OLIGOCÈNE

OLIGOCÈNE

Le mot «Oligocène» (du grec oligos , peu, et kainos , récent) a été créé, en 1854, par le géologue allemand E. Beyrich pour caractériser des formations comprises entre l’Éocène supérieur et le Miocène inférieur, la limite entre l’Éocène et le Miocène ayant été placée par Lyell, avant la proposition de Beyrich, à la base des sables de Fontainebleau dans le bassin de Paris.

Les terrains oligocènes constituent ainsi la partie supérieure du Paléogène ou Nummulitique (Paléocène, Éocène, Oligocène) et correspondent à une période qui a duré douze millions d’années (de 漣 36 à 漣 24 Ma env.).

Les corrélations sont, comme pour les autres systèmes de l’ère tertiaire, fondées principalement sur l’étude des Foraminifères et du nannoplancton pour les formations marines, et sur celles des Mammifères, alors en pleine évolution, pour les formations continentales.

Si la paléogéographie oligocène est plus proche de la géographie actuelle que celle de l’Éocène (les chaînes alpines sont en voie de surrection), elle en diffère encore par de nombreux traits, notamment par la moindre extension de l’Atlantique Nord et la configuration toute différente de la Mésogée.

1. Limites et subdivisions

Dans sa définition, Beyrich considère que l’Oligocène débute par les couches de lignite de l’Allemagne du Nord, comprend les sables marins d’Alzey puis les couches saumâtres et d’eau douce du bassin de Mayence, les argiles marines à Septaria, et se termine par les sables marins de Cassel en Allemagne moyenne et septentrionale. Pour Beyrich, les équivalents sont, en Belgique, les «systèmes» tongrien et rupélien et, dans le bassin de Paris, les formations «postérieures aux sables de Beauchamp», c’est-à-dire le «calcaire moyen de Paris», les sables de Fontainebleau et le calcaire de Beauce. En première approximation, ces formations correspondent aux étages modernes: Lattorfien, Rupélien et Chattien (tabl. 1). Mais, avant toute autre considération sur le contenu et les limites de l’Oligocène, il faut noter deux confusions importantes dans la définition de Beyrich: les couches de lignite de l’Allemagne du Nord, par lesquelles il fait débuter l’Oligocène, ont été reconnues éocènes; le «calcaire moyen de Paris», c’est-à-dire le calcaire de Saint-Ouen (sous-étage marinésien), qu’il considère comme oligocène inférieur, appartient, lui aussi, incontestablement à l’Éocène supérieur. En revanche, l’attribution du sous-étage qui lui succède, le Ludien (gypse et marnes associés), à l’Éocène supérieur ou à l’Oligocène inférieur est toujours controversée. Toutefois, on peut remarquer que la corrélation de ce Ludien avec le Tongrien inférieur de Belgique (sables de Grimmertingen) et les Headon Beds en Angleterre, affirmée déjà par Beyrich, est toujours considérée comme valable.

Limite inférieure

Selon les diverses conceptions modernes sur la limite entre Éocène et Oligocène, celle-ci peut se situer à l’un des niveaux suivants:

– à la base du Lattorfien allemand ou du Tongrien belge, définis comme étages individualisés correspondant à l’Oligocène inférieur de Beyrich (amputé des dépôts antérieurs); pour certains géologues, tel R. Rey, le Lattorfien est équivalent du Ludien parisien, pour d’autres (D. Curry, G. Denizot, M. Gulinck), il correspond au Tongrien belge et inclut donc, au sommet, les dépôts stampiens de faciès sannoisien du bassin de Paris;

– à la base des dépôts de faciès sannoisien ou hénisien, qui possèdent une faune oligocène largement renouvelée par rapport à celles de l’Éocène supérieur, y compris les couches à faune lattorfienne, faciès latéraux de dépôts bartoniens; pour certains auteurs (W. Krutsch, D. Lotsch), les dépôts de faciès sannoisien représentent un Oligocène inférieur précédant l’Oligocène moyen (Rupélien-Stampien); pour d’autres (C. Cavelier), ils ne sont pas individualisables et appartiennent au Stampien inférieur, dont la limite supérieure se place au-dessus des faluns de Jeurs-Morigny dans le bassin de Paris;

– à la base du Rupélien ou du Stampien marins, largement transgressifs dans le monde et aisément reconnaissables par leur faune; suivant cette conception, défendue par les géologues russes (I. A. Korobkov), tous les dépôts antérieurs appartiennent à l’Éocène supérieur, tant ceux à faune lattorfienne ou ludienne que ceux de faciès sannoisien;

– au sommet du Priabonien (M.-B. Cita), entre les zones caractérisées par Nummulites Fabianii et N. intermedius d’une part, Globigerina Gortanii et Hastigerina micra-Cassigerinella chipolensis (Foraminifères planctoniques) d’autre part, ces deux limites étant supposées pratiquement synchrones.

Pour C. Cavelier, les corrélations sont facilitées dans le domaine lagunaire des bassins nordiques par les zones de Mammifères des séries anglaises et parisiennes, mais compliquées dans le domaine marin par deux conceptions de l’ensemble faunique lattorfien. Il n’est pas exclu, en fait, que tous les dépôts «lattorfiens» ne soient pas synchrones, mais qu’au contraire il existe un ensemble bartono-lattorfien et un autre lattorfo-rupélien. L’examen des faunes sannoisiennes montre qu’elles ont des rapports avec les formations stampiennes, sans exclure cependant une contemporanéité des dépôts basaux avec des formations à faune lattorfienne encore dominante.

Le problème de la limite Éocène-Oligocène est compliqué par le fait qu’il est difficile de trouver une coupe continue à cette époque, à cause de fréquents hiatus dans les dépôts océaniques. L’étude de rares sections favorables en Italie (Gubbio), à la Barbade et dans l’Alabama, ainsi que de quelques forages océaniques a montré que cette limite coïncide en terme de nannoplancton avec la disparition des Hantkénines, de Turborotalia cerroazulensis et de Globigerina Gortanii parmi les Foraminifères et celle des Discoaster en rosette. Elle se situe entre les anomalies magnétiques 15 et 13 vers 36 millions d’années. Dans les domaines mésogéen et océanique la limite Éocène-Oligocène correspond à la limite Priabonien-Stampien (ou Rupélien) et dans les domaines nordique et continental à la limite Ludien-Sannoisien (c’est-à-dire Stampien inférieur) ou bien encore Tongrien inférieur-Tongrien supérieur (tabl. 1 et 2).

Limite supérieure

Les géologues français ont souvent placé l’Aquitanien au sommet de l’Oligocène, bien qu’en Aquitaine la transgression miocène débute avec cet étage. Cette interprétation repose sur la présence de Mammifères «oligocènes» dans des couches aquitaniennes du Bordelais. Mais, sous l’influence des études de micropaléontologie et des récentes recherches en Aquitaine, il est maintenant admis que l’Aquitanien appartient au Miocène, comme le Congrès du Néogène méditerranéen de Vienne l’a recommandé (1959).

Le même congrès a proposé d’admettre que l’Oligocène se termine avec le Chattien, mais cette question est très délicate. Son créateur, T. Fuchs (1884), considérait le Chattien comme un équivalent boréal de l’Aquitanien. Cependant, avant lui, Beyrich avait retenu ces couches dans l’Oligocène de la même région. En 1911, E. Haug introduisit ce terme en France et y intégra la partie supérieure du Stampien de d’Orbigny, c’està-dire l’horizon d’Ormoy et le calcaire lacustre superposé, bien que la corrélation avec le domaine septentrional n’ait pu être faite. Or la découverte de Miogypsinoïdes dans le Chattien le rapproche de l’Aquitanien (sens originel de Fuchs). Les Mollusques non plus ne permettent pas de distinguer l’un de l’autre ces deux étages; si bien que pour C. Lorenz le terme de Chattien ne serait pas applicable au domaine méditerranéen, mais seulement au domaine nordique où il désignerait soit l’Aquitanien inférieur, soit la période comprise entre la fin du Stampien et le début de l’Aquitanien (tabl. 1).

Quoi qu’il en soit, la tendance des stratigraphes modernes est d’admettre le terme Chattien pour le second étage de l’Oligocène, la limite Stampien-Chattien étant associée à l’anomalie 10, vers 30 millions d’années, sensiblement à mi-parcours entre le début de l’Oligocène (36 M.A.) et le début du Miocène (24 M.A.).

La place du Stampien dans l’Oligocène

A. d’Orbigny (1852) a défini ainsi le Stampien: «En admettant cette division inférieure des premiers dépôts qu’on regardait comme «miocènes», nous avions pensé à le nommer «étage stampien», les environs d’Étampes (Stampae ) en montrant le plus beau type français.» Le Stampien de d’Orbigny correspondait à différentes définitions antérieures (l’«étage des sables et grès supérieurs» de L. Graves, les «marnes gypseuses marines» de A. Brongniart...) et s’étendait donc suivant l’auteur « depuis les marnes marines vertes contenant les Ostrea cyathula , longirostris , etc., jusques et y compris les calcaires lacustres supérieurs d’Étampes». Dans la terminologie actuelle, cette phrase, si controversée, signifie indubitablement que le créateur de l’étage faisait débuter le Stampien aux glaises à Cyrènes (base de l’argile verte de Romainville).

Après la création de l’Oligocène (Beyrich, 1854), que les géologues français contemporains n’admettaient pas, succède une période de confusion intense, due à la difficulté de faire cadrer l’Oligocène avec la stratigraphie du bassin de Paris. L’Oligocène de E. Munier-Chalmas et A. de Lapparent (1893) comprenait deux étages, Tongrien et Aquitanien, le Tongrien se divisant en Sannoisien et Stampien. Le Sannoisien, défini à Sannois et à la butte d’Orgemont, près d’Argenteuil, comprend les assises situées entre la haute masse de gypse et les marnes à Ostrea longirostris et O. cyathula , c’est-à-dire les marnes bleues d’Argenteuil, les marnes blanches de Pantin, l’argile verte de Romainville et la «série marine de Sannois ou d’Orgemont», équivalente, pour Munier-Chalmas, du calcaire de Brie.

Mais, pour Cavelier, le Sannoisien le plus marin du bassin de Paris apparaît indifférenciable paléontologiquement du Stampien qui le surmonte; seuls des caractères lithologiques, essentiellement liés aux conditions de dépôt, permettent de l’individualiser. Il lui paraît nécessaire en conséquence de supprimer le Sannoisien de l’échelle chronologique et de ne considérer que le seul étage Stampien au sens de son créateur. Les subdivisions de ce Stampien sensu lato et ses corrélations avec les bassins voisins apparaissent dans le tableau 2. L’attribution du calcaire d’Étampes au Stampien supérieur (Denizot, 1927) vient d’être récemment confirmée par la découverte, à Étampes même, de Mammifères du Stampien moyen dans des sables du niveau d’Ormoy situés juste à la base du calcaire d’Étampes.

2. Faunes et flores

Au-dessus de la faune de Montmartre (Ludien) se situe la «grande coupure» de Stehlin (1909), qui sépare l’Éocène de l’Oligocène. À l’Oligocène, le caractère de la faune va profondément changer avec la disparition des Périssodactyles éocènes, des Prosimiens, et l’apparition des Rhinocéros, des Tapirs et des Anthracotheriums, Artiodactyles voisins des Sangliers.

La première faune oligocène (Sannoisien) est celle de Ronzon (bassin du Puy-en-Velay), qui est marquée par l’arrivée du Rhinocérotidé Ronzotherium velaunum et des grands Artiodactyles suiformes Entelodon magnum , Brachyodus porcinus et Bothriodon velaunum (L. Ginsburg, 1970).

Au Stampien inférieur (niveau de Villebramar), Entelodon deguilhemi est le descendant d’E. magnum ; on assiste à l’arrivée par migration d’Anthracotherium alsaticum , Bachitherium insigne et Acerotherium filholi. Au Stampien moyen (Rabastens dans le Tarn, gîte d’Étampes au sommet des sables de Fontainebleau) apparaissent les Cervidés sans bois Drémotheriidés et les Rhinocérotidés Acerotherium albigense et Cadurcotherium Cayluxi. Au Stampien supérieur (gisement de La Milloque) apparaissent les premiers Cricétidés (Eucricetodon praecursor ) et Microbunodon ; Entelodon et Cadurcotherium disparaissent.

La faune aquitanienne ne se caractérise par aucune immigration apparente. Les formes évoluent sur place, ou stagnent, ou disparaissent, ce qui explique le rattachement à l’Oligocène des formations continentales appartenant à cet étage. À l’Aquitanien moyen (Saint-Gérand-le-Puy, près de Vichy), Eucricetodon gerandiacus remplace l’E. collatus des deux précédents niveaux et Brachipotherium aginense succède à l’Acerotherium lemanense. L’étage se termine par le niveau de Laugnac où le Lagomorphe Piezodus bransatensis , de Corderet et de Paulhiac, est remplacé par Prolagus vasconiensis.

Les plus belles faunes de Mammifères ont été découvertes en Amérique du Nord (Vicksburg et White River) avec des Rhinocéros sans corne, Camélidés, Félidés, Équidés (Mesohippus et Miohippus ), Girafidés et pré-Pécaris. En Égypte, au Fayoum, on peut suivre l’évolution des Proboscidiens amorcée à l’Éocène supérieur avec Meritherium. Il fait place, à l’Oligocène, au Paléomastodonte, qui possède toujours quatre défenses mais a perdu les autres incisives et canines. Ces Mammifères archaïques vivent dans un élément tropical, un peu moins chaud que l’Éocène, dans lequel s’épanouissent conifères, palmiers, dragonniers, bananiers, lauriers, camphriers et canneliers.

Dans les mers épicontinentales vivait toujours une riche faune de Mollusques (Natica , Pectunculus , Meretrix , Melongena , Cardita ...). Les huîtres colonisent les rivages et Potamides Lamarcki permet de faire le lien entre les lagunes de la Limagne et le Stampien du bassin de Paris.

Parmi les grands Foraminifères, on assiste, à l’Oligocène, à la disparition des Nummulites, à l’apparition puis à l’épanouissement des Lépidocyclines (tabl. 1), qui semblent venir de la façade atlantique de l’Amérique du Nord, puis, tout à la fin de la période, à l’apparition des Miogypsines qui proliféreront au Miocène.

3. Paléogéographie

Europe

Après les phases tectoniques de compression de l’Éocène supérieur – phase majeure pyrénéenne à la limite Lutétien-Bartonien et phase majeure provençale à la limite Bartonien moyen (Marinésien)-Bartonien supérieur (Ludien) –, les Alpes sont presque totalement émergées au début de l’Oligocène et la mer s’est retirée de la plupart des bassins nordiques où règnent des lagunes qui rendent si malaisé le choix de bons stratotypes (fig. 1). Mais, à l’Oligocène, cette phase de compression est suivie d’une phase de distension qui voit le développement de failles à la périphérie de l’arc alpin et le retour de la mer dans les bassins néritiques. Le développement des failles a une triple conséquence: formation de bassins intracontinentaux ou grabens, ayant le plus souvent une orientation méridienne (Alsace, Limagne), où se déposent d’épaisses séries détritiques ou lagunaires (pétrole à Pechelbronn, potasse et sel gemme près de Mulhouse); soulèvement des horsts qui les bordent (Vosges, Forêt-Noire, Forez...); enfin, manifestations volcaniques (Limagne).

Parmi les dépôts continentaux remarquables, citons, en bordure du Massif central, les phosphorites du Quercy et, en Pologne, l’ambre des rivages de la Baltique actuelle qui recèlent l’un et l’autre une faune délicate remarquablement conservée.

La mer pénètre pour la dernière fois dans le bassin de Paris, mais le golfe parisien, isolé des mers nordiques, communique probablement avec le golfe ligérien par la région déprimée de l’Orléanais où s’ouvrent aussi les lagunes internes du Massif central. Des bassins analogues se développent dans le Languedoc, en Provence et dans les Alpes, où apparaissent les premières molasses rouges continentales. En Aquitaine, la transgression stampienne laisse déposer les calcaires à Astéries qui correspondent aux formations continentales de l’Agenais (molasse et calcaire blanc). Viennent ensuite les faluns aquitaniens (Miocène inférieur), en corrélation avec les calcaires gris de l’Agenais. Ces formations ont livré des Mammifères sur lesquels est fondée la correspondance entre les formations continentales et les formations marines de l’Oligocène. Bien que la phase paroxysmale de plissement se situe au Néogène, presque partout les chaînes alpines sont émergées et la mer transgresse dans les zones internes: c’est le cas dans le Piémont et la Ligurie où des faciès hétéropiques de l’Oligocène «montent sur le dos» de la nappe des Schistes lustrés, lesquels sont déjà métamorphisés, comme en témoigne la présence dans les molasses de minéraux de l’épimétamorphisme: grenat, glaucophane, épidote.

Autres régions du globe

En Amérique du Nord, l’Oligocène est bien représenté en Californie et le long de la côte du golfe du Mexique sans qu’il y ait de communication directe entre ces deux régions, car Nummulites et Lépidocyclines restent cantonnées à la mer des Antilles et des Caraïbes. L’Amérique du Sud est toujours séparée de l’Amérique du Nord. Toutefois de nouveaux groupes y apparaissent: Singes platyrrhiniens et Rongeurs hystricomorphes. Bien que ces derniers rappellent les porcs-épics africains, il ne semble pas qu’on puisse envisager de communication directe entre l’Afrique et l’Amérique du Sud (fig. 2).

En revanche, une communication existait peut-être entre l’Afrique et Madagascar (passage de Lémuriens). Le continent africain a été faiblement mordu sur ses marges occidentales par les mers oligocènes (Sénégal, Niger, Angola), mais à l’est, en Somalie et en Tanzanie, la transgression est nettement mieux marquée. Il en est de même en Afrique du Nord, au sud de la Tyrrhénide, continent qui occupait la Méditerranée occidentale et exportait vers le sud les produits détritiques (quartz, mica) accumulés dans les grès numidiens du nord de l’Algérie et de la Tunisie, les communications avec l’Atlantique s’effectuant par deux détroits (nord-bétique et sud-rifain), de part et d’autre du massif bético-rifain qui englobait, en particulier, l’actuel détroit de Gibraltar.

D’autre part, l’Atlantique Nord est définitivement ouvert à l’Oligocène, mais, en revanche, à la fin de cette période, l’Asie se soude à l’Europe par la fermeture du détroit ouralien. La communication Europe-Amérique du Nord pourra alors s’effectuer indirectement par l’Asie et l’isthme de Béring.

oligocène [ ɔligɔsɛn ] n. m.

• 1881 adj.; de oligo- et -cène

♦ Géol. Deuxième période de l'ère tertiaire qui succède à l'éocène (environ douze millions d'années). — Adj. Époque, faune, terrain oligocène.

● oligocène nom masculin Époque du paléogène, d'une durée approximative de 12 millions d'années, regroupant le stampien et le chattien (ère tertiaire).

oligocène

n. m. et adj. GEOL Partie du nummulitique (période la plus ancienne du tertiaire), caractérisée par la prolifération des nummulites, des oiseaux, des mammifères, des angiospermes, et au cours de laquelle les Alpes commencèrent à se former.

— adj. Faune oligocène.

⇒OLIGOCÈNE, subst. masc. et adj.

GÉOLOGIE

I. —Subst. masc. Deuxième période de l'ère tertiaire s'étendant sur une durée de vingt millions d'années entre l'éocène et le miocène. Quant aux anthropoïdes, ils se discernent en Afrique dès l'oligocène (TEILHARD DE CH., Phénom. hum., 1955, p.171). Le gisement français [de potasse] est situé en haute Alsace, immédiatement au nord de Mulhouse, dans les assises de l'oligocène inférieur du fossé alsacien (Industr. fr. engrais chim., 2, 1956, p.4). Changement de végétation marqué par la substitution des prairies de l'oligocène et du miocène aux plantes de consistance molle de l'éocène (Hist. gén. sc., t.3, vol. 1, 1961, p.520).

II. —Adj. Qui appartient, qui se rapporte à cette période. Époque, période oligocène; terrain, sédiment oligocène; faune, flore oligocène. C'est le sol d'un ancien lac oligocène dont les dépôts argileux, recouverts en partie de nappes de travertin, fournissent la brique et des matériaux de construction (VIDAL DE LA BL., Tabl. géogr. Fr., 1908, p.345).

Prononc.:[]. Étymol. et Hist. 1881 adj. (ds Archives des sc. physiques et naturelles, 3^e période, t.5, p.509); 1883 subst. masc. (ibid., t.9, p.439). Formé des élém. oligo- et -cène, du gr. «nouveau, récent» sur le modèle éocène, miocène. Cf. l'angl. oligocene 1859 ds NED: Oligocene... employed by M. Beyrich [1854] to designate certain Tertiary beds of Germany.

oligocène [ɔligɔsɛn] adj. et n. m.

ÉTYM. 1881; de oligo-, et -cène.

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♦ Géol. Se dit du groupe de terrains tertiaires qui succède à l'éocène. || Époque, faune, terrain oligocène. ⇒ Nummulitique. — N. m. L'oligocène. || Étages de l'oligocène : aquitanien, chattien, rupélien (on dit aussi stampien) et lattorfien (on dit aussi sannoisien).

Encyclopédie Universelle. 2012.