ÉOCÈNE

ÉOCÈNE

Le mot «Éocène» (du grec héôs , aurore, et kainos , récent) a été créé, en 1833, par le géologue anglais Charles Lyell pour désigner les formations du bassin de Paris déposées au-dessus de la craie, et dont les faunes avaient été étudiées peu avant par Gérard Deshayes. Pour Lyell, l’Éocène comprenait, de bas en haut: argile plastique et sable inférieur; calcaire grossier; calcaire siliceux (cf. calcaire de Saint-Ouen); gypse et marnes; groupe marin supérieur (cf. sables de Fontainebleau); troisième formation d’eau douce (cf. calcaire d’Étampes et meulière de Montmorency).

Plus tard, Lyell devait attribuer au Miocène inférieur la partie supérieure (sables de Fontainebleau) de son Éocène. Mais, en 1854, Beyrich introduisit entre l’Éocène «restreint» de Lyell et le Miocène stricto sensu une nouvelle période, l’Oligocène; les sables de Fontainebleau y furent inclus tout naturellement.

Amputé au sommet par l’Oligocène, le «grand Éocène» de Lyell allait l’être aussi à la base, en 1874, lorsque Schimper créa le Paléocène, qui regroupait «les sables de Bracheux et les lignites et grès du Soissonnais».

Ces trois termes (Paléocène, Éocène, Oligocène) ayant été définis dans diverses régions par des auteurs différents, se fondant tantôt sur des formations marines, tantôt sur des formations continentales, il devait en résulter, au sujet des limites respectives de ces unités, des discussions qui se poursuivent encore. Toutes trois sont aujourd’hui considérées comme des époques qui, réunies, forment une période: le Paléogène ou Nummulitique, première partie de l’ère tertiaire.

L’Éocène a duré environ 20 millions d’années (de 漣 55 à 漣 35 Ma). Dans les bassins nordiques (bassin de Paris, Belgique, Angleterre), on le divise en trois étages: Yprésien (Sparnacien et Cuisien), Lutétien et Bartonien, eux-mêmes subdivisés en sous-étages, ou formations, de signification régionale (tabl. 1). Dans les pays mésogéens, les étages correspondants sont l’Ilerdien, le Cuisien, le Lutétien, le Biarritzien – en fait Auversien, correspondant au Bartonien s.s. – et le Priabonien, équivalent du Ludien.

Les principaux facteurs de corrélation sont, à l’heure actuelle, les organismes planctoniques (Foraminifères et nanno-plancton), les Foraminifères benthiques, les Ostracodes, les pollens et les Charophytes, les Mammifères (et en particulier les micromammifères, tels que les Rongeurs et les Insectivores, dont on retrouve les dents minuscules en tamisant et en lavant les sédiments), et, depuis quelques années, les âges mesurés à partir des éléments radioactifs contenus dans certains minéraux, notamment la glauconie.

L’utilisation généralisée des organismes de petite taille pour repérer les formations successives a contribué à développer, à côté de l’échelle classique des étages fondés sur des stratotypes, une échelle biologique ou biozonation . La région des Caraïbes fut le berceau de cette méthode (Bolli, 1957), et on put penser un moment qu’on détenait là un outil d’usage universel. La multiplication des recherches récentes conduit à plus de prudence, car les organismes planctoniques sont sensibles, comme les autres, aux conditions écologiques: leur morphologie en est d’autant plus affectée qu’ils appartiennent à des groupes particulièrement plastiques (tabl. 2).

Bien que les grandes masses continentales soient déjà individualisées à cette époque, certains traits paléogéographiques importants éloignent encore le monde éocène de l’image qui nous est familière: ouverture de l’Atlantique au nord encore précaire, sauf à la fin de l’Éocène, séparation des deux Amériques, persistance de la mer ouralienne jusqu’au début de l’Oligocène, caractère insulaire de l’Inde, importance de la Mésogée, des Antilles à l’Insulinde. C’est au voisinage de cette mer que s’achèvent certaines chaînes (Pyrénées), tandis que d’autres commencent à surgir (chaînes alpines, Himalaya...) et qu’en bien des régions le volcanisme est actif (Italie, Islande, Groenland, Amérique du Sud). Dans cette paléogéographie mouvante, soit en bordure de nombreux golfes épicontinentaux qui mordaient sur les continents stables, soit à l’intérieur de bassins et d’aires continentales, s’est développée la faune mammalienne, qui devait s’épanouir à l’Oligocène et au Néogène.

1. Limites de l’Éocène

La limite Paléocène-Éocène

Dans beaucoup de pays, on admet que l’Éocène commence avec l’apparition de Nummulites planulatus (limite 1 sur le tableau 3), ce qui correspondrait à la définition de Schimper (limite Sparnacien-Cuisien). Or, cette définition est imprécise et contradictoire ^{[cf. PALÉOCÈNE]} et ne peut pas, par conséquent, servir de référence historique valable.

Dans le bassin de Paris, une coupure importante, la plus importante de tout le Paléogène d’après l’avis unanime des paléomammalogistes, se situe entre la faune thanétienne de Cernay-lès-Reims (à Plesiadapis , Pleuraspidotherium , Arctocyon et Neoplagiaulax ) et la faune sparnacienne, où apparaissent les Artiodactyles, Périssodactyles, Rongeurs, Carnivores, Tillodontes, Chiroptères, Dermoptères ainsi que la plupart des Créodontes. Cette coupure correspond à la limite Thanétien-Sparnacien (limite 2). Elle correspondrait, aux États-Unis, à la limite Clarkforkien-Wasatchien. Elle se situerait, en Belgique, entre le Landénien et l’Yprésien; en Angleterre, entre les Reading Beds et le London Clay ou entre les Woolwich Beds et les Blackheath Beds (tabl. 3).

Dans les bassins mésogéens, la coupure Paléocène-Éocène proposée se placerait alors en terme d’étage sous l’Ilerdien et en terme de biozone à la base de la zone à Globorotalia velascoensis . Cette limite correspondrait à peu près à la zone à Discoaster multiradiatus (d’extension très réduite) et serait marquée par l’apparition des premières Nummulites et des premières Assilines (limite 3).

La limite Éocène-Oligocène

Dans le domaine océanique, la plupart des spécialistes placent la limite Éocène-Oligocène entre les zones à Nummulites fabianii et à N. intermedius pour les Nummulites, entre les zones à Globigerina gortanii et à Globigerina tapuriensis pour les Foraminifères planctoniques, entre les zones à Ericsonia subdisticha (chevauchant légèrement la limite) et Helicopontosphaera reticulata pour le nannoplancton. Cette limite se situe au sommet du Priabonien (tabl. 4).

Pour les bassins nordiques, la corrélation entre les couches de Latdorf, les sables de Grimmertingen en Belgique, les Headon Beds en Angleterre et le Ludien du bassin de Paris est généralement admise. Mais la position des couches de Latdorf est controversée: elles entrent dans l’Oligocène de Beyrich, mais certains auteurs allemands et russes estiment que leur faune appartient à l’Éocène supérieur. D’autre part, dans le bassin de Paris, les tendances oligocènes de la faune n’apparaissent qu’au-dessus du gypse, ce qui vient à l’appui de l’opinion précitée.

2. Principaux étages et corrélations en Europe occidentale

On n’envisage ici que les étages de l’Éocène stricto sensu , à l’exclusion du Paléocène, qui comprend le Danien, le Montien et le Thanétien.

Éocène inférieur

L’Éocène inférieur comprend l’Yprésien (Sparnacien et Cuisien) dans les bassins nordiques, l’Ilerdien et le Cuisien en Mésogée. Le terme «Yprésien» a été créé en Belgique par Dumont (1849) pour désigner les dépôts compris entre le Landénien et le Bruxellien (argiles des Flandres, s.l. ). Deux ans plus tard (1851), il intercale le Panisélien entre l’Yprésien et le Bruxellien. Ce sous-étage comprend deux formations: à la base, les sables du mont Panisel à Nummulites planulatus et, au sommet, les sables d’Aeltre, dont l’attribution à l’Éocène inférieur ou moyen est toujours incertaine.

Dans le bassin de Paris, l’Éocène inférieur a été divisé en Sparnacien (argiles ligniteuses de la région d’Épernay) et Cuisien (sables glauconieux à N. planulatus de Cuise-la-Motte) par G. F. Dollfus (1880). Cet ensemble correspond sensiblement en Angleterre au Londinien de Mayer-Eymar (1857). Il comprend, dans le bassin de Londres, les Woolwich Beds, les Blackheath Beds (dont la faune se rapproche de celle des sables de Sinceny, à la partie supérieure du Sparnacien du bassin de Paris), la London Clay et les Bagshot Beds. Dans le Hampshire, la série débute par les Reading Beds. Ils sont surmontés par la London Clay, les Bagshot Sands puis les Lower Brackelsham Beds à N. planulatus .

Toutes ces formations, de lithologie variée, où dominent les sables et les argiles, sont néritiques ou laguno-marines. Il en est de même dans les autres régions de France entamées par des golfes à l’Éocène inférieur, en particulier en Aquitaine, du Bordelais aux Landes (couches cuisiennes de la Tuilerie de Gan, au sud de Pau, à N. planulatus , Alveolina oblonga et Globorotalia subbotinae [= G. rex ]), et jusque dans les Corbières (marnes à Xanthopsis ). En Italie, ce sont les couches de Spilecco du Vicentin, et, sur le versant sud des Pyrénées, ce sont les calcaires et marnes très fossilifères, où a été choisi le type de l’Ilerdien (Hottinger et Schaub, 1959), surmonté par les formations cuisiennes à N. planulatus et Alveolina oblonga .

Éocène moyen

Jusqu’à ce qu’on établisse (Cavelier et Pomerol, 1976) la corrélation entre le Priabonien et le Ludien (Bartonien supérieur), on pensait que l’Éocène moyen correspondait au Lutétien. Aujourd’hui, il faut aussi y inclure le Bartonien inférieur (Auversien) et moyen (Marinésien), ces deux sous-étages étant réunis dans le Bartonien stricto sensu . Le Lutétien (fig. 1), défini par A. de Lapparent (1883), figure un cycle sédimentaire classique. En effet, cet étage débute par une formation de sables grossiers et graviers (glauconie grossière), puis passe à des faciès sablo-calcaires (calcaire grossier), calcaires, et enfin évaporitiques.

On peut le subdiviser en trois sous-étages:

– Lutétien inférieur à Nummulites laevigatus : c’est la «pierre à liards»;

– Lutétien moyen à Orbitolites complanatus , Nummulites variolarius , Fabularia discolithes , Fabiana cassis et nombreuses Miliolidae : c’est le «banc royal»;

– Lutétien supérieur caractérisé par une biozone à Discorynopsis kerfornei , Linderina brugesi , Alveolina elongata , intercalée dans une lithozone, les «marnes et caillasses».

La corrélation avec la Belgique présente quelques difficultés, car les faciès sont différents et les bassins deviennent indépendants dès le Lutétien moyen par suite d’un mouvement ascendant du dôme de l’Artois. Les trois sous-étages de l’Éocène moyen semblent être respectivement: les sables et calcaires de Bruxelles (Bruxellien), les sables de Lède (Lédien) et les sables de Wemmel (Wemmelien). En Angleterre, ce sont des formations d’argileuses à sableuses recelant des Nummulites et Mollusques abondants, les Middle et Upper Brackelsham Beds qui figurent l’Éocène moyen.

Le Lutétien est connu dans la Manche et au large de la côte du Morbihan. De petits golfes ont pénétré dans la basse Loire (bassin de Saffré), abandonnant des sables très fossilifères (Bois-Gouët). Le grand golfe d’Aquitaine a vu des dépôts calcaires néritiques au nord (calcaires de Saint-Palais et de Blaye), à Échinodermes et Mollusques, plus marneux au sud, à Assilina exponens , Nummulites atacicus et N. millecaput . Les couches de la partie supérieure du Lutétien, encore appelée Biarritzien, renferment N. brongniarti , Alveolina elongata , Fabiania cassis , Orbitolites complanatus . Ces formations affleurent bien sur les falaises de la Côte des Basques, à Biarritz. Le Languedoc n’a pas été atteint par la transgression lutétienne.

Le Lutétien, marneux ou calcaire à grandes Nummulites, est bien représenté dans le nord de l’Espagne, et transgressif dans le sud (chaînes bétiques et subbétiques). En Italie du Nord, Véronais et Vicentin, le Lutétien à faciès néritique a livré une faune magnifique de Poissons et de Mollusques (Bolca, Monte Postale). Mais, dans les Apennins, l’Éocène apparaît généralement sous le faciès flysch, représenté en Ombrie et dans les Marches par la «Scaglia», couches feuilletées marno-gréseuses. Dans le domaine des Alpes occidentales, le Lutétien est partout transgressif d’est en ouest, des Alpes-Maritimes à la Savoie.

Enfin, notons que bien des formations continentales peuvent être rapportées au Lutétien, dans le bassin de Paris (calcaire de Provins et de Morancez, près de Chartres), en Alsace (calcaire de Bouxwiller), dans la vallée du Rhône et en Provence (bassins d’Apt-Forcalquier et d’Aix-en-Provence).

Bien que la localité de Barton soit en Angleterre (côte du Hampshire), Mayer-Eymar a fondé sa définition du Bartonien (1857) sur des formations du bassin de Paris, d’où une discussion séculaire sur les corrélations entre les bassins nordiques.

Le Bartonien stricto sensu est, dans le bassin de Paris, divisé en deux sous-étages:

– Bartonien inférieur ou Auversien (sables d’Auvers et de Beauchamp), terminé généralement par des paléosols plus ou moins grésifiés;

– Bartonien moyen ou Marinésien (sables de Cresnes et de Marines à l’ouest, calcaire de Saint-Ouen à l’est).

Dans le domaine mésogéen, bien des formations attribuées jusqu’ici au Biarritzien ou à l’Auversien appartiennent en réalité au Bartonien et se situent entre le Lutétien et le Priabonien.

Éocène supérieur

Il correspond dans les bassins nordiques au Ludien (Bartonien s.l. supérieur), défini par Munier-Chalmas et de Lapparent en 1893, et, en Mésogée, au Priabonien (Munier-Chalmas et de Lapparent, 1893).

Dans le bassin de Paris, la tendance au confinement, déjà perceptible au Lutétien supérieur, s’accentue au Bartonien et s’affirme au Ludien. Cet étage débute par une formation laguno-marine, les marnes à Pholadomya ludensis . Lui succèdent au centre du bassin trois masses de gypse, d’origine continentale semble-t-il, séparées par des marnes dont l’équivalent latéral est, vers l’est et le sud-est, le calcaire de Champigny et, pro parte , le calcaire de Château-Landon. Au-dessus viennent les marnes bleues d’Argenteuil, puis les marnes blanches de Pantin, formations lagunaires, avec lesquelles s’achève l’Éocène.

En Belgique, le Ludien correspond au Tongrien inférieur (sables de Grimmertingen et de Neerrepen) et, en Angleterre, aux Middle et Upper Headon Beds, surmontés des Bembridge Beds, dont la faune de Mammifères est semblable à celle de Montmartre, étudiée par Cuvier.

La limite entre l’Éocène et l’Oligocène fait toujours l’objet de discussions, portant notamment sur l’âge des Mammifères de Montmartre, généralement considérés comme éocènes, ce qui apparaît contradictoire avec le rattachement des couches de Latdorf, en Allemagne, à l’Oligocène tel qu’il a été défini par Beyrich (cf. supra ).

Dans la conception élargie de l’Éocène moyen, telle que nous la présentons ci-dessus (Lutétien et Bartonien s.s.), les corrélations de l’Éocène supérieur (Ludien) s’effectuent en Belgique avec les sables d’Asse et les sables de Grimmertingen et, en Angleterre, avec les Headon Beds et les Bembridge Beds.

Le Priabonien (de Priabona , «bonne pierre», localité du Vicentin) a été défini ainsi, de bas en haut, par Munier-Chalmas et de Lapparent:

– calcaire à Cerithium diaboli de la Granella;

– calcaire à Orthophragmina , groupe de Priabona;

– marnes à Bryozaires de Brendola.

Les géologues italiens ont un peu étendu cette définition pour comprendre tout l’Éocène supérieur, intervalle qui correspond à la zone à Nummulites fabianii s.l. , comprise entre la zone à N. brongniarti du Lutétien supérieur (Biarritzien) et celle à N. intermedius de l’Oligocène inférieur. Le Priabonien est bien représenté par des faciès marneux ou calcaires en Italie du Nord, dans les Alpes-Maritimes et le Var, où il est transgressif sur le Bartonien (calcaires, marnes et grès, d’où l’expression «trilogie priabonienne») et dans le bassin d’Aquitaine où il est régressif par rapport au Bartonien: marnes à Pentacrines de la Côte des Basques, calcaire de Saint-Estèphe dans le Bordelais.

3. Paléogéographie

Europe et Amérique du Nord

On a vu, en Europe occidentale, la coexistence de provinces au cours de l’Éocène (néritique nordique, néritique mésogéenne, flyschoïde alpine), en faisant abstraction des petits bassins continentaux. Ces trois domaines se retrouvent dans toute l’Europe: faciès nordiques en Pologne, mésogéens en Hongrie et en Roumanie, flyschs dans les Apennins, les Dinarides et les Carpates où les zones de sédimentation active voisinent avec les cordillères en voie d’émersion. C’est en effet au début de l’Éocène, dans les Pyrénées, et à la fin de cette période, dans les Alpes, que surviennent les déformations les plus importantes (fig. 2).

L’Europe, séparée de l’Asie par la mer ouralienne, semble en relation avec l’Amérique du Nord par des terres émergées qui reliaient l’Angleterre au Groenland par l’intermédiaire de l’Islande. D’ailleurs, l’océan Atlantique, déjà formé, mais probablement isolé de l’océan Arctique par le «pont» évoqué ci-dessus, était certainement beaucoup plus étroit qu’aujourd’hui. En Amérique du Nord, un Éocène de type néritique, épicontinental, dépourvu de Nummulites, est bien représenté en bordure du golfe du Mexique. Les dépôts des Antilles, plus épais et tectonisés, présentent de grandes affinités avec le Néogène mésogéen. La plupart des zones de Foraminifères planctoniques que H. Bolli y a reconnues (1957) sont transposables en Mésogée. L’Éocène marin des chaînes côtières de Californie est plus ou moins plissé. Celui des États du centre, riche en restes de Mammifères, est continental, celui de la Gulf Coast épicontinental.

Asie

Isolée de l’Europe par la mer ouralienne (fig. 3), l’Asie semble être reliée à l’Amérique du Nord par l’isthme de Béring. Le sud du continent est envahi par le prolongement oriental de la mer mésogéenne, qui abandonne des dépôts riches en Nummulites et Foraminifères planctoniques. Cette mer sépare l’Inde du continent asiatique avant la surrection de l’Himalaya. À l’intérieur de l’Asie, les dépôts continentaux renferment une flore de climat plus tempéré que celui de la flore d’Europe occidentale, de caractère tropical, et des Vertébrés semblables à ceux de l’Amérique du Nord. À l’est de l’Asie persistait une série de fosses. L’une d’elles, le «géosynclinal papou», la séparait de l’Australie, continent isolé où continuaient à se développer une faune et une flore particulières.

Amérique du Sud

Depuis la fin du Paléocène, l’Amérique du Sud est isolée de l’Amérique du Nord par le bassin vénézuélo-colombien, où se dépose un Éocène épais de plusieurs milliers de mètres. Cet isolement a pour conséquence le développement d’une faune de Vertébrés particulière à ce continent, où se distinguent entre autres les Sarigues, les Tatous et les Fourmiliers. Des golfes entament tout le pourtour de l’Amérique du Sud, en particulier le long des côtes du Pérou, de l’Équateur, du Brésil et de l’Argentine.

Afrique

La Mésogée éocène a largement recouvert l’Afrique du Nord depuis la côte marocaine jusqu’à l’Égypte, laissant se déposer des formations néritiques, où les couches à Nummulites lutétiennes recouvrent les dépôts phosphatés de l’Éocène inférieur, et des flyschs, entraînés dès cette époque dans des plissements et des charriages. Des golfes moins étendus ont entouré les côtes occidentales de l’Afrique: Sénégal, Côte-d’Ivoire-Ghana, Togo-Bénin-Nigeria-Cameroun, Gabon, bas Congo, Loanda-Benguela, ainsi que la côte ouest de Madagascar. L’Éocène s’est avancé très loin dans le Sahara, et l’a probablement traversé de la Tunisie au golfe de Guinée en passant à l’ouest du Hoggar.

éocène [ eɔsɛn ] n. m.

• 1843; angl. eocene, du gr. eôs « aurore »

♦ Géol. Période stratigraphique du début de l'ère tertiaire. La faune de l'éocène (nummulites, cérithes, mammifères).

● éocène nom masculin Série stratigraphique appartenant au système paléogène, d'une durée approximative de 18 millions d'années (ère tertiaire).

éocène

n. m. (et adj.) GEOL étage le plus ancien (- 65 à - 45 millions d'années) du tertiaire (avec le paléocène), où apparurent les divers types de mammifères.

|| adj. Fossile éocène.

⇒ÉOCÈNE, adj. et subst. masc.

GÉOLOGIE

I.— Adj. Qui appartient à la période la plus ancienne de l'ère tertiaire. Qu'ils [ces terrains] fussent pliocènes, miocènes, éocènes, crétacés, jurassiques (...) cela me préoccupa peu (VERNE, Voy. centre terre, 1864, p. 104).

II.— Subst. masc. Cette période. Vers la fin de l'Éocène (TEILHARD DE CH., Phénom. hum., 1955, p. 171).

Prononc. et Orth. :[]. Ds Ac. 1932. Étymol. et Hist. 1843 (M^me TULLIA, Principes de géologie [trad. de l'ouvrage de C. Lyell, cf. infra] I, p. 388-9 ds MACK. t. 1, p. 218). Empr. à l'angl. eocene (gr. « aube » « nouveau, récent, neuf ») terme attribué au géologue angl. sir Ch. Lyell [1797-1875] auteur des Princ. Geol. 2^e éd. 1833 d'apr. NED et prob. dû au philosophe angl. W. Whewell [1794-1866] également versé dans les sciences physiques, cf. sa lettre [prob. adressée à Lyell] de 1831 ds NED Suppl.² : I propose for your 4 terms 1 acene, 2 eocene, 3 miocene, 4 phocene. Fréq. abs. littér. :6. Bbg. BONN. 1920, p. 54.

éocène [eɔsɛn] adj. et n. m.

ÉTYM. 1843; angl. eocene, du grec êôs « aurore ».

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♦ Géol. Relatif à la plus ancienne période de l'ère tertiaire. || Les terrains éocènes succèdent aux formations crétacées de la fin de l'ère secondaire. — N. m. (1901). || Le début, la fin de l'éocène. || La faune de l'éocène (nummulites, cérithes, mammifères). || L'éocène succède au paléocène et précède l'oligocène. || Étages de l'éocène, dans les bassins nordiques : bartonien, lutétien, yprésien.

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COMP. Paléocène.

Encyclopédie Universelle. 2012.