l'autre cas, la mer semble pénétrer dans des géosynclinaux situés à peu près sur l'emplacement de ceux du Mésozoïque et qui seront le théâtre de plissements plus on moins intenses au Néogène. Dans les régions étrangères à ces plissements, comme par exemple dans le Massif Central de la France et dans la vallée du Rhin, l'invasion marine n'a lieu qu'à l'Oligocène moyen. Les eaux pénètrent dans de grandes dépressions limitées par des fractures dirigées Nord-Sud. (Dans tout le Nord de l'Europe, l'Aquitanien correspondra à une phase de régression, tandis que dans les régions méridionales la transgressivité de cet étage inaugure les mouvements de submersion du Néogène).

A une certaine distance des rivages et au fond des bassins, ce sont les faciès vaseux qui prédominent. L'abondance des Dentales, des Pleurotomes, des Astartes, des Nucules, des Cyprines dans les couches argileuses du Nord de l'Europe indique des eaux froides, et la présence dans ces dépôts de Foraminifères appartenant à des types boréaux vient encore corroborer ce résultat (A. Andreae). Dans les eaux moins profondes on rencontre surtout des dépôts sableux, dans lesquels abondent les Pectunculus, les Cytherea, les Natica. Certaines couches marneuses et schisteuses de l'Oligocène renferment souvent des Poissons des genres Meletta et Amphisyle. Le long des rivages il se forme des lagunes qui fonctionnent comme bassins d'évaporation ou qui sont dessalées par des cours d'eau et renferment alors une faune saumâtre, dans laquelle prédominent les Potamides, les Cyrènes, etc.

Beyrich a divisé l'Oligocène en trois termes, dont l'inférieur correspond au Tongrien (de Tongres, Limbourg belge) des géologues belges, dont le moyen constitue le Rupélien (du Rupel, affluent de l'Escaut) des mêmes auteurs (stampien des géologues parisiens) et dont le supérieur est désigné sous le nom d'Aquitanien. Le Tongrien, tel qu'il a été défini par Dumont, comprend le sannoisien de Munier-Chalmas et de Lapparent et une partie du Ludien de ces auteurs; sa partie inférieure renferme an mélange d'espèces éocènes et d'espèces oligocènes et correspond au Priabonien de la région méditerranéenne. Aujourd'hui, on donne le nom de Rupélien aux deux premiers étage de Beyrich : Tongrien et Sannoisien se rangent dans le Rupélien inférieur; l'ancien Rupélien et le Stampien étant à ranger dans l'Oligocène moyen. Un nouvel étage, le Chattien correspond à l'Oligocène supérieur. Ce qui, à moins de continuer de ranger l'Aquitanien avec le Chattien, relègue l'Aquitanien dans le Miocène.

Répartition géographique

Dans la plaine de l'Allemagne septentrionale et de la Pologne, on rencontre en superposition les trois termes de l'oligocène, représentés par des dépôts marins fossilifères. 

L'Oligocène inférieur est surtout bien développé aux environs de Magdebourg, il est représenté par des sables glauconieux extrêmement fossilifères, riches en Gastéropodes, en Lamellibranches, en Zoanthaires. Parmi les centaines d'espèces de Mollusques décrites par von Koenen, on peut citer comme particulièrement fréquentes : Pleurotoma Beyrichi, Bosqueti, Buccinum bullatum, Votula decora, Arca appendiculata, Astarte Bosqueti, Ostrea ventilabrum, etc. Ces sables marins reposent sur une série de lignites qui représentent quelquefois tout l'oOigocène inférieur, comme par exemple dans les environs de Leipzig et de Halle, et qu'il faut se garder de confondre avec les lignites de la Poméranie, dn Brandebourg et de la Rhénanie, qui reposent sur l'Oligocène supérieur et appartiennent au Miocène. C'est aussi dans l'Oligocène inférieur que l'on doit placer les célèbres dépôts à ambre du Samland, près de Kaliningrad.

L'Oligocène moyen, toujours marin, est formé par les sables de Stettin, à la base, et par les argiles à septaria, au sommet. Ces dernières atteignent quelquefois plus de 100 m d'épaisseur, dans le centre du géosynclinal, comme par exemple à Berlin. Elles renferment comme fossiles caractéristiques : Dentalium Kickxi, Leda Deshayesiana, Vueula Chasteli, Cyprinarotundata, Pleurotoma Drcehccsteli, etc.

L'Oligocène supérieur présente des caractères moins constants et s'est déposé dans des eaux moins profondes que l'Oligocène moyen; il est surtout représenté par des sables et par des grès. A la localité classique du Doberg, près de Bünde, en Westphalie, ou trouve surtout : Terebratula grandis, Spatangus Hoffmanni, Echinolampas kleini.

Dans le centre de l'Allemagne, et en particulier dans le bassin de Mayence, l'Oligocène inférieur fait défaut et l'Oligocène moyen, représenté par des sables marins et par les argiles à septaria; repose immédiatement sur les terrains mésozoïques et paléozoïques. Il s'étendait vraisemblablement par-dessus le massif rhénan, de sorte que la vallée moyenne du Rhin communiquait directement avec la Belgique. L'Oligocène supérieur est saumâtre et supporte des dépôts miocènes, formés dans une mer de plus en plus dessalée. Suivons maintenant vers l'Ouest et vers le Sud-Ouest les dépôts de la mer oligocène du Nord de l'Europe.

En Belgique, l'Oligocène est surtout bien développé dans le Limbourg. Le Tongrien inférieur y est toujours marin et se trouve constitué par des argiles et des sables renfermant une faune identique à celle de l'Oligocène inférieur des environs de Magdebourg. Le Tongrien supérieur, en revanche, est à l'état saumâtre et lagunaire. Il comprend : 

1° les sables et marnes de Bautersem, à Cyrena semistriata;

2° les glaises vertes de Hénis, à Cytherea incrassata;

3° les sables et marnes de Vieux-Joncs, à Cerithium plicatum.

L'Oligocène moyen ou étage rupélien comprend, comme dans l'Allemagne du Nord, des sables et des argiles, ces dernières prédominant dans la partie supérieure et connues sons les dénominations d'argiles à septaria, d'argiles du Rupel, d'argiles de Boom. L'Oligocène supérieur fait défaut en Belgique.

La mer oligocène s'étendait du Limbourg par le Brabant et le Hainaut jusque dans le Nord de la France, mais dans cette région les dépôts ont été détruits par ablation, et ce n'est que dans le département de l'Oise que l'on retrouve de nouveau des formations oligocènes.

Dans les environs de Paris l'Oligocène inférieur ne comprend qu'exceptionnellement des dépôts franchement marneux. Les marnes à Pholadomya ludensis se rattachent encore par leur faune au Bartonien, bien qu'elles renferment déjà quelques espèces oligocènes; mais le gypse doit être incontestablement parallélisé avec le Tongrien inférieur du Limbourg. En effet les marnes, qui séparent la masse moyenne du gypse de la masse inférieure, contiennent une faune dans laquelle la proportion des espèces oligocènes est déjà considérable. D'autre part, les couches de Headon, dans l'île de Wight, qui sont en général lagunaires et ont fourni des ossements de Palaeotheriuma et d'Anoplotherium identiques à ceux du gypse de Paris, présentent des intercalations marines caractérisées par des espèces de l'Oligocène inférieur de l'Allemagne du Nord et du Limbourg.

Le « sannoisien » des environs de Paris correspond parfaitement, au Tongrien supérieur des géologues belges. Il est constitué à Argenteuil par les termes suivants-:

Marnes supra-gypseuses à Sphaeroma margarum, Nystia plicata, N. Duchasteli, Limnea strigosa;

2° Marnes à Cyrènes, avec Cyrena convexa, Psanmmobia plana, Cerithium plicatum, C. conjunctum; 

3° Marnes vertes, avec mêmes fossiles et fissures de retrait; 

4° Marnes blanches et marno-calcaires avec Cytherea incrassata et Natica crassatina.

Cette série est lagunaire, à l'exception du dernier terme, qui est marin. Cependant, au Sud et à l'Est de Paris, le sannoisien se termine par une formation d'eau douce, connue sous les noms de calcaire de Brie, de meulière de La Ferté-sous-Jouarre, de calcaire de Château-Landon. Dans l'île de Wight le sannoisien est représenté par les couches lacustres d'Osborne et de Bembridge.

L'Oligocène moyen est depuis longtemps classique dans le Bassin parisien, où il est bien connu sous le nom de sables de Fontainebleau ou encore d'étage stampien, d'après la localité d'Etampes, où l'on a distingué les subdivisions suivantes :

1° Le stampien inférieur, qui comprend deux niveaux :
  • Le niveau de Jeurres à Pectunculus angusticostatus, Ostrea cyathula, Natica crassatina, Deshayesia parisiensis, Cerithium conjunctum; 

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  • Le niveau de Morigny à Pectunculus obovatus, Lucina Heberti, Cytherea incrassata, C. splendida, Buccinum Gossardi;
  • 2° Le stampien moyen ou série de Pierrefitte, caractérisé par la présence d'espèces méditerranéennes, telles que Cerithium Charpentieri, Venus Aglaurae;

    3° Le stampien supérieur, qui présente à la base l'horizon d'Ormoy, où abondent Cardita Bazini, Lucina Heberti, Hydrobia Dubuissoni et où Potamides Lamarcki fait son apparition. C'est à ce niveau que se trouvent les grès à pavés de Fontainebleau.

    Les couches saumâtres d'Ormoy alternent à leur partie supérieure avec des calcaires d'eau douce, qui bientôt deviennent prédominants et sont connus sous le nom de calcaire de Beauce. On y trouve : Hydrobia Dubuissoni, Potamides Lamarcki, Limnea cylindrica et de nombreux Helix.

    (C'est au-dessus des calcaires de Beauce que l'on fait maintenant commencer l'Aquitanien, représenté dans le Sud du bassin de Paris par la mollasse du Gâtinais et par le calcaire de l'Orléanais, qui est caractérisé par Melania aquitanica et par des Helix différents de ceux du calcaire de Beauce.)

    Au Sud et à l'Ouest de Paris, l'Ooligocène moyen se signale par sa transgressivité. Les sables de Fontainebleau reposent on discordance sur des couches de plus en plus anciennes et finalement sur la craie, comme l'a établi Dollfus; mais partout la mer demeure peu profonde, de sorte qu'il n'existe nulle part d'argiles analogues à celles du Rupélien de Belgique. La présence d'espèces méditerranéennes dans les couches de Pierrefitte démontre que le Bassin parisien n'était pas une simple dépendance des mers de l'Europe septentrionale, mais qu'il communiquait également avec les mers chaudes de l'Europe méridionale, soit indirectement par la Manche ou le Massif Armoricain et le Bassin aquitain, dont les dépôts seront étudiés plus loin, soit peut-être aussi par le Massif Central. Dans cette dernière région, en effet, la mer de l'Oligocène moyen pénétrait sous la forme de deux golfes étroits, correspondant aux dépressions de la Limagne et de la vallée de la Loire, et qui sans doute établissaient une communication avec le bassin du Rhône, tout au moins par une série de lacs (Munier-Chahnas). De même que les vallées de l'Allier et de la Loire dépendaient du Bassin parisien, le golfe de l'Alsace constituait un prolongement méridional du bassin de Mayence, qui s'étendait vers le Sud jusqu'à Montbéliard et Delémont. Ici toutefois il ne peut, être question d'une communication avec les mers méridionales (W. Kilian), car il n'existe pas d'Oligocène inférieur et moyen dans la plaine suisse, et l'Aquitanien, qui suit tout le bord externe de la chaîne des Alpes, depuis la Méditerranée jusqu'à Vienne, est lui-même lacustre en Suisse et ne devient saumâtre que plus à l'Est et dans le Sud du bassin du Rhône.

    Après avoir suivi vers l'Ouest et vers le Sud les prolongements de la mer oligocène de l'Allemagne septentrionale,  il nous reste à voir comment cette mer s'étendait vers l'Est dans toute la Russie méridionale, la Biélorussie et l'Ukraine. Par la Pologne et la Lituanie nous atteignons la région du Dniepr et du Donetz. Au-dessous des marnes à Spondylus de Kiev, qui représentent le Bartonien, on observe une série d'argiles sableuses et glauconieuses, qui renferment un grand nombre de fossiles caractéristiques de l'Oligocène inférieur des environs de Magdebourg; c'est l'étage de Karkov. Puis viennent des sabres et des grès à végétaux, alternant avec des argiles sans fossiles; c'est l'étage de Poltava, qui correspond à l'Oligocène moyen et supérieur.

    Des formations analogues existent également sur le bord de la Volga jusqu'à Simbirsk; puis, au delà de la mer Caspienne, on connaît dans l'Oust-Ourt des couches renfermant une faune de l'Oligocène inférieur (von Koenen), et Karpinsky a rencontré sur tout le versant oriental de l'Oural des dépôts paraissant en partie représenter l'Oligocène; enfin, les dépôts oligocènes s'étendent vers l'Est dans le Turkestan. Il y a lieu de constater que toute là surface occupée par la mer oligocène a été précisément le théâtre des mouvements orogéniques du Néogène.

    Au Sud de cette mer de la Russie méridionale l'Oligocène possède un caractère méditerranéen; les Nummulites, les Coraux deviennent plus abondants, et la répartition des dépôts suit à peu près celle des plissements alpins (Paléogène). Il faut ajouter que, dans les régions alpines, l'Oligocène est souvent représenté par de puissantes accumulations de schistes et de grès connues sous le nom de flysch. La Méditerranée oligocène communiquait certainement avec la mer septentrionale par la Crimée et par les Balkans, car à Burgas, dans la Roumélie orientale (Bulgarie), on a découvert une faune qui renferme encore un assez grand nombre d'espèces tongriennes du Nord. A l'époque de l'Oligocène inférieur, il n'y avait pas d'autre communication entre les deux grandes tiers de l'Europe, mais à l'Oligocène moyen, comme nous l'avons vu plus haut, il devait exister également une communication occidentale par le Bassin aquitain. Il nous reste à parler de cette dernière région.

    Les couches de Biarritz comprennent une partie inférieiure correspondant au Priabonien et une partie supérieure correspondant au sannoisien. La partie inférieure est souvent considérée comme l'Eocène supérieur, mais elle est incontestablement synchronique de la partie inférieure du Tongrien du Nord, elle possède même quelques Echinides en commun avec les couches de l'ambre de l'Allemagne du Nord. La partie supérieure comprend les grès argileux à Operculina, Pholadomya Puschi et Nummulites intermedia de la Chambre d'Amour. Dans les environs de Bordeaux, le sannoisien est représenté par la mollasse du Fronsadais et par le calcaire d'eau douce de Castillon.

    Le Tongrien est constitué dans le Bordelais par les calcaires à Astéries, formation zoogène particulièrement riche en Echinides et contenant beaucoup de Mollusques des sables de Fontainebleau, associés à des espèces méridionales. Vers l'Est, ces calcaires passent latéralement à la mollasse inférieure de l'Agenais; vers le Sud, ils sont remplacés dans les Landes par la formation argileuse de Gaas.

    (L'Aquitanien des environs de Bordeaux a été pris par Mayer-Eymar comme type de l'étage. Il débute par des couches marneuses à faune saumâtre (Neritina Ferussaci, Cerithium plicatum, C, margaritaceum, etc.), puis il comprend une série de calcaires lacustres séparée en deux parties par une intercalation de sables ou de grès coquilliers connus sous le nom de faluns de Bazas (Ostrea aginensis, Arca cardiiformis, Pyrula Lainai, Cerithium bidentatum, etc.). Dans l'Est du bassin, tout l'Aquitanien est représenté par des formations lacustres). (Emile Haug).



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