Calcaire à rudistes à la calanque de l'Érevine EarthCache

Contexte géologique

La zone de Martigues se situe dans la chaîne de la Nerthe (aussi appelée chaîne de l'Estaque), un massif de collines calcaires long d'environ 28 km s'étendant de l'Estaque jusqu'à Martigues. Les roches présentes dans cette zone appartiennent principalement au Crétacé (période géologique allant d'environ -145 à -66 millions d'années, Ma). On y trouve, de bas en haut (du plus ancien au plus récent) : les calcaires argileux de l'Aptien (-125 à -113 Ma), les marno-calcaires et grès du Cénomanien (-100,5 à -93,9 Ma), les calcaires à rudistes du Turonien supérieur (-92 à -89,8 Ma), et les calcaires marneux et grès du Coniacien-Santonien (-89,8 à -83,6 Ma). Le Turonien inférieur est absent dans cette zone : la mer s'était temporairement retirée, laissant une lacune (interruption dans la sédimentation) dans la série géologique. La chaîne de la Nerthe s'est formée en plusieurs grandes étapes. Pendant le Jurassique et le Crétacé (-200 à -80 Ma), une mer tropicale peu profonde recouvrait la région. D'épaisses couches de calcaires s'y sont déposées. Ensuite, entre -80 et -37 Ma, la compression pyrénéo-provençale (poussée des plaques tectoniques du sud vers le nord, liée à la collision entre les plaques africaine et eurasienne) a plissé et déplacé ces couches : c'est la naissance des chaînons provençaux, dont la Nerthe. Ces déplacements ont pu atteindre 25 km. Enfin, à l'Oligocène (-34 à -23 Ma), la région a subi un étirement de la croûte terrestre lié à l'ouverture de la Méditerranée, créant des fractures et des fossés d'effondrement.

Le calcaire à rudistes

Le calcaire à rudistes du Turonien supérieur est daté d'environ -92 à -89,8 millions d'années. C'est une roche sédimentaire carbonatée (formée par accumulation de débris calcaires d'origine biologique) caractéristique d'un milieu marin tropical peu profond. Cette roche est composée de débris de rudistes (mollusques bivalves marins fossiles), mais aussi d'algues calcaires, de petits animaux filtreurs coloniaux et des organismes unicellulaires à coquille. On y trouve également environ 10 % de sable. Sa couleur rousse caractéristique est due à des sels de fer qui ont imprégné les grains et les fragments de coquilles fossiles après leur dépôt. Ce calcaire repose sur les marno-calcaires du Cénomanien par une discontinuité (une surface marquant un arrêt de sédimentation). Le Turonien inférieur est totalement absent : il correspond à une phase d'émersion (retrait de la mer) pendant laquelle aucun sédiment ne s'est déposé. La puissance (épaisseur) de cette formation atteint plusieurs dizaines de mètres dans la région de la Nerthe.

Les rudistes

Les rudistes sont des mollusques bivalves marins fossiles, c'est-à-dire des animaux possédant une coquille à deux valves (comme une huître ou une moule), mais dont la forme est très différente. Ils appartiennent à l'ordre des Hippuritida et constituent un groupe entièrement éteint, sans descendants actuels. Leur coquille est fortement asymétrique : l'une des deux valves est très grande, conique ou enroulée, et servait à fixer l'animal au fond. L'autre valve, beaucoup plus petite, fonctionnait comme un couvercle (on dit qu'elle est operculaire). Leur charnière (système d'articulation entre les deux valves) est dite pachyodonte, c'est-à-dire dotée de dents très épaisses et robustes. Les rudistes se nourrissaient en filtrant l'eau de mer pour en extraire le phytoplancton (micro-algues en suspension). Apparus au Jurassique supérieur (environ -156 Ma), les rudistes ont connu leur apogée au Crétacé. Ils se sont diversifiés en plus d'une douzaine de familles. Ils se sont entièrement éteints à la fin du Crétacé, il y a environ -66 Ma, en même temps que les ammonites et les dinosaures, victimes d'une grande crise biologique liée à des changements profonds des conditions océaniques et climatiques. Les Hippuritidae, les plus évolués, sont précisément ceux que l'on retrouve sur la chaîne de la Nerthe. Ils vivaient isolés ou en colonies, en eau chaude et peu profonde (moins de 50 m).

Sources
Pour la création de cette earth-cache, j'ai utilisé différentes sources dont les principales sont Infoterre, BRGM, Notice géologique BRGM – Feuille Martigues-Marseille (1020), J. Macé-Bordy – Planches de rudistes, C. Langlois (IPGP) – Fiche Rudistes, Lithothèque Académie d'Aix-Marseille – Orogenèse pyrénéo-provençale, Wikipédia – Hippuritida (Rudistes), Wikipédia – Chaîne de l'Estaque et Mes autres earthcaches.

Geological context

The Martigues area is located in the Nerthe chain (also called the Estaque chain), a massif of limestone hills approximately 28 km long extending from Estaque to Martigues. The rocks present in this area mainly belong to the Cretaceous (geological period ranging from approximately -145 to -66 million years ago, Ma). There we find, from bottom to top (from the oldest to the most recent): the argillaceous limestones of the Aptian (-125 to -113 Ma), the marl-limestones and sandstones of the Cenomanian (-100.5 to -93.9 Ma), the rudist limestones of the upper Turonian (-92 to -89.8 Ma), and the marly limestones and sandstones of the Coniacian-Santonian (-89.8 to -83.6 Ma). The Lower Turonian is absent in this area: the sea had temporarily retreated, leaving a gap (interruption in sedimentation) in the geological series. The Nerthe chain was formed in several major stages. During the Jurassic and Cretaceous (-200 to -80 Ma), a shallow tropical sea covered the region. Thick layers of limestone were deposited there. Then, between -80 and -37 Ma, the Pyrenean-Provençal compression (thrust of tectonic plates from the south towards the north, linked to the collision between the African and Eurasian plates) folded and moved these layers: this is the birth of the Provençal ranges, including the Nerthe. These movements could reach 25 km. Finally, in the Oligocene (-34 to -23 Ma), the region underwent stretching of the earth's crust linked to the opening of the Mediterranean, creating fractures and collapse trenches.

Limestone with rudists

The Upper Turonian rudist limestone is dated from approximately -92 to -89.8 million years ago. It is a carbonate sedimentary rock (formed by accumulation of limestone debris of biological origin) characteristic of a shallow tropical marine environment. This rock is composed of debris from rudists (fossil marine bivalve molluscs), but also calcareous algae, small colonial filter-feeding animals and unicellular organisms with shells. There is also around 10% sand. Its characteristic red color is due to iron salts which impregnated the grains and fragments of fossil shells after their deposition. This limestone rests on the Cenomanian marl-limestone by a discontinuity (a surface marking a cessation of sedimentation). The Lower Turonian is completely absent: it corresponds to a phase of emersion (retreat from the sea) during which no sediment was deposited. The power (thickness) of this formation reaches several tens of meters in the Nerthe region.

The rudists

Rudists are fossil marine bivalve molluscs, that is to say animals with a shell with two valves (like an oyster or a mussel), but whose shape is very different. They belong to the order Hippuritida and are an entirely extinct group, with no current descendants. Their shell is highly asymmetrical: one of the two valves is very large, conical or coiled, and was used to attach the animal to the bottom. The other valve, much smaller, functioned as a cover (it is said to be opercular). Their hinge (articulation system between the two valves) is called pachyodont, that is to say equipped with very thick and robust teeth. The rudists fed by filtering seawater to extract phytoplankton (suspended micro-algae). Appearing in the Upper Jurassic (around -156 Ma), the rudists reached their peak in the Cretaceous. They branched out into more than a dozen families. They became entirely extinct at the end of the Cretaceous, around -66 Ma ago, at the same time as the ammonites and the dinosaurs, victims of a major biological crisis linked to profound changes in oceanic and climatic conditions. The Hippuritidae, the most evolved, are precisely those found on the Nerthe chain. They lived isolated or in colonies, in warm, shallow water (less than 50 m).

Sources
For the creation of this earth-cache, I used different sources, the main ones are BRGM, Notice géologique BRGM – Feuille Martigues-Marseille (1020), J. Macé-Bordy – Planches de rudistes, C. Langlois (IPGP) – Fiche Rudistes, Lithothèque Académie d'Aix-Marseille – Orogenèse pyrénéo-provençale, Wikipédia – Hippuritida (Rudistes), Wikipédia – Chaîne de l'Estaque and my others earthcaches.