Carnets Geol. 17 (9)

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Sommaire

[1. Introduction] [2. Matériel et méthodes] [3. Les coupes de terrain]
[4. Ammonites] [5. Foraminifères] [6. Nannofossiles calcaires] [7. Ostracodes]
[8. Données isotopiques] [9. Esquisse d'analyse cyclostratigraphique]
[10. Discussion] [11. Conclusion] et ... [Références bibliographiques]


Proposition pour l'établissement
du GSSP de l'Aptien supérieur
dans le Bassin d'Apt (Vaucluse, SE France) :
Synthèse des données stratigraphiques

Michel Moullade

Centre de Recherches Micropaléontologiques, Muséum d'Histoire naturelle, 60 Bd Risso, 06000 Nice (France)

Guy Tronchetti (†)

Christine Balme

Parc naturel régional du Luberon, 60 place Jean Jaurès, 84400 Apt (France)

Yves Dutour

Muséum d’Histoire Naturelle, Parc Saint-Mitre, 166 Avenue Jean Monnet, 13090 Aix en Provence (France)

Pierre Ropolo

Centre de Sédimentologie et Paléontologie, Université de Provence, Marseille-Saint Charles et Centre d'Études Méditerranéennes, Barrême (France) - Correspondance : 83 Bd du Redon, Bât. E-9 La Rouvière 13009 Marseille (France)

Gregory Price

Room 105, Fitzroy, Drake Circus, Plymouth, Devon, PL4 8AA (Royaume-Uni)

Mathieu Martinez

Bât. 15, P 210, Géosciences Rennes UMR 6118, Université de Rennes 1, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex (France)

Bruno Granier

Dépt. STU, Fac. Sci. Tech., UBO, 6 avenue Le Gorgeu, CS 93837, F-29238 Brest (France)

Department of Ecology and Evolutionary Biology, The University of Kansas, 1200 Sunnyside Avenue, Lawrence, Kansas 66045 (USA)

Manuscrit en ligne depuis le 20 octobre 2017
DOI 10.4267/2042/62954
[Éditeur : Bruno Granier]

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Résumé

La synthèse des données stratigraphiques recueillies depuis plus d'une décennie dans la région stratotypique a permis d'établir une coupe composite des "marnes aptiennes" s'étageant de la Sous-Zone d'ammonites à Grandis jusqu'à la base de la Zone à Melchioris, soit depuis la Zone de foraminifères à Schackoina (Leupoldina) gr. cabri jusqu'à la Zone à Globigerinelloides algerianus. Cette coupe composite intègre les coupes partielles de Clavaillan, Pichouraz Sud et Est, La Tuilière, Les Gays et Gargas (Vaucluse, SE France). Notre révision a montré en particulier que le banc marno-calcaire, rapproché du "Niveau blanc" vocontien et jusqu'alors supposé unique et isochrone, qui divise la série marneuse affleurant dans les coupes de Clavaillan et de Pichouraz, correspond en fait à deux niveaux stratigraphiquement distincts.

La présente étude confirme que la série visible des marnes aptiennes dans la région stratotypique, non compte tenu de la Formation supra-urgonienne "A1" de Leenhardt (1883), ne comprend que les termes sommitaux du Bédoulien et une partie inférieure (= Gargasien inférieur et moyen) de l'Aptien s.s. (i.e., sensu Orbigny, 1840).

Étayée par une approche intégrée, la mise en parallèle de la série du Bassin d'Apt avec les termes contemporains du Bassin de Cassis-La Bédoule a également permis de détecter et de quantifier des variations importantes, non concomitantes, des rythmes d'accumulation sédimentaire entre les deux secteurs. Au final, la coupe de Clavaillan, située à 8 km à l'WSW de Gargas, constitue l'unique affleurement où la limite entre la Sous-Zone à Grandis et la Zone à Furcata est visible dans un contexte permettant de le proposer comme candidat à la fixation du GSSP du sous-étage Gargasien (ou de l'Aptien s.s. dans sa conception historique).

Mots-clefs

• Aptien ;
• Bédoulien ;
• Gargasien ;
• biostratigraphie ;
• micropaléontologie quantitative ;
• stratigraphie isotopique ;
• stratotype ;
• GSSP.

Citation

Moullade M., Tronchetti G., Balme C., Dutour Y., Ropolo P., Price G., Martinez M. & Granier B. (2017).- Proposition pour l'établissement du GSSP de l'Aptien supérieur dans le Bassin d'Apt (Vaucluse, SE France) : Synthèse des données stratigraphiques.- Carnets Geol., Madrid, vol. 17, nº 9, p. 161-189.

Abstract

GSSP proposal for the upper Aptian substage in the Apt Basin (Vaucluse, SE France): Synthesis of the stratigraphic data.- The synthesis of the stratigraphic data collected over more than a decade in the stratotypic area has made it possible to establish a composite section of the "Aptian marls" from the Grandis ammonite Subzone to the base of the Melchioris Zone, i.e., from the Schackoina (Leupoldina) gr. cabri foraminiferal Zone to the Globigerinelloides algerianus Zone. This composite section includes the partial sections from Clavaillan, South and East Pichouraz, La Tuilière, Les Gays and Gargas (Vaucluse, SE France). In particular, our revision has shown that the marly calcareous bed, which divides the marly series of Clavaillan and Pichouraz, compared with  the Vocontian "Niveau blanc" and thought to be unique and isochronous, corresponds in fact to two stratigraphically distinct levels.

The present study confirms that the visible series of marls in the stratotypic area, not taking into account the "A1" supra-Urgonian formation of Leenhardt (1883), includes only the uppermost terms of the Bedoulian and the lower terms (= Lower and Middle Gargasian) of the Aptian s.s. (i.e., sensu Orbigny, 1840).

Based on the methods of integrated stratigraphy, a comparison of the series of the Apt Basin with the contemporary terms of the Cassis-La Bédoule Basin has also made it possible to detect and quantify important variations in the rhythms of sedimentary accumulation between the two sectors. In the end, the Clavaillan section, located 8 km WSW from the Gargas section, is the only outcrop where the boundary between the Grandis Subzone and the Furcata Zone is visible in a context which supports a proposal that this exposure be a candidate for the GSSP of the Gargasian substage (or of the Aptian s.s. in the initial concept of the creator of the stage).

Key-words

• Aptian;
• Bedoulian;
• Gargasian;
• biostratigraphy;
• quantitative micropaleontology;
• isotopic stratigraphy;
• stratotype;
• GSSP.


1. Introduction

Des recherches récentes (Dutour, 2005 ; Moullade et al., 2009a, 2009b) ont fourni les éléments d'une coupe composite continue des "Marnes aptiennes" (sensu Orbigny, 1840) sur la base des principaux affleurements résiduels du secteur stratotypique de l'étage (La Tuilière/Saint-Saturnin-lès-Apt, département du Vaucluse, SE France) (Fig. 1 ). Dans ce travail, nous y adjoignons les résultats inédits d'une étude détaillée de la coupe de Clavaillan, ainsi que ceux résultant d'une révision d'échantillons micropaléontologiques prélevés en 1967 sur la coupe de Gargas, juste avant sa disparition en tant qu'affleurement. Clavaillan complète la coupe vers le bas, tandis que Gargas la complète par le haut. Partant de la Sous-Zone d'ammonites à Deshayesites grandis et incluant la totalité de la Zone à Dufrenoyia furcata, cette coupe composite (totalisant en relais 172 m de couches marneuses aptiennes) se termine au tout début de la Zone de foraminifères à Globigerinelloides algerianus. Des corrélations entre ammonites (Ropolo et al., 2008) et foraminifères (Moullade et al., 2005) dans la coupe de l'Aptien de la Marcouline à Cassis (Bouches-du-Rhône) ont montré que la Zone à G. algerianus débute dix mètres au-dessus de la limite entre la Zone à Martini et la Zone à Melchioris.

Sur la base de données fauniques nouvelles ou revisitées, la présente note a pour objet principal une actualisation de la stratigraphie des marnes aptiennes du bassin d'Apt. Une des conséquences espérées de la révision de ce secteur encore préservé de la région du stratotype historique de l'Aptien était aussi de montrer qu'il peut constituer une alternative pour la définition de la limite entre Bédoulien et Gargasien [= Aptien s.s. (i.e., sensu Orbigny, 1840)], et/ou compléter le site de Cassis-La Bédoule récemment proposé à ce sujet par Moullade et al. (2011, 2015).

Fig. 1
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Figure 1 : Localisation géographique du secteur étudié.

Fig. 2
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Figure 2 : Localisation des coupes étudiées (coordonnées GPS dans le texte, Section 3) : A. Clavaillan. B. Pichouraz Est et Sud ; La Tuilière W ; Les Gays 1 et 2. C. Gargas.

2. Matériel et méthodes

Les échantillons qui ont servi de base à notre étude proviennent de plusieurs coupes de terrain (Clavaillan, La Tuilière (Pichouraz, Les Gays) que nous avons levées durant la dernière décennie dans le Pays d'Apt (Fig. 2 ). L'origine du matériel concernant Gargas a été précisée ci-dessus dans la Section 1 (Introduction).

Les travaux sur le terrain ont été effectués par M. Moullade, G. Tronchetti, C. Balme et P. Ropolo. Les techniques de traitement des échantillons que nous avons employées ont été décrites en détail dans nos publications antérieures (se reporter particulièrement à Moullade et al., 2005). Les foraminifères benthiques et planctoniques ont été étudiés par M. Moullade et G. Tronchetti. Nous avons également procédé à des comptages des foraminifères selon une méthode décrite in Moullade et Tronchetti (2010) et reprise in Moullade et al. (2015). La détermination des ammonites recueillies a été effectuée par P. Ropolo et Y. Dutour. A. Bornemann et B. Lambert ont étudié les nannofossiles calcaires des coupes de Clavaillan et Pichouraz Sud, respectivement. Les principales espèces d'Ostracodes ont été déterminées par M. Moullade et la majeure partie de ses identifications ont été vérifiées par J.-F. Babinot. Les mesures isotopiques (δ18O et δ13C) sur les échantillons de la coupe de Pichouraz-Est ont été réalisées sous la supervision de G. Price à l'Université de Plymouth (School of Geography, Earth & Environmental Sciences). Enfin, l'approche cyclostratigraphique amorcée par M. Moullade et G. Tronchetti sur la base des comptages de foraminifères s'est effectuée en collaboration avec M. Martinez.

3. Les coupes de terrain

a) Clavaillan (Figs. 1 , 2.A , 3 , 4.A , 5 )

Le hameau de Clavaillan (commune de Roussillon) est situé en bordure de la route départementale D2, 4 km à l'WSW de La Tuilière. Les habitations sont adossées au revers oriental d'une colline, boisée dans sa partie sommitale ; les deux tiers inférieurs du revers sud-occidental, correspondant sans doute à une aire d'affouillement d'anciennes carrières, sont constitués d'affleurements cartographiés en marnes gargasiennes sur la feuille géologique Carpentras à 1/50.000. Il revient à Dutour (2005) d'avoir signalé le premier à cet endroit la présence de Deshayesites grandis, ammonite caractérisant le Bédoulien terminal (sensu Atrops & Dutour, 2005).

Nous y avons levé et échantillonné deux coupes ; la plus complète (Fig. 3.B  ; coord. GPS début : 43°55'10.8"N 5°16'28.2"E ; fin : 43°55'12.3"N 5°16'29.3"E) se situe sur le flanc sud de la colline précitée et montre en continu, sur 23 m d'épaisseur, une série de marno-calcaires gris à gris-bleu devenant jaunâtres dans le tiers supérieur de l'affleurement. Le seul repère lithologique notoire dans cette série plutôt uniforme est représenté par un mince niveau plus induré que l'encaissant, d'une épaisseur de 0,30 à 0,35 m, situé 11 m au-dessus de la base de la coupe. Ce banc qui coupe la série un peu en dessous de la limite de couleur (bleu/jaune) peut être aisément suivi dans le paysage (Fig. 4.A ), contrairement à deux ou trois autres indurations plus diffuses sporadiquement visibles au sein des marno-calcaires sous-jacents. À première vue, ce banc-repère évoque celui que nous avons décrit (Moullade et al., 2006) sous le nom de "Formation b" dans la coupe de Pichouraz-Sud (Fig. 3 , où ce banc défini en 2006 est désormais graphiquement intégré dans une nouvelle formation b étendue, incluant également les marnes sous-jacentes). Nous avions alors émis l'hypothèse (op. cit.) qu'à Pichouraz ce banc pouvait être l'équivalent du "Niveau blanc (NB)", défini par Friès (1987) et Bréhéret (1997) dans la partie basale des "marnes bleues" du domaine vocontien. Friès (op. cit., Fig. 12, p. 34) avait proposé de corréler ce niveau vocontien avec le banc 160 de la séquence de gros bancs (nº 158 à 170) formant la base de la coupe de la carrière Comte à Cassis ainsi qu'à La Bédoule (Bouches du Rhône) (= formation 5 in Fabre-Taxy et al., 1965 ; Unité 5 in Moullade et al., 1998a). À la lumière des résultats du présent travail, nous verrons plus loin que dans le détail ces suggestions de corrélation nécessitent d'être quelque peu nuancées.

Fig. 3
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Figure 3 : Logs lithologiques schématiques des coupes étudiées, avec positionnement des échantillons prélevés. Nomenclature des formations d'après Moullade et al., 2006 (révisée) - : marno-calcaires gris (Sous-Zone à Grandis, Bédoulien terminal); b : marnes gris-bleuté, encadrées par deux "niveaux blancs" (marqués par une flèche rouge), (NB1 = "niveau blanc" inférieur à Clavaillan ; NB2 =  niveau blanc supérieur à Pichouraz Est et Sud). ; c : marnes gris-bleuâtre, s'altérant en marnes bleu-jaunâtre dans la moitié supérieure de la formation ; d : marnes jaunâtres avec intercalations centimétriques de lits marno-calcaires limonitisés et de nodules pyrito-limonitiques ; e : marnes franches, bleutées.
Formations b, c, d et partie inférieure de e = Zone à Furcata. Partie supérieure de e = Zone à Martini (pro parte).

Fig. 4
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Figure 4 : Vue comparative des affleurements de Clavaillan (A) et de Pichouraz Sud (B), montrant l'apparente similitude d'aspect et de positionnement de leur "Niveau blanc" (NB) respectif.

Fig. 5
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Figure 5 : Vue de la coupe de Clavaillan, montrant le positionnement des échantillons prélevés pour étude micropaléontologique. NB1 = "Niveau blanc" inférieur, situé à la limite des formations a (Sous-Zone à Grandis) et b (Zone à Furcata).

b) Pichouraz (Figs. 1 , 2.B , 3 , 4.B , 6 , 7 )

La colline de Pichouraz (= dénomination originelle ; orthographiée "Pichouras" sur la récente feuille Apt à 1/25.000) est également située en bordure de la route départementale D2, mais plus à l'Est que Clavaillan, 250 m à l'WNW du hameau de la Tuilière, dépendant de la commune de Saint-Saturnin-lès-Apt (Fig. 1 ). Sont visibles à cet endroit (selon la nomenclature définie in Moullade et al., 2006) les formations a (sommet des marno-calcaires gris, attribués alors au Bédoulien), b ("Niveau blanc" sensu Moullade et al., 2006) et c (marnes aptiennes s.s., d'abord gris-bleuâtres, puis bleu-jaunâtre). Nous y avons levé deux coupes, distantes d'une centaine de mètres l'une de l'autre :

Fig. 6
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Figure 6 : Vue de la coupe de Pichouraz Sud, avec positionnement de quelques échantillons significatifs: 2270 et 2363 = respectivement début et fin de la coupe ; 2281 et 2282 encadrant NB2 ("Niveau blanc" supérieur, intra-Zone à Furcata et séparant les formations b et c) ; 2366, situé au niveau du quintuple datum microfaunique.

Fig. 7
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Figure 7 : Vue de la coupe de Pichouraz Est, avec positionnement de la totalité des échantillons prélevés pour étude micropaléontologique.

c) La Tuilière-Les Gays (Figs. 1 , 2.B , 3 , 8 , 9 , 10 )

La suite de la coupe composite de la série bédoulo-aptienne s'observe dans le secteur de La Tuilière sous la forme de petits affleurements dispersés au Sud et en contrebas immédiat du hameau proprement dit. Ils ont été décrits in Moullade et al. (2006) et depuis lors leur nombre a été réduit par suite de l'implantation récente de plusieurs villas. Toutefois, l'affleurement le plus important, situé à l'ouest immédiat du hameau et que nous avons dénommé coupe de La Tuilière W (coord. GPS début : 43°55'43.0"N 5°19'02.2"E ; fin : 43°55'42.9"N 5°19'00.9"E), épaisse de 18 m et base des travaux publiés en 2006, a été jusqu'à présent préservé. Son importance réside dans le fait qu'elle permet d'observer les derniers mètres de la formation c et une partie significative de la formation d. Elle constitue ainsi un relais entre les coupes de Pichouraz (a, b, partie inférieure de c) et les coupes du secteur collinaire des Gays 1 (coord. GPS début : 43°55'31.6"N 5°18'58.2"E ; fin : 43°55'29.5"N 5°18'59.3"E) et des Gays 2 (coord. GPS début : 43°55'29.4"N 5°18'56.7"E ; fin : 43°55'28.4"N 5°18'57.8"E). Ces deux coupes sont situées à  750 m au Sud de la Tuilière. Elles exposent le sommet de c et la totalité de d et de e. L'ensemble c-d-e y affleure ainsi en continu sur près de 80 m d'épaisseur. Les données lithostratigraphiques des coupes de La Tuilière et des Gays ont fait l'objet de publications détaillées par Dutour (2005) et Moullade et al. (2006, 2008, 2009a, 2009b). Cette épaisse série plutôt homogène de marnes gris-bleuté incluant La Tuilière et les Gays ne comporte qu'un seul repère lithologique notable, sous la forme d'une séquence épaisse de 10 m constituant la formation d. Elle se compose (Figs. 9 - 10 ) de marnes feuilletées fines, bleu-noirâtre en coupe fraîche, au sein desquelles s'insèrent des lits plus indurés de quelques centimètres, jaunâtres à brunâtres, marqués par une accumulation dense de petits nodules pyriteux limonitisés. Ces lits limonitiques sont séparés les uns des autres par des intervalles marneux de 0,4-0,5 à ± 1 m.

Fig. 8
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Figure 8 : Vue de la coupe de La Tuilière W.

Fig. 9
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Figure 9 : Vue générale de la coupe des Gays.

Fig. 10
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Figure 10 : Vue de la partie inférieure de la coupe des Gays. A : contact entre les formations c et d, montrant la séquence de lits limonitisés au sein de la formation d ; B-C : détail de la formation d.

d) Gargas (Figs. 1 , 2.C , 3 , 11 )

Les termes les plus récents de la série stratotypique aptienne ne sont plus accessibles à l'observation directe aujourd'hui dans le secteur de la colline de Gargas. Étudiés en détail par Moullade (1965) puis, entre autres auteurs, par Giroud d'Argoud (1975), ils ont fait l'objet d'une révision récente par Moullade et al. (2009b). Cette révision s'appuie sur des documents cartographiques inédits à 1/20.000 levés en 1963 par le premier auteur, et sur une réinterprétation micropaléontologique, en fonction des connaissances actuelles, d'un échantillonnage de 1967 conservé en collection. Nous y ajouterons de nouvelles données issues d'une révision des ammonites recueillies à Gargas par Moullade en 1965. Il en ressort que la série affleurante de la coupe de Gargas ne correspond en fait qu'à une partie de l'Aptien supérieur. Ses termes les plus anciens (base de la carrière dite des Grandes Terres) ne sont pas bédouliens mais gargasiens. De plus, tronquée par le haut sous les sables de l'Albien supérieur, la série aptienne se termine avec des niveaux détritiques autrefois attribués au Clansayésien (Leenhardt, 1883) et correspondant en fait au tout début de la Zone à Globigerinelloides algerianus (base du Gargasien moyen) (Moullade et al., 2009b). Rappelons que le niveau initial de cette zone micropaléontologique a été corrélé à Cassis (coupe de La Marcouline) avec la Zone d'ammonites à Melchioris (Moullade et al., 2005 ; Ropolo et al., 2008).

Fig. 11
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Figure 11 : Coupe de la colline de Gargas (telle qu'encore visible en 1963), avec positionnement des échantillons micropaléontologiques prélevés en 1967.

4. Ammonites

a) Formation "a"

Couronnés par le "Niveau blanc" les 15 à 20 mètres de cette formation observables à Clavaillan nous ont livré des ammonites (le plus souvent pyriteuses) relevant de la Sous-Zone à Deshayesites grandis, dont l'espèce-index, relativement fréquente. De nombreux spécimens de D. grandis récoltés à Clavaillan ont aussi été figurés par Dutour (2005, Pl. 29). Sur le plan lithologique, l'auteur mentionne seulement la présence au sein des marnes de deux petits bancs marno-calcaires, sans qu'une coupe détaillée figure précisément leur placement ni celui des ammonites récoltées. Toutefois, dans sa Figure synthétique nº 16, p. 222, récapitulant schématiquement par de simples traits le placement relatif des diverses coupes étudiées, l'auteur positionne géométriquement Clavaillan au niveau de la Sous-Zone à Grandis, au-dessous du trait indiquant les coupes du secteur de La Tuilière, qui dans son schéma débutent au niveau de la limite Grandis/Furcata. Ce point sera repris dans la Section 10 (Discussion).

b) "Niveau "b" (sensu Moullade et al., 2006)

Dans le bassin d'Apt, ce mince niveau-repère plus induré ne nous a pas fourni d'ammonites. Dans le domaine vocontien, la présence de Deshayesitidae a été signalée dans le Niveau blanc par Moullade (1966). À Cassis, Ropolo et al. (1998, 2006) placent la limite entre la Sous-Zone à Grandis et la Zone à Furcata au toit du banc 170.

c) Marnes aptiennes s.s. (sensu Orbigny, 1840)

À Clavaillan, nous avons recueilli des ammonites pyriteuses relevant de la Zone à Dufrenoyia furcata juste au-dessus du banc (assimilé au Niveau blanc) qui couronne la séquence à Deshayesites grandis. La présence de D. furcata à Clavaillan n'est pas mentionnée par Dutour (2005). Le problème est qu'à Pichouraz-Est (déterm. Dutour) et Pichouraz-Sud (déterm. Ropolo) nous avons aussi récolté D. furcata dans la série marneuse sous-jacente au banc paraissant visuellement l'homologue lithologique du Niveau blanc. Ces récoltes confirment l'attribution des coupes de Pichouraz à la Zone à Furcata par Dutour (2005), et mettent en question l'homologie supposée des deux bancs précités sur la seule base d'une similitude lithologique. Pour ce qui concerne le secteur des affleurements de La Tuilière proprement dit, où la faune est abondante, les espèces du genre Dufrenoyia ont fait l'objet de descriptions et figurations par Ropolo & Gonnet (2003) et Dutour (2005).

Il ressort donc des seules données de l'ammonitofaune que dans le secteur étudié le banc repère dénommé (b) à Pichouraz par Moullade et al. (2006) se situe à Clavaillan à la limite entre la Sous-Zone à Grandis et la Zone à Furcata, tandis que dans le secteur de Pichouraz, il apparaît enclavé dans la Zone à Furcata. Nous examinerons plus loin (Section 10 - Discussion) le problème de cette contradiction à la lumière des données fournies par les autres méthodes d'investigation que nous avons utilisées.

Il faut enfin noter que les ammonites recueillies dans les quinze premiers mètres de la coupe de Gargas par l'un d'entre nous (Moullade, 1965), déterminées alors par R. Busnardo comme des formes bédouliennes, ont fait l'objet d'une révision récente par ce dernier. Elle conduit à réattribuer ces niveaux au Gargasien franc (passage Zone à Furcata/Zone à Martini), ce qui est en parfaite concordance avec les résultats de leur révision micropaléontologique (Moullade et al., 2009b). Des fossiles collectés au même endroit (carrière des Grandes Terres à Gargas, avant son ennoyage) par un collectionneur amateur (Suau in Martel, 1972) et examinés par P. Ropolo ont été rapportés par ce dernier (comm. orale) à des Cheloniceras de la Zone à Martini (sommet de la Sous-Zone à Debile).

5. Foraminifères

a) Distribution

Les tableaux des Figures 12 - 13 - 14 - 15 - 16 -17 - 18 montrent la distribution semi-quantitative des foraminifères (et principaux ostracodes) recueillis dans les échantillons des coupes de Clavaillan, Pichouraz (Est et Sud), La Tuilière, Les Gays et Gargas.

Clavaillan (Fig. 12 )

Les données microfauniques fournies par cette coupe sembleraient confirmer en analyse superficielle celles que nous avons publiées pour la coupe de Pichouraz Sud (Moullade et al., 2008). Dans les deux coupes on observe en particulier une baisse de la densité faunique de part et d'autre du Niveau blanc, globalement un peu moins marquée mais sur une période un peu plus longue à Clavaillan qu'à Pichouraz. En revanche, durant cet épisode oligofaunique, les marqueurs benthiques ainsi que les Schackoïnes sont proportionnellement plus affectés à Clavaillan. Dans les deux coupes on dénote aussi une rythmicité à peu près de même ordre dans les fréquences de représentation de formes telles que Tritaxia pyramidata ou les groupes des Lenticulines et Gavelinelles. Il faut noter que le niveau le plus élevé affleurant dans la coupe de Clavaillan, situé à moins d'une dizaine de mètres au-dessus du Niveau blanc, n'atteint pas le triple datum micropaléontologique défini à Pichouraz Sud 11 m au-dessus du niveau repère (Moullade et al., 2008). Ce datum est marqué à Pichouraz par les disparitions simultanées des espèces benthiques Lenticulina sp. cf. nodosa et Astacolus crepidularis tricarinella, en coïncidence avec l'apparition de l'espèce planctonique Praehedbergella luterbacheri. La coupe de Clavaillan s'interrompant ici trop tôt, on ne peut rien conclure pour ce qui concerne la localisation du moment de disparition des deux formes benthiques, ici constamment représentées ; l'absence du marqueur planctonique confirme que la coupe n'atteint pas le datum. Les marqueurs micropaléontologiques ne permettent donc pas ici de trancher à eux seuls quant à la question de l'iso- ou hétérochronie du Niveau blanc entre les deux coupes.

Fig. 12
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Figure 12 : Tableau montrant la distribution semi-quantitative du contenu microfaunique de la coupe de Clavaillan.

Pichouraz Sud (Fig. 13 )

La Figure 13 constitue une version révisée, sur la base d'un tri plus poussé des échantillons recueillis, de celle qui a été publiée par Moullade et al. (2008). La coupe démarre un peu plus haut dans la série que celle de Clavaillan mais présente l'avantage de monter plus haut, montrant ainsi en continuité, sur près de 25 m, la séquence sus-jacente au Niveau blanc, avec un positionnement précis (11 m au-dessus du Niveau blanc) du triple datum mentionné plus haut. Notre présente révision du contenu des échantillons de cette coupe montre en outre que le triple datum de 2008 peut être enrichi de deux taxons supplémentaires, l'ensemble constituant un quintuple datum défini globalement par :

Sur la base de données de comptage portant sur un plus grand nombre d'échantillons et de spécimens, on voit aussi que les cycles de fréquences du foraminifère benthique agglutinant Tritaxia pyramidata sont délimités avec plus de précision que dans l'étude initiale de 2008 sur Pichouraz Sud.

Le fait le plus marquant est qu'au-dessus de la séquence à cycles bien réguliers et à valeurs contrastées de Tritaxias (22 premiers mètres de la coupe de Pichouraz), la fréquence de cette espèce chute brusquement et considérablement : ce taxon est alors le plus souvent totalement absent ou, au mieux, dans quelques niveaux seulement, représenté par un seul spécimen. Il faut noter que le début de cette crise majeure des Tritaxias coïncide à peu près avec le datum multiple précité.

Fig. 13
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Figure 13 : Tableau montrant la distribution semi-quantitative du contenu microfaunique de la coupe de Pichouraz Sud.

Pichouraz Est (Fig. 14 )

Par rapport à celle de Pichouraz-Sud, cette coupe présente l'avantage de débuter un peu plus bas dans la série et d'avoir été échantillonnée avec une maille plus serrée. En dessous du Niveau blanc, elle révèle ainsi l'existence de 9 cycles de Tritaxias, pour seulement 6 à Pichouraz Sud.

En revanche par rapport à cette dernière elle s'interrompt plus tôt par le haut, sans doute très près en dessous du quintuple datum. En effet, les deux derniers niveaux prélevés à Pichouraz Est renferment encore les 4 espèces benthiques (trois foraminifères, un ostracode) marqueurs, mais ne contiennent pas encore P. luterbacheri sous sa forme typique à 7 loges au dernier tour ; nous avons seulement recueilli à ce niveau sommital de rarissimes spécimens transitionnels de Praehedbergelles à 6,5 loges (i.e., 6,5 loges visibles du côté ventral pour le dernier tour), s'inscrivant dans le passage évolutif de P. primare (à 6 loges) vers P. luterbacheri (à 7 loges) tel qu'observé à Pichouraz Sud ainsi qu'à Cassis-La Bédoule (Moullade et al., 2005, 2015).

Malgré la densité des informations micropaléontologiques recueillies, faute de disposer de coupes se chevauchant durant un laps de temps plus important, nous ne sommes donc pas en mesure, de prime abord, de confirmer ou d'infirmer formellement avec les foraminifères l'hypothèse émise plus haut sur la seule base de la distribution des ammonites, à savoir l'existence d'un "Niveau blanc" constitué en réalité de deux bancs distincts, non contemporains.

Fig. 14
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Figure 14 : Tableau montrant la distribution semi-quantitative du contenu microfaunique de la coupe de Pichouraz Est.

La Tuilière (Fig. 15 )

Outre le fait qu'il montre le contact entre les formations c et d, ce petit affleurement présente un double intérêt paléontologique, à la fois par sa richesse en ammonites (nombreux spécimens de la Zone à Furcata) et par la présence quasi simultanée à son extrême base, sur 0,5 m, des cinq éléments constitutifs du quintuple datum micropaléontologique. Il permet ainsi de constater que ce datum se situe 9 m sous la limite inférieure de la formation d. De plus, comme à Pichouraz Sud, il coïncide pratiquement avec la survenue de la chute brutale de fréquence des Tritaxias.

Fig. 15
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Figure 15 : Tableau montrant la distribution semi-quantitative du contenu microfaunique de la coupe de La Tuilière W.

Les Gays (Figs. 16 -17 )

En combinant les données des coupes de La Tuilière et surtout des Gays 1-2, on relève les faits marquants suivants :

À noter que l'on observe dans les coupes des Gays la brève période repère de co-occurrence des dernières Schackoïnes avec les premiers Globigerinelloides à 7 loges, qui a déjà été signalée par maints auteurs dans l'ensemble du domaine téthysien. Aux Gays cette période s'étage sur 6 m, alors qu'elle correspond à 10 m de sédiments à Cassis-La Bédoule (Moullade et al., 2015).

Fig. 16
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Figure 16 : Tableau montrant la distribution semi-quantitative du contenu microfaunique de la coupe des Gays 1.

Fig. 17
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Figure 17 : Tableau montrant la distribution semi-quantitative du contenu microfaunique de la coupe des Gays 2.

Gargas (Figs. 11 , 18 )

Compte tenu d'intervalles de non-visibilité dans la coupe du siècle dernier encore accessible dans les années soixante et de la densité modérée de l'échantillonnage alors pratiqué, il n'est pas vraiment possible ici de mettre en évidence en continu la cyclicité dans la représentation des Tritaxias. Il est toutefois possible d'y déterminer successivement :

Fig. 18
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Figure 18 : Tableau montrant la distribution semi-quantitative du contenu microfaunique de la coupe de Gargas.

b) Marqueurs

La mise en perspective des différentes coupes élémentaires décrites ci-dessus, base d'une coupe composite des marnes aptiennes du secteur stratotypique de la région d'Apt, permet de mettre en évidence, dans un ensemble microfaunique au demeurant assez homogène à l'Aptien, quelques espèces de foraminifères à valeur de marqueurs stratigraphiques, se répartissant entre formes benthiques calcaires et surtout planctoniques.

Benthiques calcaires (hyalins)

Les rares marqueurs potentiels pertinents de ce groupe pourtant bien diversifié se caractérisent surtout par leur moment d'extinction. Nous avons déjà mentionné celui des trois taxons (Lenticulina cf. nodosa, L. cf. heiermanni, Astacolus crepidularis tricarinella) qui se produit à peu près simultanément une douzaine de mètres au-dessus du toit du Niveau blanc visible dans les coupes de Pichouraz.

Deux autres formes, espèces uniloculaires relevant de la famille des Nodosariidae, se caractérisent par leur moment d'apparition : Ramulina sp. gr. aculeata, juste au-dessus du Niveau blanc, et Oolina apiculata, un peu plus d'une vingtaine de mètres au-dessus de ce même niveau.

Planctoniques

Au contraire d'un cortège de formes planctoniques pauciloculaires (4 à 6 loges au dernier tour), trocho- et plani- spiralées, assez stable durant l'ensemble de la série étudiée, la lignée phylogénétique des formes à 7 loges et plus au dernier tour se caractérise par une longévité spécifique plus brève, avec des moments d'apparition bien tranchés définissant des bio-événements fiables. La succession des premières occurrences de Praehedbergella luterbacheriGlobigerinelloides ferreolensis heptacameratus - G. ferreolensis ferreolensisG. barriG. algerianus, déjà bien reconnue dans l'ensemble de la Tethys, permet de définir les coupures zonales au sein de l'Aptien supérieur. L'extinction des Schackoïnes du gr. cabri (Schackoina (Leupoldina) cabri et Schackoina (Leupoldina) pustulans) constitue un repère additionnel, malgré la rareté de ces formes dans la période précédant leur disparition.

6. Nannofossiles calcaires

Clavaillan

L'étude d'A. Bornemann sur les échantillons de la coupe de Clavaillan, rendue difficile par le mauvais état de conservation du matériel, a cependant permis de proposer la fixation de la limite des sous-zones de nannofossiles NC6b et NC7a entre les échantillons 2406 et 2407, soit 5 m au-dessus du Niveau blanc (= limite Grandis/Furcata) de cette coupe, dans la partie basale de la Zone à Furcata. Dans le domaine vocontien (Herrle et al., 2010) cette limite NC6b/NC7a a été placée une dizaine de mètres sous le Niveau blanc ; à Cassis-La Bédoule, Bergen (1998) l'a fixée entre les bancs 168 et 169, soit 2 m sous le toit du banc 170 qui marque localement la limite Grandis/Furcata.

Pichouraz

L'étude des Nannofossiles de Pichouraz Sud a permis à B. Lambert d'attribuer la partie inférieure de cette coupe (échantillons 2270 à 2325) à la sous-zone à NC7a, y incluant par conséquent le "Niveau blanc" local (échantillons 2281-2282), alors que nous venons de voir qu'à Clavaillan le niveau supposé faciologiquement analogue est inclus dans la sous-zone NC6b.

Autrement dit, sur la base des ammonites et des nannofossiles, il apparaît bien que dans le secteur d'Apt les deux "Niveaux blancs" identifiés ne sont pas isochrones. Comme dans le domaine vocontien, cette entité serait lithologiquement composée de deux bancs distincts séparés par une épaisseur de marnes, faible dans le premier cas, indéterminée mais sûrement bien supérieure dans le second. En effet elle doit au minimum être égale à la somme des marnes visibles au-dessus du NB de Clavaillan (≥ 8 m) et des marnes sous-jacentes au NB visibles à l'affleurement à Pichouraz-Est (≥ ­22 m), soit au moins trente mètres.

7. Ostracodes

La présente étude associe une révision mineure des travaux déjà publiés (Babinot et al., 2007a, 2007b, pour le secteur de Pichouraz Sud-La Tuilière-Les Gays et Moullade et al., 2009b, pour celui de Gargas) à des données complémentaires inédites recueillies par l'un d'entre nous (M.Mo.) dans la coupe de Pichouraz Est.

Globalement, on constate que les populations d'ostracodes aptiennes de la région d'Apt sont, de manière constante, numériquement dominées par des formes lisses du groupe des Cytherellas (principalement Cytherella gr. ovata), qui traversent sans encombre tous les aléas de l'histoire sédimentaire du bassin. Il n'en est pas de même pour quelques autres espèces de formes lisses et surtout pour les formes ornées, dont la répartition différenciée permet de distinguer trois périodes :

8. Données isotopiques

Les tentatives de Lorenzen et al. (2013) et Moullade et al. (2015) de retrouver dans le secteur de Cassis-La Bédoule, au sein de l'étage C7 de la courbe isotopique du δ13C, la signature de l' "Aparein Event", n'ont pas paru très déterminantes. Cet événement a été individualisé en Espagne, principalement dans le domaine basco-cantabrique (García-Mondéjar et al., 2009 ; Millán et al., 2009) (coupe d'Igaratza, Fig. 19.D ) et la Cordillère bétique (Nuñez-Useche et al., 2014). Nuñez-Useche et al. ont également estimé l'avoir détecté dans l'Aptien d'autres régions du globe [Cassis-La Bédoule (Fig. 19.D ), domaine vocontien, Tunisie, etc.] à la lecture de courbes isotopiques publiées dans la littérature. Cet événement s'accompagne d'une brève excursion négative du δ13C, généralement de l'ordre de 1‰ mais pouvant aller jusqu'à 4‰ dans la coupe d'Igaratza (domaine cantabrique). Les auteurs situent cet événement au sein de la Zone à Dufrenoyia furcata et l'envisagent comme un moyen de découper en deux parties à peu près égales le long et "monotone" étage isotopique C7 (nomenclature de Menegatti et al., 1998).

Dans le cadre du présent travail nous avons fait procéder à une analyse des isotopes stables (maille d'échantillonnage de 0,5 m) du segment terminal de la coupe de Pichouraz Est, incluant une portion inférieure mais non basale de la Zone à Furcata. La courbe du δ13C (Fig. 19.A ) révèle pour cette période une signature rappelant celles que nous avons obtenues dans le secteur de Cassis-La Bédoule [Kuhnt et al., 1998 ; Moullade et al., 1998b (Fig. 19.D ), Lorenzen et al., 2013 ; Moullade et al., 2015 (Fig. 19.C )] dans la partie basale de la Zone à Furcata. On y décèle, débutant à 1,8 m au-dessus du banc 170 à Cassis-La Bédoule et 1,5 m au-dessus du Niveau blanc de Pichouraz Est, une période discrète d'augmentation subite de l'amplitude des oscillations, passant d'une fourchette de 0,3-0,4 ‰ à une configuration à ± 1‰.

La courbe du δ18O (Fig. 19.B ) à Pichouraz Est apparaît complètement découplée de celle du δ13C, ce qui permet d'éliminer tout aléa minéralogique. Elle montre essentiellement une inflexion significative, d'un ordre de grandeur de 2 à 2,5 ‰, qui témoigne d'une période de brusque réchauffement climatique. À Pichouraz Est cette inflexion débute 6 m au-dessus du toit du Niveau blanc. Une inflexion similaire (correspondant à la limite des étages isotopiques C7 et C8) a été observée à partir de 11,5 m au-dessus du banc 170 dans le forage LB3 de La Bédoule (Moullade et al., 2015) (Fig. 19.C ). Il serait nécessaire de procéder à des analyses isotopiques complémentaires, sur la coupe de Clavaillan en particulier, pour localiser plus précisément le positionnement d'éventuelles anomalies par rapport à la limite Grandis/Furcata.

Fig. 19
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Figure 19 : Comparaison des courbes isotopiques (δ13C et δ18O) A-B. Vaucluse (coupe de Pichouraz Est, ce travail), C. Forage LB3 à La Bédoule (d'après Moullade et al., 2015), montrant une certaine similitude de signature au niveau de la partie basale de la Zone à Furcata (= niveau Aparein des auteurs espagnols ?), D. Cassis-La Bédoule, Igaratza (in litteris d'après Nuñez-Useche et al., 2014).

9. Esquisse d'analyse cyclostratigraphique

Une étude récente (Moullade et al., 2015) portant sur des forages effectués dans l'Aptien du secteur de Roquefort-La Bédoule a montré que les données de comptage de certains foraminifères benthiques pouvaient éventuellement constituer une approche pour identifier l'enregistrement de cycles orbitaux. Il nous a donc paru intéressant de tester à nouveau cette méthode dans l'Aptien du secteur du bassin d'Apt, situé dans un contexte paléogéographique quelque peu différent de celui de Cassis-La Bédoule (Moullade & Tronchetti, 2010), mais présentant des cortèges microfauniques a priori assez similaires.

La Figure 20 synthétise graphiquement les résultats des données de comptage (Fig. 21 ) obtenues à partir de l'ensemble des échantillons de la coupe composite précitée. Pour chaque échantillon le pourcentage de Tritaxias par gramme de sédiment sec a été mis en parallèle avec le nombre d'espèces benthiques (diversité spécifique). Les variations de chacun de ces deux paramètres se traduisent par une évidente cyclicité, plus ou moins concordante selon les niveaux, permettant de découper la colonne stratigraphique en quatre périodes successives avec de bas en haut (Fig. 20 ) :

Fig. 20
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Figure 20 : Courbes des variations du pourcentage des Tritaxias (en rouge) et du nombre d'espèces de foraminifères benthiques (en bleu) établies à partir de comptages sur les microfaunes d'une coupe composite associant les coupes élémentaires de Pichouraz Est, Pichouraz Sud et des Gays (données détaillées dans le Tableau de la Fig. 21 ).

Fig. 21
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Figure 21 : Données micropaléontologiques quantitatives utilisées pour l'établissement des courbes de la Fig. 20 .

Le découpage des quatre périodes précitées, fondé sur leur "signature" cyclostratigraphique, est plutôt indépendant des variations lithologiques (Fig. 20 ). Ceci est particulièrement net pour ce qui est de la "grande crise des Tritaxias", qui s'étage de 34,5 à 76 m et traverse successivement plusieurs lithologies bien distinctes (partie supérieure de la formation c, formation d et partie inférieure de la formation e). D'autre part, la formation e, lithologiquement très homogène, couvre trois des quatre périodes distinguées ci-dessus (partie supérieure de II, intégralité de III et de IV), aux caractéristiques pourtant très dissemblables quant à leur signature cyclostratigraphique.

Il semblerait en revanche que les variations soudaines des valeurs d'abondance des Tritaxias et de la diversité spécifique des benthiques soient plutôt corrélées avec des facteurs évolutifs concernant les formes planctoniques. Ainsi la coupure majeure à la cote 35 m entre les périodes I et II coïncide avec la première occurrence des Praehedbergelles à 7 loges au dernier tour. De même, la coupure à 90,5 m entre les périodes III et IV est précédée de très peu par la première occurrence des Globigerinelloides à 7 loges.

10. Discussion

a) Corrélation géométrique (vs faunique) des coupes de Pichouraz et de Clavaillan :
problème du ou des "niveaux blancs"

Selon Atrops & Dutour (2002), en domaine vocontien le toit du doublet calcaire nommé Niveau blanc marque la limite entre les zones à Deshayesi et à Furcata. En 2005, les mêmes auteurs publient les principaux résultats biostratigraphiques (détaillés par ailleurs par Dutour, 2005) obtenus à partir d'une coupe composite de l'Aptien supérieur du secteur "stratotypique" de la Tuilière. Ils évoquent une série à dominante marneuse, comportant à "sa base quatre bancs de calcaires argileux formant de bons repères lithologiques". Ces quatre bancs sont figurés sur un log synthétique, repris de Dutour (2005), où ils sont intégrés dans la Zone à Furcata. Dans la publication d'Atrops & Dutour (2005), il n'est pas fait mention de la coupe de Clavaillan, située 4 km à l'WSW du secteur de La Tuilière. Dans la Thèse de Dutour (2005), le tracé schématique de cette coupe est seulement positionné géométriquement sous celui de Pichouraz dans sa Figure synthétique nº 16, p. 222. Elle est par ailleurs brièvement mentionnée, p. 266, sans figuration lithologique: "Cette coupe (...) est constituée de 12 mètres de marnes gris clair qui présentent un pendage de 12° vers le Sud. Un petit banc marno-calcaire de 35 cm d'épaisseur est bien visible à 4,50 m de la base de la série. Un autre, de 20 cm, est plus difficile à observer 3,80 m plus haut". Point important, l'auteur mentionne également qu' "on peut récolter des ammonites sur presque toute l'épaisseur de la série. (…) la présence de Deshayesites grandis au sein de cette population permet de bien caractériser la Zone à Deshayesi, Sous-Zone à Grandis, dans la région stratotypique".

Notre propre relevé de la coupe de Clavaillan (voir Section 3.a) ne concorde pas exactement avec la description de Dutour (2005). De plus, si nous avons effectivement recueilli dans cette localité d'assez nombreux spécimens de D. grandis, ils proviennent uniquement de la séquence marneuse inférieure, située en dessous du mince niveau repère plus induré, seul bien individualisé dans le paysage, que nous avons initialement assimilé au Niveau blanc visible à Pichouraz. Au-dessus de ce niveau, qui divise la coupe de Clavaillan en deux parties à peu près égales, nous n'avons recueilli en effet que des ammonites caractérisant la Zone à Dufrenoyia furcata. La limite Bédoulien/Gargasien (sensu Atrops & Dutour, 2002) est donc recoupée à Clavaillan, point que les auteurs n'ont ni mentionné ni exploité dans leurs travaux de 2005.

En revanche, tout comme Dutour (2005), et ce aussi bien à Pichouraz Sud qu'à Pichouraz Est, nous n'avons récolté en dessous du Niveau blanc que des ammonites indiquant la Zone à Furcata.

Ceci pose évidemment le problème de la corrélation initiale entre Clavaillan et Pichouraz, que nous avons évoqué dans les Sections 4 (Ammonites) et 6 (Nannofossiles). La distribution des ammonites et des nannofossiles conduit en effet à mettre en doute l'isochronie du banc repère bien visible dans le paysage et d'allure semblable pour chacune des deux coupes (Fig. 4.A vs Fig. 4.B ). L'apport des autres disciplines dans la résolution de ce problème est inégal :

microfaciès

Les deux niveaux marno-calcaires précités ne peuvent être objectivement distingués par leur microfaciès. Toutefois une différence apparaît dans leur couverture marneuse : à Clavaillan, 3 m au-dessus du NB (niveau 2405), les résidus de tamisage (≥ 500 µm) sont constitués d'une sorte de "microlumachelle" faite d'abondants débris de tests ou même parfois de petites coquilles entières d'invertébrés (lamellibranches, échinodermes, gastéropodes). Rien de tel n'a été observé à Pichouraz, où en revanche le NB, macroscopiquement et microscopiquement similaire à celui de Clavaillan, est surmonté d'une mince couche feuilletée formée de paillettes argileuses noirâtres, non observée à Clavaillan.

foraminifères

Les principaux marqueurs benthiques constituants du datum multiple sont observés de part et d'autre des niveaux blancs de Clavaillan et de Pichouraz. Mais à Clavaillan la séquence affleurante s'interrompt trop tôt (7 m au-dessus du NB) pour que l'on puisse se faire une idée de la position du datum ; les composants benthiques sont présents dans toute la coupe, mais pas le constituant planctonique (Praehedbergella luterbacheri), dont l'apparition est normalement contemporaine de leur extinction (coupes de Pichouraz Sud et de la Tuilière). Les foraminifères marqueurs ne permettent donc pas de trancher le problème de corrélation ; ce n'est pas leur fiabilité qui est en cause, mais le hiatus d'observation entre les coupes de terrain.

On remarque toutefois de légères disparités dans la distribution microfaunique entre les secteurs de Clavaillan et de Pichouraz :

ostracodes

Un peu mieux que les foraminifères, les marqueurs ostracodologiques constituent un élément complémentaire pour renforcer l'hypothèse découlant des données des ammonites et des nannofossiles. Nous avons vu en effet (Section 8) que la distribution des Schulerideas, de Platycythereis rectangularis et de Cytherelloidea bedouliana dans la séquence sous-jacente au NB à Clavaillan diffère de celle qui est relevée à Pichouraz.

courbes de fréquence des Tritaxias et de diversité des benthiques

De part et d'autre et au niveau même du banc repère NB, la signature des courbes des Tritaxias et de la diversité des foraminifères benthiques à Pichouraz (Est et Sud) apparaît différente de celle qui a été relevée à Clavaillan (Fig. 22 , Tableau I) :

CLAVAILLAN PICHOURAZ
Tritaxias
1 cycle s'étageant sur 3 m, à fréquence très faible ou nulle, situé de part et d'autre du NB (1,7 m au-dessus, 1 m au-dessous) 1 cycle à fréquence faible ou nulle, sur 1 m (Pich. Sud) à 1,5 m (Pich. Est), axé préférentiellement sur le NB 
Les 2 cycles positifs sus-jacents au NB, à fréquence assez forte, très semblables, s'étagent sur 6 m et sont séparés par 1 cycle à fréquence quasi nulle Sur les 6 m sus-jacents au NB, cyclicité différente, avec 2 pics d'abondance forte, séparés par 1 cycle à fréquence moyenne
Sous le NB, sur 12 m, 2 pics positifs(de haut en bas : un majeur, un moyen) Sous le NB, configuration plus complexe, sur 12 m, 4 pics (de haut en bas : 1 moyen, 1 majeur, 1 mineur, 1 moyen)
Diversité globale des benthiques
Courbe de diversité spécifique des benthiques moins contrastée, variant de 10 à 30 espèces sous le NB, de 8 à 38 espèces au-dessus Courbe de diversité spécifique des benthiques variant de 3 à 42 espèces sous le NB,de 12 à 46 espèces au-dessus

En résumé, parmi l'éventail des méthodes utilisées, celles qui sont fondées en priorité sur les ammonites, les nannofossiles et la micropaléontologie quantitative, accessoirement sur les foraminifères et les ostracodes, fournissent un faisceau d'arguments justifiant l'hétérochronie de deux bancs repères morphologiquement et lithologiquement d'apparence semblable, à Clavaillan d'une part, à Pichouraz d'autre part. Ces bancs sont intercalés à des niveaux différents dans la série des "marnes aptiennes", mais faute d'affleurements favorables, leur superposition géométrique n'a pu être constatée directement sur une même coupe de terrain.

Nous baptiserons donc respectivement "NB1" et "NB2" ces deux bancs, délimitant entre eux une formation "b" dilatée dont on ne peut cependant préciser l'épaisseur exacte. Nous avons vu plus haut (Section 6) qu'en additionnant l'épaisseur des marnes sus-jacentes à NB1 à Clavaillan et celle des marnes sous-jacentes à NB2 à Pichouraz Est, on peut estimer à au moins 30 m la séquence marneuse séparant ces deux bancs repères.

Fig. 22
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Figure 22 : Comparaison des courbes des variations du nombre de Tritaxias (en rouge) et du nombre d'espèces de foraminifères benthiques (en bleu) de part et d'autre de leur "Niveau blanc" respectif entre : A. la coupe de Pichouraz Sud et B. la coupe de Clavaillan. La désynchronisation des pics de fréquence entre les deux coupes constitue un élément supplémentaire d'appréciation pour démontrer que les deux niveaux ne sont pas homologues.

b) Comparaison entre le secteur de La Tuilière (Bassin d'Apt) et celui de Cassis-La Bédoule

● "Niveaux blancs"

Dans le secteur stratotypique du Bédoulien, la limite entre la Sous-Zone à Grandis et la Zone à Furcata se situe au toit du banc 170, qui termine l'Unité 5 (Moullade et al., 1998a). Nous avons vu que dans le secteur de La Tuilière, cette limite n'était visible que dans la coupe de Clavaillan, où elle se place au toit de NB1, le premier des deux bancs repères délimitant la formation b telle qu'émendée ci-dessus (Section 10.a). Autrement dit, le banc 170 de La Bédoule termine le Bédoulien, tandis que la formation b du Vaucluse constitue la partie basale du Gargasien (Aptien s.s.). Donc, si l'on admet l'hypothèse de Friès (1987) évoquée dans la Section 3.a, selon laquelle le Niveau blanc vocontien serait corrélable avec le banc 160 de la coupe de Cassis, l'un et l'autre d'âge bédoulien, la séquence gargasienne NB1-NB2 du Vaucluse ne peut en être l'équivalent.

● "Datum multiple"

Une autre disparité dans la corrélation entre les deux secteurs apparaît avec le placement des éléments constitutifs du datum micropaléontologique multiple. À Pichouraz Sud, l'extinction quasi simultanée des quatre composants benthiques se produit entre dix à douze mètres au-dessus de NB2, soit à au moins 40 m au-dessus de la limite Bédoulien/Gargasien. L'apparition du planctonique se situe onze mètres au-dessus du banc repère, soit dans l'intervalle resserré d'extinction des benthiques, et peut donc en être considérée comme quasi synchrone. Dans les forages de La Bédoule (Moullade et al., 2015), trois des constituants benthiques disparaissent simultanément 4 m au-dessus du banc 170, le quatrième (Lenticulina cf. heiermanni) s'éteignant un peu plus tôt, de 0,50 m (forage LB3) à 2 m (forage LB1) au-dessus du banc 170. Mais dans les deux forages, l'espèce planctonique est présente dès le premier échantillon prélevé à la base des marnes surmontant immédiatement le banc 170 (limite Bédoulien/Gargasien), soit plus précocement qu'à Apt, et en tout état de cause, avant et non pendant l'extinction des benthiques.

Nannofossiles calcaires

À La Bédoule, comme dans le Bassin Vocontien, la limite des sous-zones de nannofossiles NC6b/NC7a a été identifiée dans la partie supérieure de la Sous-Zone d'ammonites à D. grandis, alors qu'à Clavaillan (bassin d'Apt) elle a été localisée dans la partie basale de la Zone à Furcata.

Cyclostratigraphie

Nos travaux sur les secteurs stratotypiques aptiens (Moullade & Tronchetti, 2010 ; Moullade et al., 2015) ont montré un organisation cyclique des variations d'abondance des Tritaxias et des valeurs de la diversité spécifique des foraminifères benthiques. L'hypothèse a été formulée en des travaux antérieurs (liste in Moullade & Tronchetti, 2010) concernant d'autres régions du globe que ce type de cyclicité à base biologique pouvait résulter des variations des paramètres orbitaux de la planète. L'utilisation de cette méthode a conduit à des résultats significatifs pour le secteur de l'Aptien de La Bédoule (Moullade et al., 2015), où la série a pu être échantillonnée de manière dense et en continu grâce à des forages carottés avec une excellente récupération. Elle a permis en particulier de mieux calibrer la durée de l'événement anoxique OAE1a, et de montrer pour la première fois dans cette localité l'existence d'importantes variations, en les chiffrant, dans les rythmes sédimentaires à la transition Bédoulien/Gargasien : 55 kyr/m durant l'OAE1a, 80 kyr/m (période de ralentissement sédimentaire maximum) au Bédoulien terminal/Gargasien basal, 20 kyr/m au Gargasien inférieur/moyen. Des travaux en cours (M.Ma.), faisant appel aux méthodes de l'analyse spectrale appliquée conjointement aux données biologiques (Tritaxias) et diagraphiques recueillies dans les forages de La Bédoule, devraient permettre d'affiner l'analyse et en particulier de mieux définir l'origine de ces cycles.

En prenant en compte la révision exposée dans le présent travail de la succession des marnes du bassin d'Apt, il nous a paru intéressant de comparer le détail des variations des courbes de fréquence des Tritaxias entre les deux secteurs (Fig. 23 , Tableau II) :

Intervalles LA BÉDOULE
(Forages LB1-LB3)
BASSIN D'APT
(Clavaillan-Pichouraz-Les Gays)
Sous-Zone à Grandis Pics à valeurs progressivement croissantes Pics à valeurs progressivement croissantes
Limite Bédoulien/Gargasien Banc 170 : un bref pic de très forte abondance NB1 (Clavaillan) : période à valeurs très faibles ou nulles
Fin de la Zone à S. cabri Sur 1 m, participe du bref et très fort pic axé sur le banc 170 Sur au moins ≥ 40m, au moins 10 pics marqués à valeurs progressivement croissantes, culminant au-dessus de NB2
Zone à Luterbacheri Période à valeurs très faibles ou nulles, puis bref pic terminal de forte abondance Sur 40 m, période sans Tritaxias, puis reprise progresive d'une cyclicité dans les 15 derniers m
Zone à G. ferreolensis heptacameratus Long cycle positif majeur à fortes abondances subdivisé en pics secondaires réguliers Un bref pic de très forte abondance suivi d'un cycle à abondance très faible
Zone à G. ferreolensis ferreolensis Constitue le tiers inférieur d'un très long cycle majeur subdivisé en pics secondaires plus ou moins réguliers Un pic moyen suivi d'un cycle à faible abondance

On relève ainsi une similitude assez nette des courbes durant le bref épisode couvrant le Bédoulien terminal. En revanche les confins immédiats de la limite Bédoulien/Gargasien sont en corrélation inverse : fort pic positif à La Bédoule, cycle à valeurs minimales d'abondance à Clavaillan. Bien qu'ils marquent tous deux le top de la Sous-Zone à Grandis, les bancs 170 (La Bédoule) et NB1 (Clavaillan) ne sont pas "cyclostratigraphiquement" homologues. Nous avons vu plus haut qu'il existait aussi à ce niveau une disparité entre les positions respectives du moment d'apparition du marqueur planctonique P. luterbacheri.

Autre différence notable : l'existence dans le Vaucluse d'une séquence d'au moins 40 m d'épaisseur au-dessus du toit de la Sous-Zone à Grandis, constituant la partie terminale de la Zone à S. cabri et incluant de nombreux (au moins 10) cycles positifs de Tritaxias, à valeurs progressivement croissantes. Ces cycles atteignent des valeurs maximales sur la douzaine de mètres surmontant NB2, qui décroissent ensuite rapidement pour tomber brusquement à zéro au niveau de la limite Zone à S. cabri/Zone à P. luterbacheri. C'est le début d'une longue séquence azoïque pour les Tritaxias, épaisse de 40 m et couvrant les deux-tiers inférieurs de la Zone à P. luterbacheri. Rien de tel n'est observé à La Bédoule, où une séquence de quelques mètres (Moullade et al., 2015 : cycle 6) à valeurs quasi nulles est certes relevée sur 5 m au-dessus de la limite cabri/luterbacheri, mais ici elle succède immédiatement à la limite Grandis/Furcata, sans interposition d'un intervalle de 13 m à nombreux cycles positifs comme observé dans le Vaucluse. Il semblerait qu'à La Bédoule une lacune de sédimentation au toit du banc 170 oblitère cette partie basale de la Zone à Furcata, ce qui pourrait d'ailleurs y expliquer l'apparition plus précoce de P. luterbacheri par rapport au Vaucluse. Cette hypothèse d'une lacune est en phase avec les données cyclostratigraphiques recueillies dans les forages de La Bédoule (op. cit.), qui montrent un ralentissement extrême de la sédimentation au passage Grandis/Furcata.

Le contraste entre les deux régions est encore plus accentué du fait qu'à la même époque (Zone à P. luterbacheri) le bassin d'Apt est le lieu d'une très forte accumulation sédimentaire. La comparaison entre les deux régions sur le plan cyclostratigraphique est donc rendue difficile en raison de variations souvent non synchrones dans leur histoire tectono-sédimentaire. Des facteurs paléogéographiques locaux viendraient ainsi quelque peu obscurcir le schéma global régi par les variations des paramètres orbitaux.

Ensuite la situation s'inverse durant les zones à G. ferreolensis heptacameratus et G. ferreolenis ferreolensis : la sédimentation ralentit dans le Vaucluse, alors qu'elle s'accélère à Cassis-La Bédoule. Dans les deux régions on relève une nette cyclicité, à pics nombreux et plus resserrés à Cassis-La Bédoule, par suite de la plus forte dilatation de la série et aussi d'un échantillonnage plus dense.

Même si elle est rendue plus complexe à mettre en œuvre à cause de l'interférence des paramètres locaux, la cyclostratigraphie fondée sur les variations de fréquence de représentation des foraminifères benthiques concourt au déchiffrement de l'histoire sédimentaire d'un bassin, et peut-être aussi à relativiser et/ou expliquer d'apparents diachronismes biostratigraphiques.

Fig. 23
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Figure 23 : Comparaison des données micropaléontologiques quantitatives entre A. le secteur d'Apt-La Tuilière (Vaucluse) (ce travail) et B. le secteur de La Bédoule (Bouches-du-Rhône) (d'après Moullade et al., 2015).

c) Crise microfaunique post-datum quintuple (Bassin d'Apt)

Cette crise de diversité, brutale et intense, n'affecte cependant pas tous les taxons de la même manière (Figs. 13 16 ). Les Tritaxias et les ostracodes ornés sont les plus touchés, au point de quasiment disparaître durant l'intervalle. Les autres espèces de foraminifères benthiques agglutinants sont moins affectées que les Tritaxias, et ce surtout de manière cyclique. Une majorité parmi les espèces de foraminifères benthiques calcaires est aussi fortement touchée mais demeure sporadiquement représentée. Les foraminifères planctoniques à 4-6 loges au dernier tour sont relativement peu affectés, à l'encontre de P. luterbacheri, forme à 7 loges, rarissime ou absente durant tout l'intervalle. Quelques formes benthiques calcaires (Lenticulines, Gavelinelles, Buliminidés), de même que les Cytherellas (Ostracodes lisses), ne sont absolument pas perturbées et ce d'une manière constante durant tout l'intervalle.

Une explication possible de cette différenciation est que les formes endobenthiques, normalement plus tolérantes vis-à-vis de conditions hypoxiques, ont aussi été mieux mécaniquement protégées du phénomène perturbateur majeur (énormes apports sédimentaires) par leur habitat, enfouies dans les sédiments du lieu de dépôt. Les épibenthiques, nécessitant de meilleures conditions d'oxygénation, ont dû être balayés et/ou enfouis sous la masse de sédiments, ou encore étouffés par la turbidité des eaux.

Ce scénario soulève la possibilité d'une mise en question de la valeur biostratigraphique du datum multiple, fondé sur l'extinction quasi simultanée de plusieurs espèces benthiques et d'un ostracode ; ces extinctions concomitantes pourraient être le résultat de la survenue d'un événement sédimentaire, et non pas d'un processus biologique. Cependant nous avons vu (Section 10.b) qu'à Cassis-La Bédoule, ce même datum est observé, impliquant les mêmes espèces, mais dans un tout autre contexte : condensation sédimentaire et sans crise de diversité microfaunique majeure.

d) Importance de Clavaillan (candidat potentiel pour un GSSP)

La révision biostratigraphique présentée ici montre que la coupe de Clavaillan constitue le seul endroit du secteur stratotypique historique de l'Aptien où la limite de la Sous-Zone à Grandis et de la Zone à Furcata (i.e, le toit du banc repère NB1) est visible et accessible, au sein d'une coupe continue des termes de passage entre ces deux entités. Nous avons exposé antérieurement (Moullade et al., 2011) les arguments en faveur du placement, à ce niveau zonal, de la limite entre les deux subdivisions de l'Aptien (s.l.) ou, mieux, du Bédoulien érigé en étage et de l'Aptien (s.s.), en revenant au concept initial (Orbigny, 1840). Nous avions également proposé (Moullade et al., 2015) que le GSSP correspondant soit choisi dans le secteur de Cassis-La Bédoule, stratotype historique du Bédoulien.

De la comparaison effectuée entre les secteurs de Cassis-La Bédoule et d'Apt dans le présent travail (Section 10.b), il ressort que pour la fixation de ce GSSP Clavaillan pourrait constituer une excellente alternative, ou à tout le moins compléter le site de La Bédoule, avec l'avantage par rapport à ce dernier de bénéficier d'un taux de sédimentation beaucoup plus élevé permettant une récupération plus fine des données sédimentaires, biologiques, géochimiques et cyclostratigraphiques.

11. Conclusion

La présente révision à conduit à une réinterprétation du positionnement stratigraphique du banc repère marno-calcaire (sans doute improprement dénommé "Niveau blanc" in Moullade et al., 2006) initialement supposé unique et isochrone entre les coupes de Clavaillan d'une part et de Pichouraz d'autre part. Les données nouvelles apportées par notre révision concourent à estimer qu'il s'agit de deux niveaux certes lithologiquement proches mais stratigraphiquement distincts, et qu'en fait au moins une trentaine de mètres de marnes doivent les séparer dans la série. Ce résultat est fondé pour le moment sur un faisceau de preuves indirectes, car malheureusement aucune coupe ne permet actuellement de les observer simultanément sur un même affleurement. Nos tentatives de faire implanter un forage dans le secteur de Gargas avec le soutien de Petrobras (Brésil) n'ont malheureusement pu aboutir pour des raisons économiques. Ce forage aurait permis d'obtenir des données en continu sur toute la série depuis les sables albiens jusqu'au toit de l'Urgonien, et donc incidemment de résoudre le problème de superposition des deux niveaux. Le plus ancien (NB1) est visible seulement à Clavaillan, où son toit marque la limite entre la Sous-Zone à Grandis et la Zone à Furcata. Le plus récent (NB2) est visible sur le pourtour de la colline de Pichouraz, où il s'inscrit dans la partie inférieure de la Zone à Furcata. Seul NB1 peut être éventuellement corrélé avec le toit du "Niveau blanc" du domaine vocontien et avec le banc 170 (mais non 160, contrairement à l'hypothèse de Friès, 1987) du secteur de Cassis-La Bédoule.

Sur la base de l'ensemble des données lithostratigraphiques (niveau repère, série dilatée), fauniques (ammonites) et des potentialités au plan cyclostratigraphique, le site de Clavaillan nous paraît désormais constituer une alternative valable pour la définition d'un GSSP de la limite inférieure du sous-étage Gargasien [= étage Aptien (s.s., i.e. sensu Orbigny, 1840)], venant ainsi compléter le site de Cassis-La Bédoule récemment proposé à ce sujet par Moullade et al. (2011, 2015).

S'agissant de la corrélation précise de la série aptienne du secteur de Pichouraz-La Tuilière-Les Gays avec celle de Cassis-La Bédoule, la présente étude a montré qu'il était aussi nécessaire de tenir compte des différences de rythmes d'accumulation sédimentaire, souvent contra-cycliques (en opposition de phase), entre les deux bassins. Pour mieux les déchiffrer, en sus de celles de la stratigraphie intégrée, les méthodes (analyse spectrale) de la cyclostratigraphie devraient constituer un outil incontournable.

Remerciements

Nous remercions Didier Bert et Stéphane Bersac pour de fructueux échanges scientifiques concernant les Deshayesitidae ainsi que les problèmes de corrélation entre les bassins d'Apt et de Cassis-La Bédoule. Nous sommes reconnaissants à André Bornemann et Bernard Lambert pour leurs déterminations de nannofossiles calcaires des coupes de Clavaillan et Pichouraz Sud. Les remarques et commentaires constructifs de trois rapporteurs (Helmuth Weissert, André Strasser, Danielle Decrouez) ont contribué à améliorer la version soumise de notre manuscrit.

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