Abstract FR:

La série lithostratigraphique du remplissage tertiaire du fossé du Forez est composée de trois mégaséquences de dépot fluvio-lacustres. La mégaséquence inferieure est composée de deux unités. La première est caractérisée par des alternances de sables et d'argiles de type plaines inondables comportant des paléoprofils d'altération fersialitiques indiquant un climat subtropical ; cette unité est datée par la faune des vertèbres des plantées de l'éocène terminal. La deuxième unité comprend des conglomérats en bordure occidentale qui passent vers le centre et l'est à des sables puis à des sédiments lacustres argilo-carbonates ; elle est attribuée à l'oligocène inferieur. La mégaséquence moyenne, attribuée par la palynoflore de la cogema à l'oligocène superieur, est caractérisée sur les bordures est et ouest par des conglomérats qui passent latéralement vers le centre et l'est à des sables et argiles contenant des calcrètes, vers le centre se dépose un facies lacustre argilo-dolomitique, des silcretes se sont développées sur ce dernier faciès indiquant un climat chaud et sec. La mégaséquence supérieure se matérialise par des conglomérats et sables sur la partie occidentale, ils passent vers le centre à des sables et argiles puis à des sédiments lacustres argilo-dolomitique, le climat est caractérisé par des alternances de périodes sèches et d'autres plus tempérées ou humides. Cette mégaséquence supérieure est datée par une faune de characées, de gastéropodes et de cyprinidées du miocène inferieur et moyen. Les reconstitutions des environnements sédimentaires pour chaque période font apparaitre des variations paléogéographiques notables du bassin mises en rapport avec l'activité de structures internes et des zones bordières. Le volcanisme s'est manifesté à plusieurs reprises : post-oligocène supérieur et synsédimentaire à l'oligocène supérieur et au miocène inférieur et moyen. Des systèmes de failles, reconnus en surface et par corrélation entre forages profonds de la cogema affectent ces mégaséquences, les principales cassures s'organisent suivant des directions subméridiennes, nw-se, ne-sw et e-w. Elles sont conformes à celles des champs de fractures des zones bordières ; ces failles déterminent le compartimentage de la structure et mettent en valeur le découpage du socle hercynien du fossé. L'épaisseur des dépôts oligocènes et miocènes atteste d'un enfoncement du bassin lié à une tectonique distensive pour ces périodes. Dans le sud du fossé des affleurements, exceptionnels pour la région, montrent que des failles normales oligoèenes de direction n120 a 135 ont rejoué en décrochement lors d'une compression de direction moyenne ne-sw que nous situons dans le miocène supérieur ; lui succède une distension e-w d'où résulte la tectonique en blocs du fossé du Forez ; il s'agit d'une étape principale de l'évolution tertiaire du secteur. Des anomalies du réseau hydrographique, des décalages de terrasses alluviales quaternaires sont autant d'indices d'une tectonique récente en rapport avec l'exhaussement des bordures du bassin. A l'échelle régional, le fossé du Forez est passé par les principales étapes qui ont structuré l'est du Massif central et le rift ouest européen, son originalité réside dans sa position au- dessus du niveau de base pendant le tertiaire et son rôle charnière dans un mouvement de balance de part et d'autre d'un axe méridien passant par le fossé du Forez