## 2-2-La coupe de l'Oiselier :

Cette coupe, découverte à la faveur de la construction d'un passage à grenouilles sous la future autoroute transjurane, est récente et a été levée par DAMIEN BECKER et FRÉDÉRIC LAPAIRE de la section Paléontologie du Jura. La coupe de l'Oiselier (coord. 571.60 /250.40), située à une centaine de mètres à l'est de la coupe Bressaucourt Est Bois carré, constitue un bon complément d'informations sur les dépôts conglomératiques. Malheureusement pour l'instant, les premiers lavages se révèlent azoïques. Les arguments développés ici ne seront que sédimentologiques.

Lors de l'excavation, 5 coupes ont été levées. La répartition de ces coupes dans l'excavation d'environ 10 m sur 10 m, est donnée par la fig. III-11. Les coupes sont données par la fig. III-12.

### 2-2-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La base de la série commence par la section OIP-I, où le pendage général est de 15°-20° vers le NNW. D'une puissance d'une dizaine de mètres, la base de la coupe OIP-I se caractérise par un conglomérat dont les éléments de calcaire sont jointifs dans une matrice gréseuse. La stratification des galets est horizontale. Au-dessus se développe un très légèrement calcaire où les galets de calcaires mésozoïques ne sont pas jointifs sur une épaisseur de 2 m. Ces dépôts sont interrompus par un petit chenal progradant avec des galets de plus grande taille au contact inférieur. Ce petit chenal contient des éléments de la taille de graviers. Le sommet de la coupe OIP-I correspond à un chenal de plus de 3 m de puissance à galets calcaires jointifs, contenant lui-même de petits chenaux de graviers d'une épaisseur d'environ 1 m. Ces chenaux érodent une série de près de 4 m de dépôts constitués de calcarénites, très calcaires, certains niveaux passant à de véritables calcaires. Certains de ces niveaux calcaro-gréseux peuvent être de couleur rouge.

La coupe OIP-II se caractérise par des dépôts de calcarénites de 4 m de puissance. Certains niveaux deviennent légèrement argileux. La couleur de ces bancs horizontaux est majoritairement gris-vert, mais certains sont beiges, d'autres rouges.

La coupe OIP-III, d'une dizaine de mètres de puissance, se caractérise à la base par un banc d'1 m de conglomérats à galets jointifs sans stratification évidente. Au-dessus se développent 4 m de calcarénite de couleur rouge, dont la base est un véritable sable. Ces dépôts sont interrompus par un petit chenal relativement plat de 20 cm d'épaisseur contenant des graviers jointifs. Ensuite, un banc d'1 m d'épaisseur montre un faciès sableux de couleur rouge et le sommet de ce banc devient bigarré. Ensuite, les dépôts sont représentés par environ 4 m de marnes rouges ou bigarrés interrompues par un banc interstratifié de calcarénite de 50 cm de puissance. Le sommet de la coupe OIP-III est constitué de petits chenaux en auge, à stratification entrecroisée, à base ravinante, caractéristiques de rivières en tresse. Ces chenaux contiennent quelques lentilles de calcaire. Ces petits chenaux en auge passent latéralement à des dépôts composés de graviers non jointifs.

La coupe OIP-IV montre au-dessus du chenal

caractéristique de rivières en tresse, une succession sur 3 m de calcaires légèrement gréseux interrompus par des petits chenaux plats à stratification horizontale, à base érosive, composés de galets jointifs dans certains cas, et non jointifs dans d'autres. Ces dépôts calcaires, de couleur beige, très poreux, ont toutes les caractéristiques d'un tuf ou d'un travertin, impliquant l'existence de relief (cf. coupe Bressaucourt Bois Carré). Ces dépôts calcaires sont interrompus par un chenal à stratification oblique, de très puis d'un conglomérat à galets jointifs. Le sommet de la coupe présente 2.50 m de marnes bariolées.

La coupe OIP-V montre, à sa base, 50 cm de marnes rouges, surmontées de petits bancs de sable. Avec une base ravinante, se met alors en place un conglomérat à galets jointifs de 2.50 m d'épaisseur. Ensuite, on peut observer un banc calcaire de 20 cm d'épaisseur, poreux, correspondant à un dépôt travertineux. Ensuite, érodant les dépôts sous-jacents, un conglomérat de plus de 4 m d'épaisseur montre une stratification oblique d'une trentaine de degrés et prograde vers le nord.

De nombreux galets ont été collectés dans les conglomérats. Les galets sont représentés à 95 % par du calcaire mésozoïque local. Les 5 % de galets restant sont représentés par des galets de quartz, des calcaires de couleur rouge, des roches sombres et d'autres ayant un aspect granitique. Différentes lames minces ont été effectuées et revèlent la présence d'amphibolites (Planche A, 5), de vulcanites (Planche A, 6), de granitoïdes (Planche A, 7), de métaclastites (Planche A, 8), de quartzite (Planche B, 1) et de calcaires à radiolaires (Planche B, 2). Les amphibolites sont des roches métamorphiques et présentent, en lame mince, près de 80% d'amphiboles (actinolite à ferro-actinolite) sur un fond de feldspath représenté par l'albite. Les vulcanites sont des roches effusives (volcaniques). Elles contiennent des plagioclases, des minéraux ferro-magnésiens et un peu de quartz. Cette roche a subi de nombreuses altérations (métamorphisme et hydrothermalisme) car de nombreux minéraux sont rayonnés. Il s'agit d'un porphyre plutôt acide. D'autres types de galets sont des granitoïdes, contenant

<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>Fig.III-11: Disposition des différentes coupes de l'Oiselier (coord. 571.60 / 250.40)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>Fig.III-12: log lithostratigraphique des coupes de l'Oiselier</figcaption></figure>
des plagioclases, des quartz et quelques minéraux ferromagnésiens. Ce granitoïde est légèrement métamorphisé. D'autres galets sont des métaclastiques, à savoir une roche sédimentaire contenant des minéraux provenant d'une roche endogène comme un granite. Les lames minces montrent des plagioclases, des orthoclases pertitiques et du quartz. Cette roche est très altérée. On rencontre également des galets de quartzite. Ces galets blancs ne contiennent que des quartz, provenant d'une pegmatite, d'un filon ou une veine dans une roche endogène. Le dernier type de galet est de couleur rouge et est constitué de calcaires contenant un nombre impressionnant de radiolaires qui ont été calcités.

### 2-2-2-Biostratigraphie :

En l'absence de lavages, aucune faune caractéristique ne nous permet pour l'instant de dater directement cet affleurement. Cependant le fait que dans le forage de l'Etang, les Septarienton rupéliennes se situent au-dessus des conglomérats, ceux-ci sont rupéliens ou anté-rupéliens.

### 2-2-3-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les dépôts de la coupe de l'Oiselier-Passage (OIP) montrent des dépôts de haute énergie avec des conglomérats à stratification oblique à galets arrondis, qui progradent vers le nord. Lorsque l'énergie diminue, les dépôts se caractérisent par des conglomérats présentant une stratification plane, puis des petits chenaux en auges (stratification entrecroisée). Les dépôts de basse énergie se caractérisent par des dépôts de marnes rouges, ou par des calcaires légèrement gréseux, poreux, synonymes de tuf ou de travertin. Ce type de dépôt calcaire se produit aux émergences de certaines sources, et dans des cours d'eau peu profonds à petites cascades (précipitation des carbonates activée par les turbulences et la perte en CO₂). Ces cascades impliquent donc l'existence de relief.

Bien que les dépôts de calcaires travertineux se fassent dans le domaine continental, il est très difficile d'attribuer des paléoenvironnements à ces dépôts en l'absence de découvertes de faunes. Cependant, cette coupe située à une centaine de mètres à l'est de la coupe Bressaucourt Bois Carré présente sans doute le même type de paléoenvironnement, à savoir des canyons entaillant la falaise jurassique où l'érosion des galets se produit, et se répandant au niveau de l'exutoire des canyons sous la forme de fan-delta progradant vers le nord. Les dépôts marneux rouges et les dépôts calcaires doivent se faire à l'abri des exutoires, les dépôts calcaires travertineux à proximité de petites cascades (fig.III-10).

La présence de galets d'amphibolites, de vulcanites, de granitoïdes, de métaclastites, de quartzites et de calcaires à radiolaires montre clairement qu'il existe un transport venant du nord, sans doute par la dérive littorale dont la source se trouve être les Vosges ou la Forêt-Noire, constituées par des roches endogènes et métamorphiques. On considère que l'érosion du socle des Vosges et de la Forêt-Noire commence sérieusement à la limite oligo-miocène par le soulèvement sud-rhénan (PICOT *et al.*, 1999). Les dépôts de la Formation des Conglomérats de Porrentruy se sont réalisés au Rupélien ou avant, car elle se situe sous les Septarienton dans le forage de l'Etang. Il faut donc considérer que, déjà au Rupélien, des

parties du socle des Vosges et de la Forêt-Noire subissent une érosion.

## 3-GROUPE DES MEERESSAND

### 3-1-Les coupes de Develier

A la faveur de la construction d'une villa à Develier, dans le synclinal de Delémont, nous avons pu lever une coupe dans la Formation des Meeressand (Coupe Develier villa). Egalement dans ce village, nous avons pu lever une deuxième coupe dans le tertiaire en contact avec le Mésozoïque (coupe Develier virage).

#### 3-1-1-Coupe Develier villa :

La coupe de Develier villa (coord. 589.58 / 245.80) d'une puissance de 3.50 m, a été levée dans l'excavation pour une villa. Cette coupe présente le contact entre le Mésozoïque et le Tertiaire, ici la formation des Meeressand (fig. III-13).

#### 3-1-1-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La base de la coupe montre 90 cm de calcaire mésozoïque, qui devrait appartenir au Kimméridgien d'après la carte géologique de KELLER & LINIGER (1930). Ce calcaire est surmonté d'un chenal conglomératique passant latéralement à un grès. Alors que le Kimméridgien montre un pendage 30° / 110, le Tertiaire montre un pendage moins important de 15° / 120. Le chenal de 1.20 m de longueur contient des galets allant jusqu'à 10 cm de diamètre. Latéralement le grès a un aspect plaqueté. Des lames minces ont été réalisées dans ce niveau conglomératique (niveau DEV 7) : elles montrent que les galets mésozoïques ont des natures différentes (Planche B, 3 et 4). Certains sont des calcaires oolithiques, d'autres des calcaires sparitiques, d'autres encore sont des calcaires micritiques riches en faune (foraminifères, bivalves....). Majoritairement les galets sont jointifs. La matrice est composée de micrite avec de nombreux cristaux arrondis de quartz, feldspath. Dans la matrice, se trouvent parfois des foraminifères. Dans ces lames, un ciment sparitique se développe dans des pores situés entre certains galets. La coupe se poursuit de l'autre côté de l'excavation. La lacune d'observation entre la base et le haut de la coupe est estimée à 50 cm environ. Le sommet de la coupe montre à sa base des marnes gréseuses de couleur jaunâtre avec certains horizons noirs (DEV 1). Au-dessus, se développe un petit banc de grès de 10 cm d'épaisseur (DEV2). Une lame mince a été réalisée dans ce niveau : elle montre un grès grossier à éléments jointifs. Ces éléments sont majoritairement arrondis et sont représentés par des grains de calcaire micritique, des cristaux de quartz, de biotite et de sparite. Le ciment est sparitique. Des bioclastes sont également contenus dans le ciment : il s'agit de foraminifères, de débris de briozoaires ainsi que des fragments de bivalves. Ce niveau gréseux est surmonté de marnes jaunes (DEV 3), puis par des bancs de grès d'une trentaine de cm dont le dernier est plaqueté (DEV5). Une lame mince a été réalisée sur le niveau DEV4 (Planche B, 5) : elle montre un grès grossier constitué de cristaux de quartz, de biotite et de sparite et par des grains de micrite. Le ciment est sparitique. Des bioclastes sont observables, à savoir des
Coupe de Develier (villa)

589.58/245.80

<figure><img src="image_38.png" /></figure>

Coupe de Develier (virage)

589.18/245.22

<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>Fig.III-13: Logs lithostratigraphiques des coupes de Develier (villa et virage)</figcaption></figure>

foraminifères, des fragments de bivalves, de briozoaires et de gastéropodes. Le sommet de la coupe est constitué de 20 cm de marnes jaunâtres (DEV 6) coiffés d'un banc de grès de 10 cm d'épaisseur. Les niveaux DEV1, DEV3, DEV 6 et DEV 8 contiennent des quartz bipyramidés. Si ces quartz sont authigènes et non remaniés du Jurassique, ils plaideraient en faveur de la présence de marnes évaporitiques à proximité (Mojon, 1985).

Les lithofaciès de la coupe de Develier villa montre des dépôts marins de haute énergie, permettant la création de chenaux conglomératiques.

3-1-1-2-Paléontologie :

Ostracodes :

Les dépôts de Develier ont fourni des ostracodes

très mal conservés. Les déterminations n'ont été menées que jusqu'au genre. Il s'agit des espèces *Cytherella* sp1. et *Cytherella* sp2.. Ces ostracodes sont marins.

Foraminifères :

L'affleurement de Develier villa a livré près de 9 espèces de foraminifères : *Cornuspira* sp., *Lenticulina* sp., *Lagena* sp., *Globulina* sp., *Uvigerina* sp., *Bulimina* sp., *Pullenia bulloides*, *Melonis affinis* et des Rotaliidae indéterminées.

La répartition des foraminifères le long de la coupe est donnée par la figure fig.III-13.

Echinodermes :

Les niveaux DEV1, DEV 3, DEV 5 et DEV 6 ont
fourni des radioles d'oursins. En raison de leur mauvais état de conservation, il est très diffile d'estimer si ces radioles sont tertiaires ou remaniés du Mésozoïque.

Bivalves :

Les niveaux DEV3 et DEV 6 ont livré des fragments de bivalves indéterminables.

Gastéropodes :

Les niveaux DEV 5 et DEV 6 ont fourni des restes de gastéropodes, qui semblent continentaux et appartenir au groupe des planorbes.

Nannofossiles :

Les niveaux DEV 1, DEV 3 et DEV 6 ont fourni des nannofossiles remaniés du Crétacé.

Charophytes :

Le niveau DEV 2 a fourni l'espèce *Hornichara* sp., le niveau DEV 3 *Harrisichara tuberculata* group (Planche 11, 1), et *Chara* sp., le niveau DEV 4 des charophytes indéterminables, le niveau DEV 5 *Hornichara* sp., le niveau DEV 6 *Hornichara lagenalis* group et des charophytes indéterminables et enfin le niveau DEV 8 a livré *Harrisichara tuberculata* group.

Palynologie :

Le niveau DEV 3 a été analysé. Il contient des phytoclastes très oxydés et il est stérile en palynomorphes. Il y a très peu de matière organique.

3-1-1-3-Biostratigraphie :

La présence des charophytes *Harrisichara tuberculata* indique que les dépôts de Develier villa se situent dans la zone à *tuberculata*, soit entre le sommet de Priabonien et la base du Rupélien.

3-1-1-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

La coupe de Develier villa montre des dépôts qui contiennent à la fois des faunes marines et des faunes et flores continentales. L'étude sédimentologique et l'étude paléontologique permettent de mettre en évidence cet environnement marin côtier. Ces dépôts de haute énergie se situent à l'exutoire d'un fleuve qui transporte des galets mésozoïques érodés en amont. A l'abri de ces exutoires se développent des dépôts calcaréo-gréseux côtiers, riches en foraminifères et ostracodes marins. La proximité de petits lacs d'eau douce (dans la plaine d'inondation par exemple) est mise en évidence par la présence de charophytes et de gastéropodes dulçaquicoles dans ces dépôts côtiers.

### 3-1-2-Coupe Develier (virage).

Dans le village de Develier, à l'intérieur d'un virage, le contact entre le Mésozoïque et le Tertiaire est observable (coord. 589.18 / 245.22). cette coupe a été nommée Develier virage (fig.III-13).

A la base se trouvent 10 cm de calcaire mésozoïque avec un pendage de 20° vers le sud, qui selon, KELLER

ET LINIGER (1930), devrait appartenir au Kimméridgien. La surface du calcaire est perforée par des lithophages. Une lame mince a été effectuée dans ce niveau (X2) : elle montre un calcaire mésozoïque constitué d'une matrice micritique contenant quelques bioclastes recristallisés, et montrant quelques fissures verticales. Au sommet du calcaire, l'invagination est bien visible et au centre se trouvent encore des restes de bivalves. Au-dessus, 5 bancs de calcarénite constituent les dépôts tertiaires. Ces calcarénites contiennent énormément d'huîtres et constituent de véritables lumachelles. Une lame mince a été réalisée au sommet de ces dépôts (niveau DEV 10), (Planche B, 6) : elle montre de nombreux restes de bivalves dans une matrice micritique. Cette matrice contient des cristaux de quartz majoritairement arrondis.

Ces dépôts doivent correspondre à des dépôts marins côtiers. La surface du Kimméridgien perforée suggère qu'il s'agit de dépôts de plâtier, où les fonds indurés permettent une fixation facile des larves d'huîtres.

## 3-2-La coupe de Kleinblauen ou Chleinblauen:

Lors de l'excavation permettant l'enterrement d'un gazoduc, nous avons pu lever 3 coupes sériées dans la Formation des Meeressand. Situés au nord du synclinal de Laufen (coord. 607.75 /255.4), ces dépôts ont une faible puissance, à savoir 1 .50 m au maximum. Trois coupes ont été levées CB1, CB2 et CB3 (fig.III-14).

### 3-2-1-Lithofaciès et sédimentologie :

A sa base, la coupe CB1 montre 30 cm de calcaire mésozoïque passant progressivement à un calcaire marneux. Une lame mince a été effectuée dans ce calcaire (niveau CB 1-1). Elle montre un calcaire micritique partiellement recristallisé en sparite (pseudomicrite), qui contient des foraminifères, des gastéropodes et de nombreux bioclastes recristallisés. Au-dessus, se situent des marnes gréseuses de couleur beige, surmontées par un banc de 5 cm d'épaisseur constitué de calcaire gréseux. Une lame mince a été effectuée : elle montre un calcaire micritique avec quelques microcristaux de quartz et qui contient des îlots de sparite. Au-dessus, se trouvent 40 cm de marnes gréseuses beiges, coiffées de 70 cm de Quaternaire.

La coupe CB2 montre à sa base 70 cm de calcaire mésozoïque dont la surface supérieur est ondulée. Une lame mince a été effectuée dans ce niveau (CB 2-1). Cette lame montre un calcaire micritique très riche en bioclastes tels que des bivalves, des gastéropodes, des bryozoaires. Au-dessus de ce niveau se situent de bancs de grès de couleur gris. Au-dessus se sont déposées 10 cm de marnes vertes. Le sommet de la coupe est constituée d'argiles brunes quaternaires.

La coupe CB3 montre, à sa base, 1 m de calcaire mésozoïque dont la surface semble droite mais où l'on trouve des poches d'environ 20 cm de profondeur. Cette poche est remplie de marnes gréseuses de couleur grise du niveau sus-jacent CB 3-1. Les 60 cm de marnes gréseuses sont recouvertes par des argiles brunes quaternaires.

La définition de lithofaciès dans ce type de coupe
<figure><img src="image_40.png" /><figcaption>Fig.III-14: Logs lithostratigraphiques des coupes de Chleinblauen ou Kleinblauen.</figcaption></figure>
n'est pas aisée. Les Meeressand ont souvent un aspect beaucoup plus calcaire que gréseux et il est difficile parfois de les distinguer à l'oeil nu de certains calcaires mésozoïques. Autant la limite entre le Tertiaire et le Mésozoïque est claire pour les coupes CB2 et CB3 (début du Tertiaire, niveaux CB2-2 et CB 3-1), la coupe CB1 reste problématique : le niveau CB1-2.3 est dans le Tertiaire mais le niveau sous-jacent reste énigmatique quant à sa datation.

### 3-2-2-Paléontologie :

**Mammifères :**

Dans la tranchée de Kleinblauen, une dent de Cétacé a été découverte (IMHOFF, comm. pers.)

**Poissons :**

Le niveau CB1-2.3 a fourni des dents de poissons Téléostéens. Ces dents ressemblent à celles de Pycnodontes. Aucune détermination n'a pu être effectuée. Mr Imhoff, géologue responsable du tracé du Gazoduc, a prélevé dans la tranchée deux sacs de grès tertiaires. Les échantillons lavés ont livrés des dents de Téléostéens, ainsi que des dents de requins indéterminables.

**Bivalves :**

Le niveau CB1-2.3 a livré des fragments de bivalves indéterminables.

**Gastéropodes :**

Le niveau CB1-2.3 a livré des fragments de gastéropodes indéterminables.

**Echinodermes :**

Le niveau CB 2-4 ainsi que les échantillons prélevés par Mr IMHOFF ont livré de nombreux radioles d'oursins. En raison de leur mauvais état de conservation, il est très difficile d'estimer si ces radioles sont tertiaires ou remaniés du Mésozoïque.

**Foraminifères :**

Le niveau CB 2-4 a livré de rares foraminifères. Seul le genre *Nonion* sp. a pu être déterminé.

**Ostracodes :**

Le niveau CB 2-4 a fourni des ostracodes dans un très mauvais état de conservation. Un de ces ostracodes peut être rapporté au genre *Paracypris* sp.. Les autres ostracodes ont des carapaces lisses rappelant des espèces continentales.

**Charophytes :**

Le niveau CB 1-2.3 contient l'espèce *Chara* sp.. Le niveau CB 3-1 a fourni des charophytes appartenant à l'espèce *Sphaerochara* sp. et *Chara* sp.. Les échantillons prélevés par IMHOFF ont livré des charophytes indéterminables.

### 3-2-3-Biostratigraphie :

Aucune datation précise n'est envisageable avec les fossiles découverts. Cependant, dans ces dépôts, des restes de macrovertébrés ont été découverts. Les Rhinocerotoidae

de Kleinblauen (ou Chleinblauen) ont été révisés par BECKER (2002). Il mentionne *Ronzotherium filholi*, *Epiaceratherium* sp., *Epiaceratherium magnum* et *Eggysodon osborni*. Ils indiquent un niveau mammalien MP22, soit la base du Rupélien.

### 3-2-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les dépôts de Kleinblauen contiennent à la fois des faunes marines (cétacés, requins, échinodermes, certains ostracodes et foraminifères) et des faunes et flores continentales (charophytes, Rhinocerotoidae, certains ostracodes). Comme pour Develier, ces dépôts indiquent des environnements marins côtiers.

### 3-3-La coupe d'Hofstetten :

Sur le tracé du Gazoduc TRG3, nous avons pu lever sur la bordure sud du fossé rhénan une petite coupe de Meeressand avec le contact avec le Mésozoïque (coord. 604.5 /257.6). Cette coupe présente 3 m d'épaisseur (fig.III-15).

### 3-3-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La coupe d'Hofsteten montre à sa base près de 2 m de calcaire mésozoïque. Au sommet de banc, sans que cela soit vraiment très franc, on peut observer un liséré légèrement argileux de couleur rouge contenant énormément de dents de requins. Une lame mince a été effectuée à ce niveau (HOF 2-3), (Planche B, 7 et 8) : A la base, elle montre de gros intraclastes de calcaire micritique, avec de nombreux gros cristaux de quartz anguleux et des dents de poissons baignant dans une matrice micritique et contenant de petits cristaux de quartz. Certaines fissures sont remplies de cristaux de sparite. Au sommet de la lame, la matrice devient plus gréseuse. Aussus se dépose près de 1 m de marnes gréseuses beiges.

### 3-3-2-Paléontologie :

**Poissons :**

Le niveau HOF 2-3 a fourni des dents de poissons Téléostéens dont la forme rappelle celle des Pycnodontes. Des Sélaciens tels que *Synodontapsis* sp., *Isurus* sp. ou *Synodontapsis cuspida* ont été déterminés. Le niveau HOF 4 a fourni des dents de poissons Téléostéens (déterminations JOST).

**Ostracodes :**

Le niveau HOF 4 a fourni un ostracode indéterminable.

**Foraminifères :**

Le niveau HOF 2-3 a livré 6 espèces de foraminifères, à savoir *Rosalina* sp., *Bolivina* sp., *Cibicides lobatulus*, *Cibicides* sp., *Gyroidina soldanii*, *Melonis affinis* ainsi que des Rotallidae indéterminées. Le niveau HOF 4 a fourni les espèces *Guttulina problema*, *Pyrulina lanceolata*, *Cibicides lobatulus* ainsi que des Rotaliidae indéterminées.

### 3-3-3-Biostratigraphie :
<figure><img src="image_41.png" /><figcaption>Fig.III-15: Logs lithostratigraphiques des coupes de Metzerlen et d'Hofsteten</figcaption></figure>
Aucune estimation biostratigraphique précise dans le Tertiaire ne peut être envisagée avec les faunes récoltées Tertiaire.

### 3-3-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les dépôts d'Hofsteten montre un environnement marin côtier, où pullulent les requins et des poissons téléostéens. Ce type d'environnement pourrait être un platier rocheux dans la zone intertidale.

### 3-4-La coupe de Mertzelen :

Sur le tracé du gazoduc TRG3, une deuxième coupe a pu être levée sur la bordure sud du fossé rhénan (coord. 603.25 / 257.80). Elle montre le contact entre le Mésozoïque et le Tertiaire (fig. III-15).

### 3-4-1-Lithofaciès et sédimentologie :

A la base de la coupe, près de 2 m de calcaire mésozoïque sont observables. Une lame mince a été effectuée dans ce niveau (NEME 1). Il s'agit d'un calcaire micritique très riche en bioclastes tels que des bivalves, des gastéropodes, des bryozoaires. De nombreux bioclastes sont recristallisés en sparite et les pores sont également remplis d'un ciment sparitique. Le premier niveau de Tertiaire commence par 2 à 5 cm d'argiles sombres. Au-dessus se développent 40 cm de grès de couleur beige qui contient quelques éléments de calcaire anguleux de 2 cm de diamètre maximum (NEME 3). Une lame mince a été effectuée dans ce niveau : elle montre un calcaire gréseux à éléments jointifs de calcaire micritique, de quartz et de cristaux de sparite. Les bioclastes sont représentés par des débris de bivalves. Au-dessus, se trouve un niveau calcaire fortement craquelé de couleur rouge d'environ 5 cm d'épaisseur au maximum. Une lame mince a été réalisée dans ce niveau (NEME 4) : elle montre à sa base le même faciès que NEME 3, puis passe progressivement à de gros intraclastes de calcaires mésozoïques et enfin à de gros cristaux de quartz dans une matrice ressemblant à de l'hématite. Les niveaux NEME3 et NEME4 ont été fortement érodés et des dépressions jusqu'à 30 cm de profondeur ont été créées. Ces dépressions sont remplies par des marnes gréseuses sus-jacentes (NEME 5a), qui ont une puissance de 1 m (NEME 5b et NEME 5c).

### 3-4-2-Paléontologie :

#### Poissons :

Le niveau NEME 2 a livré des dents de poissons téléostéens dont la forme rappelle celle des Pycnodontes. Le niveau NEME 3 a fourni des dents de poissons téléostéens, des fragments de dents de Sélaciens et une dent pouvant être probablement rapportée à *Synodontaps* sp.. Le niveau NEME 5a a donné des dents de poissons téléostéens. Le niveau NEME 5b a livré un fragment de denticulation latérale d'une dent de *Galeocerdo* sp., une dent de Sélacien, une douzaine de dents de téléostéens ainsi que des morceaux de vertèbres et des pièces ostéologiques de Téléostéens. Enfin, le niveau NEME 5c a fourni une dent de poisson téléostéen.

#### Echinodermes :

Les niveaux NEME 2, NEME 3 et NEME 5a ont livré des radioles d'oursins. En raison de leur mauvais état de conservation, il est très difficile d'estimer si ces radioles sont tertiaires ou remaniés du Mésozoïque.

#### Gastéropodes :

Les niveaux NEME 5a et NEME 5c ont livré des gastéropodes. Alors que le gastéropode du niveau NEME 5a est sans doute remanié du Mésozoïque, ceux du niveau NEME 5c sont tertiaires et sont représentés par deux espèces. Aucune détermination spécifique n'a été effectuée.

#### Serpules :

Le niveau NEME 2 a fourni le tube calcaire d'une serpule, sans doute remanié du Mésozoïque.

#### Ostracodes :

Le niveau NEME 5a a livré une valve d'ostracode indéterminable.

#### Foraminifères :

Le niveau NEME 3 a livré des foraminifères indéterminables. Le niveau NEME 5b a livré les espèces *Rosalina* sp. et *Melonis affinis*, ainsi que des Rotaliidae indéterminées. Le niveau NEME 5c contient des Rotaliidae indéterminées.

### 3-4-3-Biostratigraphie :

Aucune estimation biostratigraphique précise dans le Tertiaire ne peut être envisagée avec les faunes récoltées.

### 3-4-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Comme les dépôts de Develier, Kleinblauen et Hofsteten, les dépôts de Mertzelen représentent des environnements marins côtiers qui semblent avoir un platier rocheux comme fond. Les dépôts assez gréseux dénotent une énergie assez importante.

## 4-GROUPE DES SEPTARIENTON

### 4-1-Le sondage de Laufen :

Situé dans le synclinal de Laufen et mis à notre disposition par Dr Mumenthaler, le forage de SLA se trouve à l'est de la carrière de Laufen (fig.III-16), appartenant à la Tonwarenfabrik Laufen AG. Réalisé en vue d'un agrandissement de la carrière, ce forage montre près de 28 m de tertiaire et recoupe à sa base le Mésozoïque (coord. 605.2 / 251.25).

#### 4-1-1-Lithofaciès et sédimentologie :

A la base du forage (fig.III-17), on peut observer 50 cm de calcaire mésozoïque. Une lame mince effectuée dans ce niveau (SLA 27.1) montre qu'il s'agit d'un calcaire micritique (pseudomicrite, en partie recristallisée en sparite). On peut observer également quelques îlots de sparite, ainsi que des cavités remplies de microcristaux de sparite. Aucune faune n'a pu être observée.
<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>Fig.III-16: Localisation des différentes coupes levées dans la carrière de Laufen.</figcaption></figure>

Le premier mètre de marnes tertiaires est de couleur brune. Le contenu fossile de ces marnes ne diffère pas des marnes grises sus-jacentes et la couleur brune est sans doute due à l'oxydation des marnes en raison d'écoulement d'eau à la surface du calcaire. L'étude de ce niveau dans la carrière confirmera cette hypothèse. Du niveau SLA 26.4 m au niveau SLA 11, on peut observer des marnes grises. Nous n'avons pas trouvé de macrofossiles dans cet intervalle bien qu'ils y en aient dans la carrière. Du niveau SLA 11 au niveau SLA 8.7, les marnes deviennent gréseuses. Le niveau SLA 8.6-8.7 est un banc repère que l'on suit dans toute la carrière. Ce niveau calcaréo-gréseux montre en lame mince qu'il est constitué de très petits cristaux à bords anguleux et non-jointifs de quartz, muscovite et biotite, noyés dans une matrice micritique, avec des zones très argileuses. Au-dessus, entre le niveau SLA 8.6-8.7 et le niveau SLA 6.7-6.8, on retrouve ces marnes gréseuses. Le niveau SLA 6.7-6.8 se caractérise par un banc de grès. Une lame mince effectuée dans ce niveau montre que ce grès, de couleur gris-bleu, est laminé horizontalement et constitué de très petits cristaux anguleux de quartz, de muscovite et de biotite, ainsi que de petits éléments charbonneux noyés dans une matrice micritique très argileuse. Du niveau SLA 6.7-6.8 à SLA 5.5.1, on peut observer une alternance de marnes gréseuses et de bancs gréseux de couleur bleue. A partir du niveau SLA 4.7-4.8, la couleur des sédiments change et devient beige et jusqu'au sommet du forage. Les sédiments sont représentés, soit par des sables ou grès, soit par des marnes gréseuses de

couleur beige. Une lame mince effectuée dans le niveau SLA 4.5 montre que cet horizon gréseux est beaucoup plus grossier que les grès de couleur gris-bleu sous-jacents. Ce grès contient des cristaux jointifs de quartz, de rares plagioclases, des cristaux de sparite, de biotite et de muscovite. La matrice est représentée par de la micrite, souvent recristallisée en sparite (pseudomicrite).

La base du forage se caractérise par des dépôts marins de faible énergie (décantation des marnes grises). A partir du niveau SLA 11, un apport détritique se fait sentir, car les marnes deviennent gréseuses. Ensuite cet apport détritique se traduit par de véritables bancs gréseux à granulométrie très fine. A partir du niveau SLA 4.5, la sédimentation devient uniquement gréseuse, se traduisant par un changement de couleur (beige) et une granulométrie plus importante.

## 4-1-2-Paléontologie :

### Poissons :

Le long de tout le forage, les échantillons révèlent des restes de poissons, sous la forme de débris d'os, mais également sous forme de petites dents sans doute pharyngiennes. Le niveau SLA 26.4-27.1 a fourni des dents de Téléostéens. Le niveau SLA 14, en plus de dents de Téléostéens, a livré *Dasyatis* sp. (détermination JOST) qui est une raie.

### Echinodermes :

Le long de toute la coupe, des radioles d'oursins ont été découvertes. Ils se caractérisent par une extrémité dont la terminaison forme un axe de 45° avec l'axe et s'évase en un ovale de grande taille.

### Gastéropodes :

A la base du forage, le niveau SLA 26.4-27.1 a livré un moule interne de gastéropode indéterminable. Le niveau SLA 7.5-7.6 a également fourni un moule interne de gastéropode.

### Bivalves :

De nombreux niveaux contiennent des Bivalves. Ces bivalves sont hétérodontes et leur surface est relativement lisse, ne laissant apparaître que les stries de croissances. Ils montrent certaines affinitées avec le genre *Mya*.

### Ostracodes :

Le forage SLA a fourni de nombreux ostracodes présents pratiquement dans tous les niveaux. Les espèces présentessont Cytherettaposticalis, Paracyprisaerodynamica, Pterygocythereis ceratoptera, Pterygocythereis volans, Cytheridea pernota, Hemicyprideis helvetica, Loxoconcha favata et Cyamocytheridea punctatella. Leur répartition le long du forage est donnée par la fig.III-17. La base de la coupe jusqu'au niveau SLA se caractérise par la présence de pratiquement toutes les espèces. Au-dessus du niveau SLA 11, la plupart des taxons régressent, mais on observe l'essor d'espèces saumâtres telles que Hemicyprideis helvetica et Cyamocytheridea punctatella. Nous reviendrons sur cette répartition dans le paragraphe concernant la carrière de
Laufen.

Foraminifères :

Le forage de Laufen SLA contient une très riche faune de foraminifères. Présentes le long de tout le forage, les espèces présentes sont Quinqueloculina sp., Cycloforina sp., l'omniprésente Pyrulina lanceolata, Pyrulina sp., Globulina gibba, Globigerina sp., Bolivina sp., Cibicides sp., Melonis affinis, Elphidium sp. (planche10 ; 5), Astrononion sp., Rosalina sp., des Rotaliidae indéterminées et quelques foraminifères indéterminables. Leur répartition le long du forage est donnée par la fig.III-17.

Nannofossiles :

Différents niveaux du forage ont livré des nannofossiles. La détermination des espèces et leur répartition le long de la coupe sont données par la fig. III-18. Les niveaux contiennent également des espèces du Crétacé et de l'Eocène. Les espèces récoltées plaident en faveur de l'appartenance de tout le forage au niveau nannoplanctonique NP 21, soit la base du Rupélien. Cet âge sera discuté dans la synthèse car il est souvent difficile de distinguer les zones NP 21, NP 22 et NP 23 dans des sédiments où les remaniements sont importants.

Palynologie :

De nombreux échantillons ont été soumis à une analyse palynologique. La répartition des spores, pollens, algues, champignons et dinoflagellés le long du forage est donnée par les fig.III-18 bis et fig. III-18 ter. Les associations de dinoflagellés permettent une datation au niveau nannoplanctonique NP 22. Ces analyses seront développées dans le paragraphe suivant, concernant la carrière de Laufen.

## 4-1-3-Biostratigraphie, Ecologie et Paléoenvironnements :

La biostratigraphie de ce forage, ainsi que l'écologie et les paléoenvironnements successifs seront développés dans le paragraphe suivant, concernant la carrière de Laufen.

## 4-2-La carrière de Laufen :

La Tonwarenfabrik Laufen AG nous a autorisé à travailler dans sa carrière (coord. 605.25 / 251.00). Nous avons levé 8 coupes sériées corrélables entre elles, afin d'obtenir la totalité de la série (environ 28 m de puissance) (fig.III-16). Près de 80 échantillons ont été prélevés, soit tous les 50 cm. La carrière de laufen se partage en deux groupes de faciès : la base de la coupe est caractérisée par des dépôts marneux et la partie supérieure par des sables et des grès. Les couches sont affectées par un pendage de 25° vers l'est.

### 4-2-1-Lithofaciès et sédimentologie :

A l'aide d'un bulldozer, les ouvriers ont réalisé une tranchée au fond de la carrière, nous permettant d'observer le contact des marnes avec le calcaire mésozoïque sous-jacent et de lever la coupe A0 avec l'aide des étudiants de l'université de Fribourg lors d'un stage de paléontologie (fig.III-19). Dégagée sur près de 6 m², la surface du Mésozoïque montre

un aspect lisse, érodé, avec quelques dépressions jusqu'à 20 cm de profondeur sous forme de poches. La surface du Mésozoïque est perforée par des lithophages (sans doute des pholades). Malheureusement, seule la trace a été conservée et les perforations ne contiennent plus les bivalves. Différentes lames minces ont été effectuées au contact du Mésozoïque et du Tertiaire (LAU 0). Elles montrent que le calcaire mésozoïque est constitué d'une matrice micritique, souvent recristallisée en microcristaux de sparite (pseudomicrite). On peut observer des îlots de sparite, constitués de grands cristaux, éparpillés dans la matrice. Au contact du calcaire mésozoïque et du Tertiaire, dans les trous de lithophages comme à la surface, on peut observer de petits cristaux de quartz aux bords généralement arrondis et de l'hématite rouge, synonymes d'activité bactérienne. Sur l'affleurement, on peut observer dans les dépressions un petit niveau centimétrique de marnes rouges. Ces marnes ne sont pas sidérolithiques car elles contiennent des foraminifères ainsi que des dents de requins (le Sidérolithique est une formation uniquement continentale). Les premiers 40 cm de marnes tertiaires sont de couleur brune puis deviennent grises. Cette couleur brune est due à l'oxydation et ne constitue pas un niveau stratigraphique. En effet, on peut observer le front d'oxydation pénétrer dans les marnes grises à des niveaux très différents. La surface du calcaire constitue sans doute un niveau priviligié pour le ruissellement de la nappe d'eau souterraine.

La coupe A (fig.III-19) montre 6 m de marnes grises, à rares macrofossiles (bivalves, niveau LAU 4'). Le dernier mètre montre des structures noduleuses des marnes. Ces nodules pourraient être dûs à la bioturbation.

La coupe B montre 3 m de marnes grises.

La coupe C, de 7 m de puissance (fig.III-20) montre à sa base 2 m de marnes grises. Au-dessus, se situe un banc d'une dizaine de cm de calcaire marneux (niveau LAU24). Ce niveau est remarquable, car il se retrouve dans la toute la carrière (équivalent du niveau LAU 44 de la coupe D). Au-dessus, du niveau LAU 25 au niveau LAU 27, l'intervalle montre des marnes grises, comme celles sous-jacentes au niveau LAU 24. A partir du niveau LAU 27, les marnes deviennent plus gréseuses jusqu'au niveau Lau 31. Le niveau LAU 32 est un calcaire marneux d'une dizaine de cm légèrement gréseux, discontinu, légèrement boudiné, avec une base plane et un sommet ondulant. Ensuite, après 10 cm de marnes gréseuses, on peut observer un chenal à base érosive (LAU 34). Une lame mince a été effectuée dans ce niveau (Planche C, 1) : elle révèle un grès laminé horizontalement, de granulométrie fine, avec des cristaux non jointifs de quartz anguleux, de biotite et de muscovite. La matrice est constituée de micrite, en partie recristallisée en microcristaux de sparite (pseudomicrite). Certains horizons constituent de véritables accumulations de matière organique. Ensuite, on peut observer 60 cm de marnes gréseuses surmontées par un des chenaux de grès de 60 cm d'épaisseur. Au contact du chenal et des marnes gréseuses sous-jacentes, on peut observer des figures de charge dites en « balls and pillows », dues à la différence de compétence.

La coupe D (fig.III-21), d'une puissance de 13 m environ, montre le passage entre les sédiments marneux
<figure><img src="image_43.png" /><figcaption>Fig.III-19: Logs lthostratigraphiques des coupes A0, A et B de la carrière de Laufen</figcaption></figure>
<figure><img src="image_44.png" /><figcaption>Fig.III-20: Log lithostratigraphique de la coupe C de la carrière de Laufen</figcaption></figure>

de la base et les sédiments sableux et gréseux du haut de la carrière. Du niveau LAU 36 au niveau LAU 43, on peut observer 3.70 m de marnes grises. Le niveau LAU 44 sus-jacent est un calcaire marneux de 10 cm d'épaisseur (équivalent du niveau LAU 24 de la coupe C). Une lame mince a été effectuée dans ce niveau : elle montre que cet horizon est constitué de micrite (partiellement recristallisée en microcristaux de sparite : pseudomicrite). De petits cristaux anguleux de quartz, de biotite et de muscovite sont observés ainsi que des bioclastes tels que des bivalves. Du niveau LAU 45 au niveau LAU 48, l'intervalle montre des marnes grises. Au-dessus, du niveau LAU 48 à LAU 50, les marnes deviennent beaucoup plus gréseuses et contiennent du bois et des bivalves. Une lame mince a été effectuée dans le niveau LAU 50 : elle révèle la même composition que le niveau LAU 44, sauf que les cristaux de quartz et les micas sont légèrement plus gros et en quantité beaucoup plus

élevée. On observe également de rares cristaux de feldspaths. Au niveau LAU 51, apparaît le premier grès fin dont la base est plane et le sommet ondulé, rendant son épaisseur variable (30 à 40 cm). Ce grès est laminé obliquement. Ce sandwave est typiquement tidal. Au-dessus, on peut observer un chenal de grès fins dont la base contient des bivalves et de nombreux débris organiques (bois). Latéralement et légèrement en dessous (LAU 52), ces chenaux ont pour faciès latéral des marnes gréseuses. Ce niveau de chenaux se suit sur tout le front sud de la carrière. On observe également des figures de charges, « balls and pillows » et les chenaux pénètrent les sédiments sous-jacents. Au-dessus, l'intervalle LAU 53 à LAU 56 se caractérise par des marnes gréseuses contenant du bois. Au-dessus, un troisième niveau avec des chenaux est observable : les chenaux du niveau LAU 57 se caractérisent par des grès fins laminés de couleur grise. Ils possèdent à leur base des galets mous de marnes grises. Une lame mince
<figure><img src="image_45.png" /><figcaption>Fig.III-21: Log lithostratigraphique de la coupe D de la carrière de Laufen</figcaption></figure>
a été effectuée dans ce niveau : elle montre des cristaux
anguleux le plus souvent jointifs de quartz, de feldspath, de
sparite, de biotite et de muscovite, des grains de micrite. La
matrice est constituée de micrite, partiellement recristallisée
en sparite (pseudomicrite). Au-dessus, on observe 80 cm
de marnes gréseuses. Au sommet de ces marnes (LAU 60),
des concretions sont observables. Ces concrétions semblent
être dues à la tectonique car elles suivent des petites failles
dans les marnes gréseuses. Au-dessus, le niveau LAU
61 constitue un petit sandwave de couleur beige avec de
nombreuses rides tidales. Le niveau sus-jacent (LAU 62)
montre une structure en « wavy beding », des petites lentilles
de marnes grises remplissant les dépressions des rides de
marnes plus sableuse. Ce type de structure signifie que l'on
se trouve dans un milieu tidal. Le niveau LAU 63 montre
20 cm de marnes gréseuses beiges. C'est à ce niveau que se
fait le partage entre les dépôts marneux gris de la base de
la carrière et les dépôts gréseux et sableux du sommet. Le
niveau LAU 64 montre un sandwave dont la base est ondulée
avec quelques figures de charge. La surface du banc est
ondulé également. Ce niveau contient de petites feuilles de
*Cinnamomum*. Ce niveau est laminé obliquement et on peut
voir que ce sandwave prograde vers l'est. C'est à ce niveau
que l'on passe à un autre type de chenaux. Par rapport aux
chenaux et sandwaves rencontrés plus bas dans les niveaux
marneux gris, la plupart des sandwaves rencontrés sont
beaucoup plus planaires maintenant, à lamination plus
visible. Si l'on considère que la progradation générale se
dirige vers l'est, le niveau LAU64 constitue un sandwave
de jusant. Une lame mince a été effectuée dans le niveau
LAU 64 : elle montre un grès beaucoup plus grossier que
 ceux des niveaux sous-jacents. Des cristaux de quartz, de
rares feldspaths, de sparite, de biotite et de muscovite ainsi
que quelques grains micritiques sont observés. La matrice est
constituée de micrite partiellement recristallisée en sparite
(pseudomicrite). Ensuite, un deuxième sandwave (LAU 65)
passant latéralement à des sables est surmonté par 80 cm de
sables beiges contenant quelques caliches blanchâtres. Le
sommet de la coupe est coiffée par un petit sandwave de 25
cm d'épaisseur non accessible.

La coupe E (fig.III-22), de 8 m d'épaisseur, se situe
dans la partie supérieure de la carrière. A sa base on peut
observer un petit niveau de marnes gréseuses grises avec
des petites concrétions. Ce niveau (LAU 66) est l'équivalent
latéral du niveau LAU 60 de la coupe D. Au-dessus se trouvent
30 cm de marnes gréseuses très laminées horizontalement, de
couleur beige. Au-dessus, se trouve un petit sandwave qui
passe latéralement à du sable. La limite entre les deux est
assez floue. Au-dessus se trouve un sandwave à laminations
obliques progradant vers le sud. Ces laminations sont
soulignées par la présence de galets mous. Le sommet du
sandwave contient également des concrétions calcaires.
Le niveau LAU 70 est constitué de sables beiges fortement
laminés. On peut observer des rides tidales au sommet du
banc. Ce niveau contient des horizons de couleur rouge pétris
de débris végétaux et de feuilles entières (Cinnamomum).
Ce niveau contient également des nodules calcaires. Une
lame mince réalisée dans un de ces nodules montre qu'il
est constitué de rares cristaux de quartz noyés dans une

matrice de microcristaux de sparite. Des horizons plus bruns
de matière argileuse sont également observés. Le niveau
LAU 71, montre un sandwave laminé de 40 cm d'épaisseur
et contenant de rares concrétions calcaires et renfermant
de nombreuses feuilles de *Cinnamomum* soulignant ces
horizons d'une couleur rouge. Du niveau LAU 72 au niveau
LAU 75, des sables alternent avec des sandwaves gréseux à
stratification légèrement oblique progradant vers le sud. Une
lame mince réalisée dans le niveau LAU 73 (Planche C, 2),
montre un grès à cristaux jointifs de quartz, de feldspath,
de sparite, de biotite et de muscovite, ainsi que quelques
grains micritiques. La matrice est très réduite et semble être
composée de microcristaux de sparite (pseudomicrite). Le
sommet de la coupe est constituée de près de 3 m de sables
de couleur beige, qui contiennent des concrétions calcaires
décimétriques. Une lame mince effectuée dans une de ces
concrétions (LAU 75 bis), (Planche C, 3), montre qu'elles
sont constituées d'une matrice prédominante de microcristaux
de sparite avec quelques îlots de grès avec des quartz, des
feldspaths, des biotites, des muscovites et des grains de
micrite. Ces îlots correspondent aux sables qui englobent
ces concrétions. La lame montre une structure poreuse. Dans
ces pores, on peut observer de grands cristaux de sparite,
qui ont poussé vers le centre du pore, constituant un ciment
drusique. Ces concrétions sont des indices d'émersion pour
ces niveaux.

La coupe E' (fig.III-22) est une coupe levée
latéralement à la coupe E. Cette coupe, d'environ 3 m
de puissance, montre à sa base un sandwave de 30 cm
d'épaisseur progradant vers le sud. Au-dessus, le niveau
LAU 76 est constitué de sable. Ce niveau est l'équivalent
latéral de niveau LAU 70 de la coupe E. Au-dessus, un
deuxième sandwave progradant vers le sud est observable.
Ensuite une structure sableuse de 1.40 m de puissance
montre une stratification oblique. A sa base, la stratification
oblique est soulignée par la présence de plaquettes gréseuses
indurées. Une lame mince (LAU 76') effectuée dans ces
plaquettes montre qu'elles ont la même composition que le
sable l'englobant. Nous n'avons pas trouvé d'explication
pour cette induration des plaquettes. A mi-hauteur de cette
structure, on peut voir un petit chenal gréseux progradant
vers le nord et passant latéralement à du sable. Dans la partie
supérieure de la structure, les stratifications obliques montrent
une fine alternance de silt et de grès. Cette grande structure
semble correspondre à un chenal, émergeant de temps à autre
(concrétions) et l'ensemble prograde vers le sud. Le sommet
de cette coupe montre un sandwave à stratification oblique
progradant vers le sud.

La coupe F (fig. III-23) a été levée pour observer
en détail le passage des dépôts marneux gris aux dépôts
gréseux beiges. La base de la coupe montre 40 cm de marnes
gréseuses. Au-dessus, se trouvent 1 m de marnes gréseuses de
marnes de couleur beige. Elles contiennent des concrétions.
Ensuite, on observe un sandwave, constitué d'un grès fin.

Les corrélations entre toutes les coupes et avec le
forage, sont données par la fig.III-24. A partir des différentes
corrélations, j'ai réalisé une coupe synthétique de la carrière
de Laufen (fig.III-25). Les interprétations suivantes sont
<figure><img src="image_46.png" /><figcaption>Fig.III-22: Logs lithostratigraphiques des coupes E et E' de la carrière de Laufen</figcaption></figure>
<figure><img src="image_47.png" /><figcaption>Fig.III-23: Log lithostratigraphique de la coupe D de la carrière de Laufen</figcaption></figure>

déduites de cette coupe synthétique :

A la base de la coupe, au contact des calcaires mésozoïques et des marnes cénozoïques, on peut observer que la surface du secondaire a un aspect lisse, érodé, avec quelques dépressions. Cette surface est régulièrement perforée par des pholades. Les premiers dépôts de la coupe correspondent à un environnement côtier caractérisé par un platier rocheux (environnement A de la fig. III-26).

Du niveau LAU 0-2 au niveau LAU 48, la sédimentation se caractérise par une faible énergie. Ces dépôts réalisés par décantation se caractérisent par des marnes. Ils correspondent à un environnement marin de bassin (environnement B sur la fig.III-26).

Du niveau LAU 48 au niveau LAU 63, les dépôts marneux subissent un apport important de quartz et de mica, rendant dans un premier temps les marnes gréseuses (intervalle de LAU 48 à LAU 50). Ensuite apparaissent les premiers chenaux, montrant que l'énergie augmente ainsi que l'apport détritique. La différence de compétence des sédiments entraine des figures de charge « balls and pillows ». L'apport détritique semble continental car les sédiments contiennent de plus en plus de morceaux de bois. Le sommet de l'intervalle LAU 48- LAU 63 montre des rides tidales ainsi que des figures sédimentaires relatives à la marée (wavy-beding). Les dépôts de l'intervalle LAU 48- LAU 63 correspondent à un environnement marin de delta sous-marin (environnement C de la fig.III-26) devenant de plus en plus proximal, dû sans doute à la progradation du système.

Du niveau LAU 64 au sommet de la coupe, la nature des dépôts se modifie radicalement, devenant uniquement gréseuse et sableuse. Le style des chenaux changent également de façon évidente. Alors que dans la partie inférieure les chenaux étaient massifs et lourds, le sommet de la coupe se caractérise par de grands sandwaves, à stratification oblique, progradant vers le sud-est, souvent à base plane et sommet ondulé. Ces structures sédimentaires sont beaucoup plus planaires que les chenaux de l'intervalle LAU 48-LAU63. La présence de concrétions calcaires caractéristiques dans ces dépôts indique que ces dépôts sont souvent émersifs, ce fait étant souligné par des niveaux où s'accumulent des feuilles. Cet intervalle correspond à un environnement de delta aérien

(environnement D de la fig.III-26)

Ainsi, l'étude sédimentologique a permis de distinguer 4 environnements différents dont la succession révèle la progradation d'un delta sur le milieu marin. L'étude des faunes et flores devrait permettre de confirmer les données sédimentologiques, d'affiner la reconstruction des paléoenvironnements et d'observer si elles réagissent aux changements successifs de milieux.

### 4-2-2-Paléontologie :

Près de 80 échantillons ont été prélevés à la carrière de Laufen. Tous ces niveaux ont été lavés, afin d'extraire les faunes et flores. Les échantillons ont révélés une faune et une flore très riches.

**Mammifères :**

Des restes de Siréniens ont été récoltés par les ouvriers de la carrière. (MUMENTHALER, comm. pers.).

**Poissons :**

De nombreux niveaux de la coupe ont fourni des restes ostéologiques de poissons, ainsi qu'un certain nombre de dents. Certains niveaux sont remarquables, comme les niveaux au contact du Mésozoïque, par exemple LAU 0-1 qui a fourni une dent de Sélaciens *Synodontapsis* sp. ainsi que quelques dents de Téléostéens, de forme ronde ou ovale, rappelant les dents de Pycnodontes. Malheureusement, aucune détermination n'a pu être effectuée. Le niveau LAU 0-2 a fourni des fragments de dents de Sélaciens indéterminables, ainsi que des dents de Téléostéens rappelant celles des Pycnodontes. Le niveau LAU 49 a fourni une petite dent de Téléostéen très élancée et acérée.

**Bivalves :**

Pratiquement tous les niveaux de marnes grises, gréseuses ou non contiennent des fragments de Bivalves. Certains niveaux comme LAU 4 ont fourni des bivalves entiers, de 2.5 cm de longueur. Les bivalves montrent une surface relativement lisse où l'on observe des stries de croissance. Par leur forme, leur surface et leur charnière
<figure><img src="image_48.png" /><figcaption>Fig.11-25: Correlations entre toutes les coupes de la carrière de Laufen</figcaption></figure>
<figure><img src="image_49.png" /><figcaption>Fig.III-25: Log lithostratigraphique synthétique de la carrière de Laufen</figcaption></figure>
hétérodonte, ces bivalves rappellent de jeunes Mya.

### Echinodermes :

Des radioles d'oursins ont été découvertes le long de toute la coupe. Ces radioles se caractérisent par une extrémité dont la terminaison forme un angle de 45° avec l'axe et s'évase en un ovale de grande taille.

### Gastéropodes :

Répartis le long de la portion marneuse de la coupe, les gastéropodes sont relativement rares. La plupart du temps, seul le moule interne est conservé, ce qui empêche de bonnes déterminations.

### Ostracodes :

La carrière de Laufen a fourni une très riche faune d'ostracodes. Les espèces récoltées sont Cytheretta posticalis, Paracypris aerodynamica, Pterygocythereis ceratoptera, Pterygocythereis volans, Cytheridea pernota, Hemicyprideis helvetica, Cyamocytheridea punctatella, Loxoconcha favata, Echinocythereis scabra et l'ostracode continental Ilyocypris sp.. Leur répartition le long des différentes coupes est donnée par les figures fig.III-19, fig.III-20, fig.III-21, fig.III-22, et fig.III-23.

Ces ostracodes ont fait l'objet d'une étude poussée, en ce qui concerne l'écologie par l'étude des associations déduites directement des observations le long de la coupe, ainsi que par une méthode mathématique, une analyse en composante principale (cf. Chap.IV- Ostracodes).
De cette étude résultent différentes associations d'ostracodes caractéristiques de différents environnements :
Association 1-Environnement d'eau douce strictement fluviatile : *Ilyocypris* sp.

Association 2-Environnement saumâtre de delta aérien proximal et partie d'estuaire proximale :
-Hemicyprideis helvetica en grande densité.

Association 3-Environnement saumâtre de delta aérien distal et partie d'estuaire distale :
-Hemicyprideis helvetica et Cyamocytheridea punctatella en grande densité.

Association 4- Environnement marin de delta sous-marin proximal et embouchure (polyhalin):
-Hemicyprideis helvetica et Cyamocytheridea punctatella en densité moyenne
-Cytheridea pernota et Pterygocythereis ceratoptera en faible densité

Association 5- Environnement marin de delta sous-marin distal (proche de la salinité normale) :
-Hemicyprideis helvetica et Cyamocytheridea punctatella en faible densité
-Cytheridea pernota et Pterygocythereis ceratoptera en densité moyenne
-Cytheretta posticalis et loxoconcha favata en faible densité

Association 6-Environnement marin distal (salinité normale)

-Hemicyprideis helvetica en très faible densité

-Cytheridea pernota et Pterygocythereis ceratoptera en densité moyenne

-Cytheretta posticalis et Loxoconcha favata en densité normale.

-Paracypris aerodynamica et Pterygocythereis volans

Les résultats de cette étude seront utilisés pour l'interprétation environnementale.

### Foraminifères :

Les dépôts de la carrière de Laufen contiennent une riche faune de foraminifères. Les espèces présentes sont Quinqueloculina sp. (Planche 10 ; 2), Dentalina sp., Pyrulina lanceolata (Planche 10 ; 1), Pyrulina sp., Lenticulina sp., Globigerina sp. (Planche 10 ; 3), Globulina sp., Uvigerina sp., Bulimina sp., Cibicides sp., Melonis affinis, Elphidium sp. (Planche 10 ; 4), Astrononion sp., Rosalina sp., des Rotaliidae indéterminables et des foraminifères indéterminées. Leur répartition le long des différentes coupes sont données par les figures fig.III-19, fig.III-20, fig.III-21, fig.III-22, et fig.III-23. L'espèce dominante des associations est Pyrulina lancolata. Au fur et à mesure que l'on monte dans la série et que l'on atteint les dépôts sableux, les foraminifères sont de moins en moins nombreux.

### Nannofossiles :

Les nannofossiles ont été étudiés sur de nombreux niveaux de la coupe de Laufen. Les déterminations des espèces et leur répartition dans les différentes coupes sont données par la fig.III-27. Les sédiments de Laufen contiennent également des nannofossiles remaniés du Crétacé et de l'Eocène. Les nannofossiles indiquent un niveau nannoplanctonique NP 21-NP 22. Cet âge sera discuté dans la synthèse car il est souvent difficile de distinguer les zones NP 21, NP 22 et NP 23 dans des sédiments où les remaniements sont importants.

### Charophytes :

Le niveau LAU 1 a livré de rares gyrogonites en mauvais état. Il pourrait s'agir de Lamprothamnium sp., genre saumâtre. Les niveaux LAU 29, LAU 48, LAU 55, LAU 58, LAU 59 ont livré des gyrogonites saumâtres Lamprothamnium sp., ainsi que d'autres appartenant sans doute à Chara minutissima group.

A part le niveau LAU 1, les charophytes apparaissent avec les marnes gréseuses, accompagnées d'ostracodes continentaux comme *Ilyocypris* sp..

### Feuilles :

Dans la partie haute de la coupe, les niveaux LAU 69, LAU 70 et LAU 71 ont livré des feuilles, d'environ 4 cm, élancées. Elles appartiennent au genre *Cinnamomum*.

### Palynologie :

De nombreux échantillons ont été soumis à une analyse palynologique et ils semblent assez homogènes. La répartition des spores, pollens, algues, champignons et dinoflagellés le long du forage est donnée par fig. III-28 et fig.III-28 bis. Les associations de dinoflagellés permettent une
datation au niveau nannoplanctonique NP 22 (cf. paragraphe biostratigraphie). L'analyse palynologique montre que le remaniement est important. Pour certains niveaux, on estime que jusqu'à 40 % de l'assemblage est remanié.

La plupart des palynomorphes remaniés proviennent du Mésozoïque avec la présence régulière de *Chasmatosporites* spp. et *Calliasporites* spp., qui proviennent du Jurassique inférieur à moyen. Dans la partie inférieure de la carrière, les dinoflagellés *Rhynchodiniopsis cladophora*, *Oligosphaeraeridium patulum* et *Systematophora* cf. *areola* reflètent les remaniements du Malm (Kimméridgien et Tithonique). Le Tertiaire de la carrière repose directement sur le Kimméridgien, et les sédiments de la base renferment les algues très abondantes dans cet étage, à savoir *Cymatiosphaera*, *Pterospermella* et *Leiosphaeridia*.

Quelques espèces sont remaniées du sommet du Crétacé inférieur (Albien-Cénomanien), mais également du Crétacé supérieur, avec des dinoflagellés remarquablement conservés comme *Isabelidinium* spp., *Chatangiella* spp. et *Nelsonia* spp.. La présence de *Palaeohystrichophora infusorioides* dans tous les échantillons montre un remaniement de roches de l'Albien terminal et du Campanien. La présence de *Cannosphaeridium utinensis* souligne le remaniement du Maastrichien.

Les remaniements du Paléogène sont difficiles à évaluer. Le groupe *Apectodinium* spp., *Cerodinium striatum*, *C. speciosum*, *Lentinia serrata* et *Hystrichosphaeridium tubiferum* indique des remaniements de roches allant du Paleocène à l'Eocène.

### 4-2-3-Biostratigraphie :

Les nannofossiles ont permis une datation de ces sédiments. Le forage SLA peut être attribué à la zone nannoplanctonique NP 21. Les analyses effectuées sur les sédiments de la carrière révèlent les zones nannoplanctoniques NP 21-NP 22, ce qui constitue la base du Rupélien. L'analyse palynologique a révélé des dinoflagellés correspondant à la zone nannoplanctonique NP 22, dans les sédiments du forage comme ceux de la carrière. On estime donc l'âge de ces sédiments au niveau nannoplanctonique NP 22.

Les datations par les nannofossiles, comprises entre les zones NP 21 à NP 23 sont problématiques pour les sédiments où il y a beaucoup de remaniements comme c'est le cas à Laufen. La limite entre NP 21 et NP 22 est basée sur la disparition de *E. formosa*, et la limite entre NP 22 et NP 23 est basée sur la disparition de *R. umbelica*. La limite entre NP 23 et NP 24 est basée sur l'apparition de *S. ciperoensis* (HARDENBOLD et al., 1998 ; BOLLI et al., 1985 ; BERGER 1992), (cf. Annexe 3). La présence de *E. formosa* à Laufen a engendré la datation de la coupe à NP 21. Cependant avec le remaniement important dans ces sédiments, l'affleurement pourrait appartenir à l'intervalle NP 21-NP 23.

Les datations obtenues par l'analyse des dinoflagellés indiquent un niveau nannoplanctonique NP 22. L'analyse des dinoflagellés montrent que les sédiments n'appartiennent pas au niveau NP 21, car *P. filigranum* est présent dès la base du forage (*P. filigranum* apparaît à la limite NP 21-NP 22),

<figure><img src="image_50.png" /><figcaption>D: Environnement saumâtre de delta aérien</figcaption></figure>

<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>C: Environnement marin de delta sous-marin</figcaption></figure>

<figure><img src="image_52.png" /><figcaption>B: Environnement marin de bassin</figcaption></figure>

<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>A: Environnement côtier avec un platier rocheux</figcaption></figure>

Fig.III-26: Environnements successifs de la coupe de Laufen
<figure><img src="image_54.png" /><figcaption>Fig.III-29: Coupe synthétique de la carrière de Laufen</figcaption></figure>
(HARDENBOLD *et al.*, 1998 ; BOLLI *et al.*, 1985). La présence de *P. commatum* et *W. gotchii* qui s'éteignent à la limite NP 22-NP 23 indiquerait que les sédiments appartiennent à l'intervalle NP 22. Un remaniement de ces formes pourraient être objecté, mais les formes typiques qui apparaissent au milieu de l'intervalle NP 23 (*H. gallum* et *H. obscura*) et *C. incompositum*, qui s'éteint à la limite NP 22-NP 23, sont absents des sédiments.

En conclusion, la datation des sédiments de Laufen correspond au niveau nannoplanctonique NP 22. En cas de remaniements très importants, la base du niveau NP 23 pourrait être envisageable. Cet âge est plus vieux que celui attendu, les Septarienton étant habituellement datés à NP 23-NP 24 (CLÉMENT ET BERGER, 1999), voir NP 24-NP 25 pour les Septarienton d'Ajoie (BERGER, 1992).

### 4-2-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

L'étude sédimentologique a permis de mettre en évidence 4 types d'environnements dont la sucession révèle la progradation d'un delta sur le milieu marin (fig. III-29).

L'environnement A est déduit de la surface du Kimméridgien. Cette surface montre un aspect lisse et érodé et comportant des dépressions jusqu'à 20 cm de profondeur sous forme de poches. La surface est perforée par des lithophages. Au contact du Mésozoïque, le sédiment contient une faune représentée par de très rares foraminifères, de très rares ostracodes, des restes de bivalves, d'échinodermes et de gastéropodes. Les restes ostéologiques et les dents de poissons sont nombreux, et de petits requins comme *Synodontapsis* sp. fréquentent ce milieu. Cet environnement A a toutes les caractéristiques d'un milieu marin côtier de platier.

L'environnement B se situe entre le niveau LAU

0-1 à LAU 48 sur la coupe synthétique. Cet environnement se caractérise par des marnes grises et une faune très riche. Les foraminifères y sont très nombreux et variés et les ostracodes sont représentés par l'association 6 à savoir des *Hemicyprideis helvetica* en très faible densité, des *Cytheridea pernota* et *Pterygocythereis ceratoptera* en densité moyenne, des *Cytheretta posticalis* et *Loxoconcha favata* en densité normale et par des *Paracypris aerodynamica* et *Pterygocythereis volans*. Tous les niveaux de cet intervalle fournissent des radioles d'oursins, les gastéropodes et les bivalves demeurant légèrement plus rares. L'environnement B correspond à un environnement marin distal, où la salinité est normale. Les profondeurs de dépôt peuvent être déduits des ostracodes dont l'écologie indique alors que des dépôts sont situés aux environs de 30 m car les *Pterygocythereis y* sont nombreux (CARBONNEL, 1998) ainsi que les *Cytheretta posticalis* (KEEN, 1972b).

L'environnement C se situe entre le niveau LAU 48 et le niveau LAU 63 sur la coupe synthétique. Les dépôts se caractérisent par le passage à des marnes gréseuses, puis par la formation de chenaux. De nombreuses indications sédimentologiques, sandwave, wavy bedding ainsi que des rides tidales indiquent donc que le milieu devient progressivement tidal. Les foraminifères sont toujours aussi variés et nombreux. En ce qui concerne les ostracodes, on passe progressivement de l'association 5 (*Hemicyprideis helvetica* et *Cyamocytheridea punctatella* en faible densité, *Cytheridea pernota* et *Pterygocythereis ceratoptera* en densité moyenne, *Cytheretta posticalis* et *Loxoconcha favata* en faible densité) à l'association 4 (*Hemicyprideis helvetica* et *Cyamocytheridea punctatella* en densité moyenne, *Cytheridea pernota* et *Pterygocythereis ceratoptera* en faible densité). C'est dans cet environnement

<figure><img src="image_55.png" /><figcaption>Fig.III-30: Synthèse des différents environnements de la coupe de Laufen</figcaption></figure>
que les faunes continentales (*Ilyocypris* sp.) et des flores saumâtres (*Lamprothammium* sp.) sont apportées dans cet environnement : elles ont ici en position de thanathocénose. Les bivalves et les gastéropodes sont toujours présents et, chose curieuse, les échinodermes pourtant sténohalins ne semblent pas souffrir de cet apport continental. Ils sont sans doute facilement remaniés. L'environnement C correspond à un environnement marin de delta sous-marin. Dans cet intervalle, on passe d'un environnement marin de delta sous-marin distal à salinité presque normale, à un environnement de delta sous-marin proximal beaucoup plus polyhalin.

L'environnement D se situe entre le niveau LAU 64 et LAU 75 bis sur la coupe synthétique. Cet intervalle se caractérise par des dépôts sableux, sous forme de grands sandwaves, à laminations obliques, progradant vers le sud-est, passant latéralement à des sables. L'existence de concrétions indique que ce milieu est parfois émersif. De rares foraminifères subsistent dans ce milieu et les ostracodes montrent le passage de l'association 3 (*Hemicyprideis helvetica* et *Cyamocytheridea punctatella*) en grande densité. à l'association 2 (*Hemicyprideis helvetica* en grande densité). Ils subsistent dans cet intervalle quelques radioles d'oursins, ce qui accentue l'hypothèse qu'ils sont facilement remaniables. Ces niveaux livrent en abondance des morceaux de bois et des feuilles appartenant au genre *Cinnamomum*. L'environnement D correspond à un environnement saumâtre de delta aérien. Dans cet intervalle, on observe le passage d'un environnement saumâtre de delta aérien distal à un environnement saumâtre de delta aérien proximal. Ce passage se traduit par la disparition d'ostracodes marins très polyhalins comme *Cyamocytheridea punctatella*. Cet environnement se caractérise par une forte énergie, car les carapaces d'ostracodes semblent être émoussées et les ostracodes continentaux apportés par le fleuve comme *Ilyocypris* à la carapace plus fragile ne sont pas conservés.

Une synthèse des paléoenvironnements rencontrés dans la carrière de Laufen est donnée par la figure fig.III-30.

## 4-3-Le forage d'Otterbach :

Mis à notre disposition par le Dr HÄRING du bureau Geothermal Explorers Ltd de Bâle, ce forage destructif se situe dans le fossé rhénan, dans la banlieue de Bâle, à Otterbach. Situé sur la frontière entre la Suisse et l'Allemagne (coord. 612.5 / 269.7), ce forage DHM1 (Deep Heat Mining) a été réalisé sur près de 1535 m de profondeur jusqu'au Trias, afin de mesurer le gradient géothermique. Il a recoupé près de 520m de Tertiaire et de Quaternaire.

### 4-3-1-Lithofaciès et sédimentologie :

En raison de la nature destructive du forage (fig.III-31, fig.III-32, fig.III-33), il est très difficile d'établir des lithofaciès très précis. Cependant, l'aspect des grains nous permet de diviser ce forage de 600 m en quatre parties. De 600 m à 519 m de profondeur, les roches se caractérisent par des calcaires jurassiques très durs. Aucune analyse paléontologique n'a été effectuée sur ces niveaux. De 519 m à 495 m, s'accumulent des marnes de couleur rouge. Entre 495 m et 285 m, on rencontre des marnes bariolées.

Aussus, entre 285 m et 19 m, les dépôts se caractérisent par des marnes gréseuses de couleur grise. Le sommet du forage est constitué de 19 m de Quaternaire sous forme de galets.

### 4-3-2-Paléontologie :

Des lavages ont été réalisés et ont livré une faune et une flore assez riches. Seuls les foraminifères et les gyrogonites de charophytes ont pu être correctement conservés. Les carapaces d'ostracodes ne semblent pas supporter le broyage de la roche, car nous n'avons récolté que de très rares valves.

**Poissons :**

Entre 280 m et 295 m, les échantillons ont livré des dents de poissons. Il faut noter que l'intervalle entre 295 m et 245 m est très riche en dents de poissons et contient également de nombreux débris d'os pouvant être rapportés à des éléments ostéologiques de poissons. Les dents des niveaux DHM 285-290 et DHM 290-295 sont celles de Téléostéens. En plus de dents de Téléostéens, le niveau DHM 275-280 contient des restes dentaires de *Cetorhinus*, (détermination JOST).

**Gastéropodes :**

Les niveaux DHM 115-120 et DHM 355-360 ont livré des gastéropodes. Pour le niveau DHM 115-120, il s'agit d'une unique coquille cassée regroupant trois spires et ayant un angle très faible au niveau de l'apex. Il manque l'ouverture. Aucune détermination n'est envisageable. Le niveau DHM 355-360 a fourni un morceau de columelle.

**Echinodermes :**

Les niveaux DHM 140-145 et DHM 215-220 ont livré de rares radioles d'oursins.

**Ostracodes :**

Les niveaux qui ont fourni des ostracodes sont rares. Le niveau DHM 430-435 a fourni l'espèce *Henryhowella asperrima*, ostracode circalittoral à bathyal (KEMPF & NICK, 1993 et DUCASSE & CAHUZAC, 1997). Le niveau DHM 290-295 a livré l'espèce *Pterygocythereis ceratoptera*. Le niveau DHM 195-200 a fourni un fragment de carapace appartenant sans doute au genre *Hemicyprideis*. Le niveau DHM 115-120 contient l'espèce *Hemicyprideis basiliensis*. Enfin le niveau DHM 85-90 a fourni des restes d'ostracodes indéterminables.

Tous les ostracodes récoltés sont marins.

**Foraminifères :**

Les différents niveaux prélevés sur les 520 m de Tertiaire ont pratiquement tous révélé une riche faune de foraminifères. Les espèces récoltées sont *Spiroplectinella carinata* (Planche 10 ; 7), *Textularia* sp., *Quinqueloculina* sp., *Dentalina* sp., *Globulina* sp., *Globulina gibba*, *Lenticulina* sp., *Globigerina* sp., *Heterolepa dutemplei* (Planche 10 ; 6), *Cibicides* sp., *Pullenia bulloides*, *Melonis affinis*, *Rosalina* sp., des Rotaliidae indéterminées et des foraminifères indéterminables. Leur répartition est donnée par les figures fig.III-31, fig.III-32, fig.III-33.
<figure><img src="image_56.png" /><figcaption>Fig.III-32: Log lithostratigraphique du forage d'Otterbach</figcaption></figure>

<figure><img src="image_57.png" /></figure>
<figure><img src="image_58.png" /><figcaption>Fig. III-33: Log lithostratigraphique du forage d'Otterbach</figcaption></figure>

<figure><img src="image_59.png" /></figure>
De 520 m à 290 m, les assemblages sont dominés par *Heterolepa dutemplei* et *Spirolectinella carinata*. Ces deux espèces sont caractéristiques et cet intervalle peut être corrélé avec la Formation des Foraminiferenmergel du nord du fossé rhénan et du bassin de Mayence, où Grimm (2002) a défini la zone à *Spirolectinella carinata-Heterolepa dutemplei*.

**Charophytes :**

A la base de la coupe, dans l'intervalle entre 520 m et 400 m, les échantillons contiennent des gyrogonites de charophytes. Les espèces présentes sont *Nitellopsis (Tectochara) sp.*, *Harrisichara sp.*, *Harrisichara tuberculata* group (Planche 11, 2), *Harrisichara vasiformis-tuberculata* group, *Hornichara sp.*, *Chara minutissima* group, *Chara sp.* et d'autres charophytes indéterminées.

**Bois :**

Dans la partie supérieure du forage, les niveaux DHM 200-205, DHM 105-110 et DHM 100-105 contiennent des restes de bois.

### 4-3-3-Biostratigraphie :

FISCHER (1965) a élaboré la lithostratigraphie suivante pour le sud du fossé rhénan : à la base se trouvent les Foraminiferenmergel puis les Fischschiefer et les Septarienton au sommet. Le forage semble conserver cette lithostratigraphie avec, à la base (490-290 m), des dépôts marneux riches en foraminifères, puis de 290-245 m, les marnes deviennent plus gréseuses avec de nombreux restes de poissons., et enfin le sommet (245 m-18 m), avec toujours des marnes gréseuses mais avec peu de restes de poissons. L'extrême base (519-490 m) correspond à des marnes rouges très riches en charophytes. Il s'agit sans doute d'une autre formation lithostratigraphique continentale que l'on peut rapprocher des Streifige Mergel.

Les charophytes situées à la base du forage entre 519-485m correspondent à la zone à *tuberculata* qui se situe à la limite entre le Priabonien et le Rupélien. D'après les foraminifères, l'intervalle entre 519 m et 290 m, correspond à la zone à *Spiroplectinella carinata-Heterolepa dutemplei*, ce qui correspond à la base de la zone à nannoplancton NP23, soit le Rupélien (GRIMM, 2002). Ces données biostratigraphiques sont contradictoires. Cependant la nature destructive du forage peut expliquer cette anomalie. Des foraminifères ont pu être remaniés dans les dépôts sous-jacents, car la tête de forage a pu arracher des sédiments en remontant, ou des sédiments sont tombés dans le trou du forage. On peut ainsi envisager que la base du forage correspond à la zone à *tuberculata* puis est surmontée par la zone à *Spiroplectinella carinata-Heterolepa dutemplei*. Décrire une limite exacte dans le forage entre ces deux ensembles semble difficile. Pour les sédiments au-dessus, entre 290 m à 18 m, aucun fossile ne permet de dater exactement cet intervalle.

### 4-3-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

En raison du caractère destructif du forage, il est très difficile de reconstituer des paléoenvironnements sans informations sédimentologiques. De plus, cette méthode

de forage implique que des faunes et des flores des parties supérieures du forage se retrouvent avec les faunes et flores de la base du forage, car certains morceaux peuvent tomber dans le trou du forage ou être arraché en remontant le trépan. L'intervalle entre 519 m et 410 m se caractérise par des faunes marines et des flores continentales. Il m'est impossible d'interpréter cet intervalle dont les faunes et flores vivent entre le domaine marin, circalittoral à bathyal (ostracodes) et le domaine continental, les lacs et rivières d'eau douce (gyrogonites). Au-dessus de 410 m, les sédiments contiennent uniquement des faunes marines, avec des ostracodes vivant à des paléoprofondeurs plus restreintes.

## 4-4-Les coupes de Bressaucourt et de Courgenay :

### 4-4-1-La coupe de Bressaucourt UMM :

La coupe de Bressaucourt UMM est un tout petit affleurement temporaire qui se situe à l'ouest de Porrentruy (coord.571.55 / 251.20). Cette mini-coupe, affleurant grâce à la construction d'une route montre à la base 20 cm de marnes grises contenant des petits bivalves (niveau BREU 1), surmontés de 60 cm d'argiles brunes avec quelques passées plus claires (niveau BREU 2). Le remblai de cette excavation a été entreposé non loin de là, et en raison de sa riche macrofaune, il a été échantillonné pour un lavage (BREU remblai).

#### 4-4-1-1-Lithofaciès et sédimentologie :

Peu d'indices sédimentologiques ont été relevés. Il s'agit de dépôts marneux de basse énergie, où s'étendent des fronts d'oxydation le long des petites fractures.

#### 4-4-1-2-Paléontologie :

Les lavages effectués dans les niveaux de la coupe ont révélé une riche faune :

**Poissons :** L'échantillon BREU remblai a fourni une dent de poisson. Il s'agit d'une dent de Téléostéen. Aucune information spécifique ne peut en être déduite.

**Bivalves :**

Les deux niveaux de la coupe et l'échantillon provenant du remblai ont tous fournis de petits bivalves, dans toutes les fractions des tamis. Ces bivalves peuvent être séparés en deux groupes : le premier est constitué de petit bivalves à charnière hétérodonte et montre, en vue interne, une empreinte sinupalliée. La taille des bivalves et leur conservation ne permettent pas d'apprécier les empreintes musculaires. En vue externe, la surface de la coquille est lisse et ne laisse apparaître que les stries d'accroissement. Puisque les coquilles montrent des empreintes sinupalliées, il s'agit sans doute d'une espèce endobionte, qui ressemble beaucoup aux Tellines actuelles. Le deuxième groupe est représenté par des valves à charnière hétérodonte. L'état de conservation ne permet pas d'apprécier l'empreinte du manteau, ni l'emplacement des muscles. En vue externe, la coquille porte des côtes perpendiculaires aux stries d'accroissement. La partie distale des côtes porte de petits tubercules. La
morphologie se rapproche de celle des *Cardium*. Cette dernière est une espèce marine.

**Gastéropodes :**

Les niveaux BREU 1 et Breu remblai ont fourni une riche faune de gastéropodes. Cette faune ne semble être représentée que par une seule espèce : Avec un angle très faible au niveau de l'apex, l'enroulement est rapide (5 spires pour 2mm de longueur environ) et l'ornementation de la coquille consiste en des côtes parallèles aux stries d'accroissement, une côte étant constituée de 4 à 5 petits tubercules successifs. L'ouverture est siphonostome. Cette espèce ressemble aux *Cerithium* actuels, genre saumâtre.

**Ostracodes :**

Les 3 niveaux échantillonnés renferment une riche faune d'ostracodes. Le niveau BREU 1 contient les espèces *Hammatocythere* cf. *trituberculata*, *Loxoconcha favata*, *Hemicyprideis helvetica* et *Cytheridea pernota*. Le niveau BREU 2 contient les espèces *Hammatocythere* cf. *trituberculata*, *Cytheridea pernota* et *Pseudocandona* sp.1. L'échantillon prélevé dans le remblais (BREU remblai) renferme les espèces *Hammatocythere* cf. *trituberculata*, *Eocytheropteron plicatoreticulatum*, *Cytherella gracilis*, *Ghardaglaiia* cf. *pectina*, *Pterygocythereis ceratoptera*, *Loxoconcha favata*, *Hemicyprideis helvetica* et *Cytheridea pernota*.

Les ostracodes récoltés sont majoritairement marins, mais *Hemicyprideis helvetica* peut vivre en conditions saumâtres. *Pseudocandona* sp.1 récoltée dans le niveau BREU 2 est le seul véritable ostracode continental, mais qui peut supporter momentanément des variations de salinité.

**Foraminifères :**

Les niveaux BREU 1 et BREU remblai ont fourni une faune de foraminifères typiques des Septarienton des synclinaux du Jura. Le niveau BREU 1 a fourni les espèces *Quinqueloculina* sp.1, *Lenticulina* sp.2, *Lagena* sp. et *Bolivina beyrichi*. L'échantillon BREU remblai a fourni les espèces *Quinqueloculina* sp.1, *Quinqueloculina*, sp.2, *Dentalina* sp., *Pyrulina lanceolata*, *Rosalina* sp., *Melonis affinis* et *Astrononion* sp.

**Echinodermes :**

Les niveaux BREU 1 et BREU remblais ont fourni des radioles d'oursins.

**Nannofossiles :**

Les nannofossiles du niveau BREU 1 ont été étudiés. Les fossiles présents sont *Chiasmolithus titus*, *Reticulofenestra dictyoda*, *Rhabdosphaera sp.*? Le niveau contient des espèces remaniées de l'Eocène et du Crétacé. Les espèces indiquent un grand intervalle stratigraphique, soit de l'Eocène moyen (NP-15) à l'Oligocène inférieur (NP 21).

### 4-4-1-3-Biostratigraphie :

Les nannofossiles indiquent un grand intervalle stratigraphique, soit de l'Eocène moyen (NP-15) à l'Oligocène inférieur (NP 21). Même en considérant l'âge

le plus résent (NP 21), ces sédiments sont plus vieux que leur équivalent à Courgenay, indiquant les niveaux NP 24-NP 25 (BERGER, 1992). Les datations par les nannofossiles, comprises entre les zones NP 21 à NP 23 sont problématiques pour les sédiments où il y a beaucoup de remaniements. Ces problèmes seront discutés dans la synthèse.

### 4-4-1-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les faunes récoltées dans cette mini-coupe permettent de définir un milieu marin de faible énergie, au fond oxique, où se développent des espèces endobiontes comme les bivalves, et les espèces épibiontes comme les ostracodes et les foraminifères benthiques. La présence de *Pseudocandona* sp.1 montre la proximité de la côte avec une influence continentale. La présence de *Pterygocythereis ceratoptera* indiquerait une paléoprofondeur située au-delà de la zone d'action des vagues de tempêtes, soit environ 30 m (Carbonnel, 1998). Situé à près de 200 m au nord des coupes Bressaucourt Bois carré et L'Oiselier Passage, ces marnes grises (Formation des Septarienton) pourraient constituer un faciès distal aux dépôts conglomératiques (Formation des Conglomérats de Porrentry)

### 4-4-2-La coupe de Courgenay :

Dans le synclinal d'Ajoie, au sud du village de Courgenay, nous avons pu lever une mini-coupe dans un ruisseau (coord. 576.30 /248.95). Cette mini-coupe se compose à la base de 20 cm de marnes grises (niveau CG 3), surmontés de 30 à 40 cm de marnes jaunes contenant une lumachelle d'huîtres (niveau CG 2).

### 4-4-2-1-Lithofaciès et sédimentologie :

Peu d'indices sédimentologiques ont été observés. Il s'agit de dépôts marneux de basse énergie.

### 4-4-2-2-Paléontologie :

Les lavages effectués dans les niveaux de la coupe ont révélé une faune abondante :

**Poissons :**

Une dent de petite taille (entre 250 et 500 µm) a été récoltée dans le niveau CG2. Il s'agit d'une dent de Téléostéen. Aucune détermination spéfique n'est possible.

**Bivalves :**

Les niveaux CG3 et CG2 contiennent un très grand nombre d'huîtres. Ces bivalves mesurent en moyenne 4 à 5 cm de long et certaines coquilles de lamellibranches servent de point de fixation pour les générations suivantes. Ces huîtres ressemblent beaucoup à celles récoltées dans la coupe de Develier-virage.

**Ostracodes :**

Le niveau CG2 a fourni les espèces d'ostracodes *Cyamocytheridea punctatella* et *Hemicyprideis helvetica*. Ces espèces sont caractéristiques de dépôts saumâtres.

**Echinodermes :**

Le niveau CG2 a livré un radiole d'oursin.
### Foraminifères :

Le niveau CG3 a fourni *Cibicides* sp. et *Melonis affinis*. Le niveau CG2 a fourni *Melonis affinis*, des Rotalidae indéterminées, ainsi que quelques autres foraminifères indéterminables.

### 4-4-2-3-Biostratigraphie :

Aucune estimation biostratigraphique précise ne peut être envisagée avec les faunes récoltées. D'après BERGER (1992), grâce au forages POT, ces sédiments appartiennent à l'intervalle nannoplanctonique NP 24- NP 25, soit le Rupélien supérieur et la base du Chattien.

### 4-4-2-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Ces dépôts marneux représentent des dépôts marins côtiers comme l'atteste la présence de faunes marines, dans une zone abritée (dépôt de basse énergie). La salinité semble anormale car, bien que l'on ait trouvé un radiole d'oursin, l'association d'ostracodes *Cyamocytheridea punctatella* et *Hemicyprideis helvetica* indique des conditions saumâtres, conditions favorables à l'installation de colonies d'huîtres.

### 4-4-3-La coupe de Courgenay-villa :

A la faveur d'une excavation pour la construction d'une villa, aux coordonnées 577.05 / 249.95, nous avons pu prélever une marne jaune qui affleurait sur 20 cm sous la terre végétale. Le lavage d l'échantillon prélevé (CG 6) a fourni une riche faune.

### 4-4-3-1-Paléontologie :

#### Ostracodes :

L'échantillon CG6 fourni les espèces d'ostracodes *Paracypris aerodynamica*, *Pterygocythereis ceratoptera*, *Cyamocytheridea punctatella* et de nombreuses *Cytheridea pernota*.

#### Foraminifères :

Les nombreuses espèces récoltées sont Quinqueloculina sp., Lenticulina sp., Vaginulopsis sp., Lagena sp., Polymorphina sp., Pyrulina lanceolata, Globulina gibba, Globigerina sp., Rosalina sp., Melonis affinis, des Rotalidae indéterminées ainsi que quelques foraminifères indéterminables.

#### Echinodermes :

Le niveau CG6 a livré un très grand nombre de radioles d'oursins.

### 4-4-3-2-Biostratigraphie :

Aucune estimation biostratigraphique précise ne peut être envisagée avec les faunes récoltées. D'après Berger (1992), ces sédiments appartiennent à l'intervalle nannoplanctonique NP 24- NP 25, soit le Rupélien supérieur et la base du Chattien.

### 4-4-3-3-Ecologie et Paléoenvironnements :

Cet affleurement, situé au nord de la coupe

Courgenay, montre également des dépôts marins mais beaucoup plus distaux que ceux de la coupe de Courgenay. En effet, l'association d'ostracodes est typiquement marine et la présence de *Pterygocythereis ceratoptera* indique que la paléoprofondeur de dépôt se situe à plus de 30 m, sous la limite d'action des vagues de tempêtes (CARBONNEL, 1998).

## 4-5-Affleurement de Wynau (UMM) :

Cet affleurement a été découvert par FISCHER (1965) au sud du Jura, dans la région de Wynau, au lieu-dit Kellenboden (coord. 628.490 / 234.520). Ces dépôts ont été trouvés lorsque la rivière l'Aare était très basse. Dans ces sédiments marno-gréseux, des foraminifères tertiaires ont été découverts, ce qui impliquait la présence de la mer à Wynau. Les autres affleurements marins contemporains se situent au nord avec les dépôts d'UMM des synclinaux du nord du Jura (limite sud synclinal de Delémont) et au sud avec les dépôts d'UMM périalpine (dont la limite nord est souvent figurée comme étant la ligne Lausanne-Fribourg-Bern-Zurich). La présence de la mer à Wynau est donc un fait important puisqu'elle se situe loin des deux grands ensembles marins. Cette question a été laissé en suspens par Fischer et, dans les cartes paléogéographiques les plus récentes, personne n'a tenu compte de cette information. Mr FISCHER a bien voulu mettre à ma disposition du sédiment de cet affleurement sur lequel les nannofossiles ont été étudiés. Nous avons fait redéterminer les foraminifères découverts par FISCHER (1965) :

### 4-5-1-Paléontologie :

#### Foraminifères :

FISCHER (1965) mentionne la présence de Bolivines, de Globigerines en grande quantité et de rares de Bulimines, de Cibicidés, Discorbidés, Nonionidés, Nodosariés et de Lenticulines. Ces mêmes foraminifères, redéterminés par K. GRIMM sont représentés par *Bolivina* sp. (Planche 10 ; 10), *Bolivina beyrichi*, *Melonis affinis*, *Lagena* sp., *Dentalina* sp.1, *Dentalina* sp.2, *Lenticulina* sp., *Cibicides* sp., *Rotalia* sp., *Globigerina bulloides* (Planche 10 ; 9), *Globigerina* sp. et *Globorotalia* sp., ainsi que des Rotaliidae indéterminées. Ces foraminifères pourraient appartenir au Rupélien, comme à des âges plus vieux. Aucun de ces foraminifères n'appartient à des espèces types de l'UMM du nord du fossé rhénan.

#### Nannofossiles :

Les nannofossiles déterminés par E. DE KAENEL sont représentés par les espèces : *Chiasmolithus bidens*, *Clausicoccus cribellus*, *Coccolithus pelagicus*, *Cruciplacolithus frequens*, *Cruciplacolithus intermedius*, *Dictyococcites bisectus bisectus*, *Dictyococcites hesslandii*, *Ericsonia formosa*, *Markalius astroporus*, *Prinsius bisulcus*, *Prinsius martinii*, *Reticulofenestra caucasia*, *Reticulofenestra daviesi*, *Reticulofenestra dictyoda*, *Reticulofenestra haqii*, *Sphenolithus editus*, *Toweius callosus*, *Transversopontis pulcher*.

Il existe dans ces sédiments des nannofossiles remaniés du Crétacé et du Paléocène. Ces nannofossiles
indiquent des zones nannoplantoniques allant du sommet de NP 17 à NP 21, soit du Bartonien supérieur au Rupélien inférieur.

### 4-5-2-Biostratigraphie :

Les foraminifères indiqueraient un âge Rupélien. Les nannofossiles indiquent les zones nannoplanctoniques sommet NP 17 à NP 21, soit du Bartonien supérieur au Rupélien inférieur. Les datations par les nannofossiles, comprises entre les zones NP 21 à NP 23 sont problématiques pour les sédiments où il y a beaucoup de remaniements. Ces problèmes seront discutés dans la synthèse. De plus, d'après FISCHER (1965), cet affleurement devrait se trouver à la base de la Glimmer Molasse, qui recouvre la formation des Calcaires inférieurs datés du niveau mammalien MP 27 (ENGESSER & MÖDDEN, 1987). Même en prenant la limite supérieure de l'intervalle donné par les nannofossiles, cet âge semble trop vieux par rapport à MP 27, qui est d'ailleurs un point de référence dans la charte biostratigraphique mammalienne.

## 5-GROUPE DE LA MOLASSE ALSACIENNE

### 5-1-Les Forages de la vallée de Tavannes:

Le bureau MFR de Bienne a entrepris une série de forages dans la vallée de Tavannes. Mr BAPST a mis à notre disposition ces forages que nous avons pu étudier. Ici, seule l'étude des forages ayant fourni des faunes et flores va être développée.

#### 5-1-1-Forage RB 1 (Tavannes) :

Ce forage se situe près de la ville de Tavannes (coord. 582.390 / 229.625). Il montre près de 35 m de Molasse alsacienne (fig III-34), et se caractérise par une extrème pauvreté de fossiles.

#### 5-1-1-1-Lithofaciès et sédimentologie :

De bas en haut, le forage RB1 montre à sa base 20 cm de marnes de couleur sombre surmontées par un petit banc calcaire (niveau RB1 34.2-34.4). Au-dessus, se sont déposés 2 m de marnes gréseuses bariolées. Ensuite, après le dépôt d'un banc conglomératique, un banc de grès de près de 3 m est observable. Puis un banc de marnes gréseuses bariolées est surmontée par deux bancs de marnes sombres et grises. Ensuite, 6 bancs de grès consécutifs sont observables et montrent une puissance de près 6.80 m. Au-dessus, un banc centimétrique de marnes bariolées est surmonté de marnes gréseuses grises et par un banc d'argiles (niveau RB1 19-19.1) Ensuite, après de 20 cm de marnes bariolées, un banc de grès de 2.50 m est observable. Ce grès est recouvert par des marnes gréseuses à la base bariolées, puis par des marnes sombres (niveau RB1 14.65-14.75), elles-mêmes surmontées par des marnes gréseuses qui passent à un véritable grès de 3 m de puissance, interrompu vers le haut par un banc de marnes gréseuses gris-beige. Entre 24 m et 27 m, les dépôts sont constitués d'une alternance d'argiles et de marnes bariolées. Le haut du forage est recouvert par près de 6 m de Quaternaire.

A part le banc calcaire à la base du forage, tous ces

sédiments appartiennent à des dépôts fluviatiles, avec les faciès de chenaux constitués de grès passant latéralement à des marnes qui ont tendance à s'oxyder, correspondant à la plaine d'inondation. Dans ce forage, aucune figure sédimentaire n'a pu être observée.

#### 5-1-1-2-Paléontologie :

**Débris d'os :**

Le niveau RB1 24.00 a fourni des débris d'os, appartenant sans doute à des poissons.

**Gastéropodes :**

Le niveau RB1 24.00 a fourni des restes de gastéropodes. Ces restes semblent appartenir à un gastéropode terrestre.

**Charophytes :**

Le niveau RB1 34.2-34.4 a livré une seule gyrogonite de charophyte écrasée. Elle ne peut malheureusement être déterminée.

#### 5-1-1-3-Biostratigraphie :

Aucun fossile ne permet une datation de ces dépôts.

#### 5-1-1-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

A part l'épisode lacustre à la base du forage, ces dépôts constituent un environnement fluviatile, avec des chenaux constitués de grès passant latéralement à des marnes oxydées de la plaine d'inondation. L'énergie importante dans les chenaux et la dégradation des tests dans la plaine d'inondation entraînent la très mauvaise conservation ainsi que la rareté des fossiles.

### 5-1-2-Forage RB2 Tavannes :

Dans le synclinal de Tavannes-Reconvilier-Court, proche de la ville de Tavannes, ce deuxième forage, d'une puissance d'environ 22 m (fig.III-35), est situé aux coordonnées 583.135 / 230.08.

#### 5-1-2-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La base du forage est constituée de 5 bancs de marnes, gris vert et sombres à la base et bariolées au sommet. Dans les marnes bariolées, de grands cristaux de gypse sont observés, ainsi que des traces racinaires. Au-dessus, 2.50 m de grès en deux bancs sont observables et à sa base, ils montrent des laminations de 70°. Cette valeur montre que les dépôts du forage ne sont donc pas tabulaires. Le sommet de ces deux bancs de grès montre des traces racinaires. Ensuite 4 bancs de marnes sont observables, de couleur grise à sombre à la base, bariolées au sommet. Le premier banc contient quelques concrétions calcaires (niveau RB2 14.7). Au-dessus, une alternance de petits bancs de grès et de marnes gréseuses de couleur gris-beige s'est déposée, surmontée d'un mètre de grès de la même couleur. Audessus, après 20 cm de marnes gréseuses gris-beige, se dépose 1 m de marnes bariolées avec des concrétions calcaires au sommet. Entre 12 et 14 m, un banc de grès gris à la base devenant bariolé au sommet est observable, surmonté de 3 bancs de marnes
<figure><img src="image_60.png" /><figcaption>Fig. III-34: Log lithostratigraphique du forage RB1 à Tavannes</figcaption></figure>

<figure><img src="image_61.png" /></figure>

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

Debuts d'os
Gasteropodes
Chaurybytes
<figure><img src="image_63.png" /><figcaption>Fig.III-35: Log lithostratigraphique du forage RB2 de Tavannes</figcaption></figure>
<figure><img src="image_64.png" /><figcaption>Fig.III-36: Log lithostratigraphique du forage BR6 de Loveresse</figcaption></figure>
<figure><img src="image_65.png" /><figcaption>Fig.III-37: Log lithostratigraphique du forage BR6 de Loveresse</figcaption></figure>
gréseuses bariolées à grises. Ensuite on observe un banc de grès (RB2 6.6). Entre 16.50 et 20.90 m se dépose une série de bancs marneux et marno-gréseux de couleur beige à gris-beige. Le sommet du forage est constitué de près d'un mètre de Quaternaire.

### 5-1-2-2-Paléontologie :

#### Poissons :

Les niveaux RB2 14-14.2, RB2 20.5 et RB2 20.7 ont livré des dents pharyngiennes de poissons. Aucune détermination spécifique n'a été effectuée. Ces niveaux ont également fourni des éléments ostéologiques de poissons.

#### Gastéropodes :

Le niveau RB2 14-14.2 contient des gastéropodes, dont une partie sont des planorbes.

### 5-1-2-3-Biostratigraphie :

Aucun fossile ne permet pas une datation de ces dépôts.

### 5-1-2-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les sédiments du forage RB2 représentent un environnement fluviatile avec des chenaux de grès, passant latéralement à des marnes plus ou moins gréseuses de la plaine d'inondation qui sont oxydées assez facilement. Dans ce forage, les grès comme les marnes montrent souvent des traces racinaires, synonyme d'émersion. Il est à noter que,

à la base du forage, les marnes contiennent des cristaux de gypse. Ce gypse est malheureusement secondaire.

### 5-1-3-Le forage BR6-Loveresse :

Dans le synclinal de Tavannes-Court-Reconvilier, près du village de Loveresse, le forage BR 6-Loveresse est situé aux coordonnées 585.500 / 231.450. Ce forage a une puissance de près de 42 m (fig. III-36 et fig. III-37).

### 5-1-3-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La base du forage montre deux bancs de grès atteignant une épaisseur de 2.20 m. Au-dessus, se déposent 4 bancs d'argiles bariolées, sombres et de couleur gris-vert, avec une lacune d'observation. Au-dessus, se déposent 3 m de marnes gréseuses de couleur gris-vert avec des petits niveaux bariolés. Ensuite, une série de 5 bancs de marnes bariolées avec un niveau gris-vert (entre les niveaux BR6 30 et BR6 27) est observable. Au-dessus, deux bancs d'argiles gris-vert atteignent près de 2.20 m d'épaisseur, surmontés par trois bancs de marnes gris-vert et bariolées. Ensuite 4 bancs de grès de 3 m d'épaisseur sont observables, entrecoupés de lacunes d'observation. Ces grès font place à des marnes gréseuses bariolées (BR6 17.1). Au-dessus, après 60 cm de marnes bariolées, se dépose un banc gréseux. Après le dépôt d'un banc argileux gris-vert, 3 bancs de grès atteignent une puissance de 3.20 m (niveau BR6 12). Après 1.20 m de marnes gris-vert, un petit banc calcaire est observable, surmonté par 3 niveaux de marnes sombres à gris-vert et entrecoupé d'un

<figure><img src="image_66.png" /><figcaption>**Fig.III-38:** Faciès et structure des environnements fluviatiles dans l'USM (Becker *et al.* 2002b)</figcaption></figure>
horizon de grès. Ensuite, une série de 4 bancs d'argiles gris vert montre à son sommet des traces racinaires. Au-dessus, un banc de marnes gris-vert est surmonté d'un horizon de grès, puis par des marnes gréseuses. Ensuite, 3 bancs de marnes bariolées et gris-vert sont observés, dont deux niveaux avec des calcrètes, synonyme d'émersion. Le sommet du forage est constitué de Quaternaire.

### 5-1-3-2-Paléontologie :

**Gastéropodes :**

Les niveaux BR6 2.8, BR6 9-9.4 et BR6 23.8 ont livré des gastéropodes, dont une partie est à rapporter au groupe des planorbes.

**Ostracodes :**

Le niveau BR6 27 a fourni deux carapaces d'ostracodes. Il s'agit de *Pseudocandona* sp., ostracode rampant vivant à des paléoprofondeurs situées entre 0 et 2 m de profondeur.

**Charophytes :**

Le niveau BR6 2.8 a fourni les espèces *Nitellopsis (Tectochara) meriani* group et *Lychnothamnus (Stephanochara) ungeri* group. Le niveau BR 6 9-9.4 contient les espèces *Nitellopsis (Tectochara) meriani* group (Planche 11, 3 et 4), *Lychnothamnus (Stephanochara) ungeri* group, *Hornichara lagenalis* group et *Lamprothamnium* sp.. Le niveau BR6 23.8 a livré l'espèce *Sphaerochara hirmeri* group et enfin le niveau BR 6 30 les espèces *Nitellopsis (Tectochara) meriani* group et *Lychnothamnus (Stephanochara) ungeri* group.

**Palynologie :**

une analyse a été entreprise sur le niveau BR6 9-9.4. Ce niveau contient des phytoclastes fortement oxydés avec des contaminations de pollens actuels.

### 5-1-3-3-Biostratigraphie :

D'après les charophytes, ces sédiments appartiennent soit à la zone à *ungeri*, soit à la zone à *notata*, ce qui correspond à la partie supérieure du Chattien.

### 5-1-3-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les dépôts du forage BR6 représentent des environnements fluviatiles avec des chenaux gréseux passant latéralement à des marnes se trouvant dans la plaine d'inondation. Ces marnes sont souvent oxydées et montrent des traces racinaires, synonymes d'émersion.

Il est très difficile de réaliser une étude sédimentologique poussée avec des forages car il est difficile d'appréhender les grandes structures et les passages latéraux de faciès. Cependant une étude effectuée sur la coupe de Wallenried, située sur dans la Molasse du Plateau, a mis en évidence ces paléoenvironnements fluviatiles (BECKER *et al.*, 2002b), qui pourraient correspondre à ceux de la vallée de Tavannes. Ces différents environnements sont donnés par la fig. III-38.

## 5-2-La Coupe de Moutier – Belprahon :

Dans le synclinal de Moutier, entre la ville de Moutier et le village de Belprahon, le long de la rivière La Raus, se trouve une coupe dans la Molasse alsacienne (fig. III-39). Près d'une cimenterie, aux coordonnées 597.22 / 236.46, cette coupe a une puissance de près de 15 m.

### 5-2-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La base de la coupe montre un grand chenal de grès de 3 m de puissance devenant de plus en plus en fin en atteignant son sommet. Une lame mince a été effectuée dans ce niveau (MB1) : elle montre de petits cristaux de quartz, de biotite et de muscovite dans une matrice micritique. Latéralement, ce chenal passe à des marnes bariolées. Au-dessus, se déposent 2 m de marnes bariolées puis 2 m de marnes de couleur rouge. Ensuite se dépose 1.20 m de marnes grises contenant des concrétions calcaires. Au-dessus se trouve 1.20 m d'argiles bariolées. Ensuite 1.30 m de calcaires marneux sont observables. Une lame mince a été effectuée dans ce niveau MB6 : elle montre un calcaire micritique contenant de rares cristaux de quartz anguleux et quelques îlots de sparite correspondant sans doute à des bioclastes recristallisés. Ce calcaire est poreux et les pores montrent un ciment drusique sparitique. Après un liséré d'argile de quelques cm, un autre banc de calcaire de 1 m de puissance est visible. Au-dessus se déposent 70 cm de marnes bariolées. Au-dessus, le banc passe progressivement de marnes à des marnes gréseuses et est surmonté par environ 2 m de calcaire marneux.

### 5-2-2-Paléontologie :

**Ostracodes :**

Le niveau MB 8 a livré des ostracodes, à savoir les espèces *Pseudocandona fertilis* et *Pseudocandona* sp., ostracode rampant vivant entre 0 et 2 m de profondeur.

**Charophytes :**

Les niveaux MB 4 et MB 8 contiennent des charophytes. Le niveau MB4 contient les espèces *Nitellopsis (Tectochara) meriani* group, *Lychnothamnus (Rhabdochara) praelangeri-major* group, *Sphaerochara hirmeri* group et *Chara* sp.. Le niveau MB8 contient les espèces *Nitellopsis (Tectochara) meriani* group, *Lychnothamnus (Rhabdochara) praelangeri-major* group.

**Fruits :**

Le niveau MB4 a fourni un fragment de fruit, appartenant au genre *Celtis*.

### 5-2-3-Biostratigraphie :

Les espèces de charophytes appartiennent à la zone à major ou microcera, ce qui correspond à un intervalle allant du Rupélien moyen jusqu'au Chattien moyen.

Les calcaires du sommet de cette coupe n'appartiennent pas à la formation des Calcaires delémontiens, car la coupe Viaduc-Moutier, située un peu plus à l'ouest, se trouve stratigraphiquement au-dessus et est constituée elle-
<figure><img src="image_67.png" /><figcaption>Fig.III-39: Log lithostratigraphique de la coupe Moutier Belprahon</figcaption></figure>
<figure><img src="image_68.png" /></figure>

<figure><img src="image_69.png" /></figure>

<figure><img src="image_70.png" /></figure>
aussi de Molasse alsacienne. Ces calcaires montrent qu'il
peut y avoir des épisodes de calcaire lacustre au sein de
la formation de la Molasse alsacienne, comme l'avait déjà
signalé BAUMBERGER (1927) pour les Matzendorfkalk.

5-2-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

A la base, la coupe de Moutier-Belprahon représente
des paléoenvironnements fluviatiles avec des chenaux
gréseux, lit principal du fleuve, passant latéralement à des
marnes de la plaine d'inondation, souvent oxydées et où
peuvent vivre momentanément des charophytes (niveau MB
4). Le sommet de la coupe correspond à un environnement
lacustre, avec des dépôts carbonatés, peu profonds d'après les
ostracodes récoltés.

5-3-La Coupe du Viaduc de Moutier :

Dans le synclinal de Moutier, à l'est de la ville de
Moutier, des travaux autoroutiers ont été réalisés en vue de
la construction d'un viaduc. Ils ont nécessité l'excavation
d'une grande colline aux coordonnées 596.62 / 236.20.
Cette excavation a mis à jour une coupe de près de 36 m
de haut (fig. III-40), dans la Molasse alsacienne et située
stratigraphiquement au-dessus de la coupe Moutier-Belprahon
localisée 500 m plus à l'est. Ayant suivi l'excavation et levé
la coupe en plusieurs fois, la numérotation des bancs est
morcelée. Au sommet de la coupe (niveaux VMO 1 et VMO
2), les sédiments sont plissés et une synforme est observable,
l'axe de raccourcissement apparent étant SSW-NNE. Les
pendages les plus importants atteignent au maximum 20°.
Ces sédiments sont affectés par de petites failles à très faible
rejet (2 cm au maximum). Cette synforme n'est plus visible
dans les niveaux inférieurs à VMO 2.

5-3-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La base de la coupe du Viaduc de Moutier présente
3 m de marnes bariolées contenant de grands cristaux de
gypse, et par endroits de véritables lentilles. Ce gypse semble
être secondaire. Au-dessus, se trouvent deux bancs de 2.50
m et 1.70 m de marnes grises avec quelques taches ocres.
Ensuite, un petit niveau de marnes rouge foncé est observable
(VMO 19). Au-dessus, se trouvent 2 m de marnes gréseuses
de couleur grise. Ensuite, un banc de marnes sombres et
bariolées s'est déposé (80 cm). Au-dessus se trouve un
banc de grès d'1.50 m d'épaisseur. Au-dessus, se développe
1 m de marnes grises contenant des concrétions calcaires,
puis 60 cm de marnes grises avec des manchons de racines
(VMO 16). Ensuite, un banc calcaire de 60 cm d'épaisseur
est observable, suivi par un niveau de marnes noires de 10
cm (VMO 15). Ensuite, après 60 cm de marnes gréseuses
avec des concrétions calcaires, un grand banc de grès de 3 m
d'épaisseur est visible. Ensuite, 3 bancs de marnes sombres
et grises de 4 m de puissance sont succédés par plus de 10 m
de marnes gréseuses avec par endroits des taches ocres dues
à l'oxydation (VMO 2), et enfin par 4 m de marnes grises
(VMO 1). Au sommet de la coupe, un peu de Quaternaire est
observable.

5-3-2-Paléontologie :

Débris d'os :

Les niveaux VMO 19 et VMO 11 ont livré des
fragments d'os, qui appartiennent sans doute à des squelettes
de poissons.

Gastéropodes :

Le niveau VMO 16 a fourni des gastéropodes, dont
certains sont des planorbes.

Charophytes :

Les niveaux VMO 19 et VMO 16 contenaient des
charophytes. Le niveau VMO 19 a livré l'espèce *Nitellopsis
(Tectochara) meriani* group. Le niveau VMO 16 a fourni
*Nitellopsis (Tectochara) meriani* group, *Lychnothamnus
(Rhabdochara) praelangeri-major* group et *Lychnothamnus
(Stephanochara) ungeri* (Planche 11 ; 5, 6 et 7).

5-3-3-Biostratigraphie :

Les deux niveaux de charophytes permettent
d'estimer que le niveau VMO 19 est dans la zone à major
ou microcera, soit l'intervalle allant du Rupélien moyen au
Chattien moyen, alors que le niveau VMO 16 est dans la zone
à ungeri, soit le Chattien moyen.

5-3-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les sédiments de la coupe du Viaduc de Moutier représentent des environnements fluviatiles, correspondant majoritairement à des faciès de plaine d'inondation. Curieusement, les bancs de grès sont continus : soit ils appartiennent à des faciès de Crevasse splay (lorsque le fleuve sort de son lit, lors de crues et passe au travers d'un faciès de levée (fig. III-38), soit ils étaient disposés dans le sens de l'écoulement du fleuve.

5-4-Les Coupes de Dornachbrugg et de
Biel-Benken

5-4-1-La coupe de Dornachbrugg :

Situé dans le fossé rhénan, cet affleurement se situe
le long de la Birse, dans la ville de Dornach, sous le pont
qui surplomble la rivière, juste au nord du déversoir (coord.
612.75 / 259.8). Cette coupe (fig. III-41) présente près de 8 m
de grès et de marnes gréseuses, où nous avons découvert une
faune assez inattendue pour le type de formation mentionnée
sur la carte d'Arlesheim (Molasse alsacienne supérieure)
(BITTERLI *et al.*, 1988)

5-4-1-1-Lithofaciès et sédimentologie :

La base de la coupe est représentée par 40 cm de
marnes gréseuses de couleur grise. Au-dessus s'est déposé
1.20 m de grès gris. Celui-ci est interrompu par un chenal
de près de 1.20 m de haut sur une longueur d'environ 25 m,
avec une base érosive. Ce grès présente une stratification
entrecroisée, avec un angle moyen de 20°. Dans ce chenal,
on peut observer de petits slumps, engendrés par la tixotropie
des sédiments. Il représente un milieu tidal ou subtidal Ce
chenal est érodé par le chenal sus-jacent d'une puissance de
<figure><img src="image_71.png" /><figcaption>Fig.III-41: Log lithostratigraphique de la coupe de Dornachbrugg</figcaption></figure>

80 cm. Ensuite, 40 cm et 30 cm de grès finement laminé à stratification plane contenant un peu de matière organique plaide pour un milieu intertidal. Ensuite se met en place un sandwave à la surface inférieure plane mais à la surface supérieure ondulée. Ensuite on peut observer un mètre de sables contenant des niveaux horizontaux de concrétions calcaires. Au sommet de la coupe, se trouve un chenal de 2 m de puissance. Tous les chenaux de la coupe ont pour équivalent latéral du sable. Un peu plus au nord sur la Birse, on peut observer une barre d'embouchure avec une progradation vers le nord des petits bancs de grès ayant un pendage d'une vingtaine de degrés. La plupart des chenaux de la coupe de Dornachbrugg contiennent des galets mous gris et du bois.

Une lame mince a été réalisée dans le sédiment de la barre d'embouchure (DOR 8). Cette lame mince présente de nombreux grains anguleux de quartz, de feldspath, de sparite, de grains micritiques, de biotite et de muscovite. La matrice est représentée par de la micrite, recristallisée par endroits (pseudo-micrite) (Planche C, 4).

L'étude sédimentologique a permis d'observer que ces dépôts étaient marins, contrairement aux descriptions de la littérature (BITTERLI *et al.*, 1988).

### 5-4-1-2-Paléontologie :

Trois niveaux ont été échantillonnés en vue de réaliser des lavages. Ils ont livré une faune inattendue.

### Poissons :

Le niveau DOR 5 a fourni des épines hémales ou dorsales de poissons, ainsi qu'une petite dent (taille entre 250 et 500 µm). Il s'agit d'une dent de Téléostéens.

### Bivalves :

Le niveau DOR 5 a fourni 5 petits bivalves (entre 500 µm et 1 mm), tous de la même espèce. Leur coquille est usée mais on peut noter que la charnière est dysodonte. Il semble que ces petits bivalves soient des huîtres.

### Feuilles :

Le niveau DOR 5 a livré de nombreuses petites feuilles. Elancées, lancéolées, de quelques cm, ces feuilles appartiennent au genre *Cinnamomum*. VISCHER (1933) a récolté les espèces suivantes : *Pinus* sp., *Cyperus chavannesii*, *Sabal major*, *Salix longa*, *Daphogene ungeri*, *Cinnamomum lanceolatum*, *C. polymorphum*, *C. scheuchzeri*, *Leguminostes* sp., *Berchemia multinervis* et *Rhamnus rossmaessleri*. La présence de Palmiers à Dornachbrugg montre le caractère chaud du climat de cette époque.

### Ostracodes :

Le niveau DOR 5 a livré les espèces *Hemicyprideis helvetica* et *Cyamocytheridea punctatella*. Le niveau DOR 6 a fourni l'espèce *Hemicyprideis helvetica*. Ces ostracodes indiquent que les conditions sont saumâtres.

### Foraminifères :

Le niveau DOR 5 a révélé la présence des espèces *Dentalina* sp., *Globigerina* sp., *Melonis affinis*, des Rotaliidae indéterminées et quelques autres foraminifères indéterminables. Le niveau DOR 6 a livré le genre *Quinqueloculina* sp. et des Rotaliidae indéterminées. Enfin au sommet de la coupe, le niveau DOR 7 a fourni *Melonis affinis*, ainsi que des foraminifères indéterminables.

### Nannofossiles :

Le niveau DOR 5 a fourni de nombreux nannofossiles. Les espèces présentes sont *Campylosphaera dela*, *Chiasmolithus grandis*, *Clausicoccus subdistichus*, *Coccolithus miopelagicus*, *Coccolithus pelagicus*, *Cribrocentrum reticulatum*, *Cyclicargo. floridanus*, *Dictyococcites bisectus*, *bisectus*, *Dictyococcites bis. bis. (cir)*, *Dictyococcites hesslandii*, *Dictyococcites stavensis*,
Discoaster deflandrei, Discoaster strictus, Ericsonia formosa, Geminolithella bramlettei, Helicosphaera compacta, Helicosphaera seminulum, Lanternithus minutus, Reticulofenestra coenura, Reticulofenestra daviesi, Reticulofenestra dictyoda, Reticulofenestra francofurtana, Reticulofenestra hampdenensis, Reticulofenestra minuta, Reticulofenestra pelycomorpha, Reticulofenestra samodurovii, Reticulofenestra umbilicus, Rhabdosphaera tenuis, Sphenolithus moriformis, Sphenolithus pseudoradians

De nombreux nannofossiles sont remaniés du Crétacé et de l'Eocène. L'association de nannofossiles de Dornachbrugg plaide pour un niveau NP 21 situé à la limite Priabonien-Rupélien (déterminations et datation DE KAENEL).

## Palynologie :

Le niveau DOR 6 a livré de nombreux dinoflagellés, des champignons, des algues des pollens et des spores. Les espèces récoltées sont (le chiffre correspond au pourcentage, r pour remanié) :

* Samlandia chlamydophora 0

* Spiniferites ramosus 8

* Xenocodinium conispinum 0

* Wetzeliella symmetrica 0

* Alisocysta spp. 0r

* Circulodinium distinctum 0r

* Cribroperidinium edwardsii 0r

* Oligosphaeridium complex 0r

* Cretaceous Dinoflagellates 1r

* Foraminiferal linings 0

* Pinuspollites spp. 13

* Leiotrilites spp. 2

* Polypodiaceoisporite gracilis 0

* Bissacate reworked 5r

* Classopollis spp. 0

* Callialasporites spp. 0r

* Gleicheniidites spp. 0r

* Dinocyst lindeterminates 8

* Systemamatophora placacantha 2

* Wetzelialla gochtii 1

* fungal remains 2

* fungal spores 2

* Inaperturopollenites hiatus 1

* Caryapollenites spp. 1

* Mesozoic sporomorphs 4r

* Botryococcus colonies 4

* Areoligera spp. 0

* Chiropteridium mespilanum 1

* Cleistosphaeridium spp. 6

* Cordosphaeridium inodes 0

* Cribroperidinium tenuitabulatum 5

* Elytrocysta breva 1

* Heteraulacacysta leptalea 0

* Histocysta spp. 0

* Kallospharidium spp. 0

* Lingulodinium machaerophorum 1

* Membranophoridium aspiratum 0

* Operculodinium spp. 1

* Palaeocystodinium golzowense 0

* Peridinoid cysts 5

* Phthanoperidinium filigranum 1

* Paralecaniella indentata 2

* Lejeunecysta spp. 0

<figure><img src="image_72.png" /><figcaption>Fig.III-42: Paléoenvironnements de la coupe de Dornachbrugg</figcaption></figure>
Dapsilidinium pseudocolligerum 1

Enneadocysta pectiniformis 1

Achomosphaera spp. 7

Homotryblium tenuispinosum 10

Phthanoperidinium comatum 5

Cyclopsiella spp. 0

Deflandra phosphoritica 0

L'assemblage palynologique du niveau DOR 6 est très proche de ceux de la Carrière de Laufen datés du niveau nannoplanctonique NP 22.

### 5-4-1-3-Biostratigraphie :

ENGESSER & MÖDDEN (1997) signalent des restes de vertébrés dans les dépôts de Dornachbrugg. Ces restes de macrovertébrés indiquent un niveau mammalien, un peu plus vieux que celui de Balm, soit le niveau mammalien MP 22. Aucune espèce n'est mentionnée sur le cadastre des gisements de mammifères du Muséum de Bâle. Les nannofossiles indiquent un niveau planctonique NP 21, plus vieux que la datation mammalienne. Ces deux datations indiquent la base du Rupélien. Attribuer une priorité et une valeur à la datation d'un groupe sur l'autre n'est pas chose aisée. Cependant, le fait que l'assemblage palynologique soit proche de celui de Laufen daté du niveau nannoplanctonique NP 22, la datation mammalienne semble être la plus vraisemblable car la zone MP 22 se situe dans la zone nannoplanctonique NP 22.

### 5-4-1-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

La Molasse alsacienne supérieure est considérée dans la littérature comme des environnements continentaux, fluviatiles. La découverte de niveaux sédimentologiques plaidant pour des niveaux tidaux, intertidaux et de faunes marines comme les foraminifères dans ces dépôts, des ostracodes de milieux marins mais qui peuvent s'affranchir de conditions saumâtres, nous permet d'envisager des paléoenvironnements différents.

Les dépôts de Dornachbrugg correspondent à un milieu côtier. L'existence de niveaux tidaux et intertidaux contenant des foraminifères, de barre d'embouchure plaide pour l'existence d'un estuaire. La nature sableuse de ces dépôts indique que nous sommes dans la partie distale de l'estuaire (en position plus proximale, il y aurait beaucoup plus de dépôts marneux, REINSON (1992)). Cet estuaire est bordé par des palmiers, ainsi que par d'autres espèces d'arbres. Les feuilles, ainsi que certains troncs déracinés par des crues du fleuve ou des tempêtes érodant la ligne de cote se retrouvent dans ces sédiments estuairiens. Ces dépôts sont soumis à l'influence de la marée qui rentre dans l'estuaire et peut y amener des foraminifères. Les ostracodes, tels que Hemicyprideis helvetica et Cyamocytheridea punctatella s'épanouissent dans ces conditions saumâtres, qui permettent également l'essor des huîtres. Ainsi les dépôts de Dornachbrugg correspondent à la partie distale d'un estuaire, illustrée par la fig.III-42, et non à un environnement strictement fluviatile.

### 5-4-2-La coupe de Biel-Benken :

Dans le fossé rhénan, au nord de Biel-Benken et à

l'est d'Oberwil, se trouve un affleurement dans la Molasse alsacienne supérieure (coord. 606.50 / 262.5). D'après BITTERLI et al. (1988), il s'agit de dépôts fluviatiles riches en feuilles de Cinnamomum.

L'affleurement est représenté par près de 11 m de dépôts sableux, où l'on ne peut pas observer une stratification. Seul un petit chenal de 2 m de large et de 50 cm de haut permet de voir que le dépôt est tabulaire. A la base de ce petit chenal, nous avons pu prélever des galets mous, composés de marnes beiges.

Le lavage de ces niveaux (BB1=galets mous ; BB2= sable renfermant ces galets mous) a fourni une faune de foraminifères : le niveau BB1 a livré les espèces *Globigerina* sp., *Rosalina* sp. et des petits foraminifères indéterminés. Le niveau BB2 a donné les espèces *Globigerina* sp. et des foraminifères indéterminés.

De la même façon que pour la coupe de Dornachbrugg, la découverte de foraminifères dans ces dépôts infirme le fait que la Molasse alsacienne supérieure soit strictement fluviatile. L'influence marine est notable, mais l'absence de structures sédimentologiques ne nous permet pas d'attribuer un environnement précis à ces dépôts comme ceux de Dornachbrugg, mais nous devrions être toujours dans un système estuairien.

## 6-GROUPE DES CALCAIRES DELÉMONTIENS :

### 6-1-Les forages de Reconvilier :

Le bureau MFR de Bienne a réalisé une série de forages dans le synclinal de Reconvilier-Tavannes, que nous avons pu lever. Le forage RE2 a été effectué à Reconvilier, (coord. 583.8 / 233.8) et il a traversé la Formation des Calcaires delémontiens sur près de 13 m (fig. III-43 et fig. III-44)

#### 6-1-1-Lithofaciès et sédimentologie :

Les sédiments du forage de Reconvilier RE2 sont représentés par trois types de faciès. Majoritairement, ce forage contient des calcaires massifs beiges, poreux, renfermant des coquilles de gastéropodes, souvent de couleur noire ou rose. Aucune lame mince n'a été effectuée dans ces niveaux. Cependant ces calcaires ont le même aspect que ceux de Courfaivre. Le deuxième type de faciès est représenté par des marnes de couleur brune, dont certains niveaux contiennent des concrétions calcaires. Le dernier type de faciès se traduit par des argiles de couleur brune. Certains niveaux d'argiles contiennent des calcrètes, synonymes d'émersion et de pédogénèse. Tous ces dépôts correspondent à des dépôts lacustres, où les émersions sont soulignées par la présence de calcrètes.

#### 6-1-2-Paléontologie :

Poissons :

Les niveaux RE2/ 7.2-7.4 et RE2/4.8-5 contiennent des dents pharyngiennes de poissons. Aucune détermination spécifique n'a été réalisée.
<figure><img src="image_73.png" /><figcaption>Fig.III-43: Log lithostratigraphique du forage de Reconvilier RE2</figcaption></figure>
<figure><img src="image_74.png" /><figcaption>Fig.III-44: Log lithostratigraphique du forage de Reconvilier RE2</figcaption></figure>
### Gastéropodes :

Presque tous les niveaux de la coupe renferment des Gastéropodes. L'abondance de Limnées et de Planorbes plaident pour des dépôts de faibles profondeurs. Ces gastéropodes herbivores sont liés aux plantes ou aux algues filamenteuses qui poussent sur celles-ci (Aufwuchs). Ces plantes et ces algues ont besoin de lumière et cela implique des paléoprofondeurs faibles, à savoir pas plus de 3 m.

### Ostracodes :

Le niveau RE2 7.8-8 a fourni les espèces *Cypridopsis* sp. et *Ilyocypris essertinesensis*. Le niveau RE2 7.7-7.8 a livré *Cypridopsis* sp., *Cyprinotus* aff. *parvus*, *Ilyocypris essertinesensis* et *Darwinula stevensoni*. Le niveau RE2/5.9-6.0 a fourni les espèces *Cypridopsis* sp, *Hemicyprideis dacica* grekoffi et *Ilyocypris essertinesensis*. Enfin le niveau RE2/4.8-5.0 renferme les espèces *Ilyocypris essertinesensis*, *Metacypris danubialis* punctata et *Darwinula stevensoni*. Toutes les espèces découvertes dans le forage RE2 de Reconvilier sont des espèces d'eau douce à l'exception d'*Hemicyprideis dacica* grekoffi, ostracode saumâtre.

### Charophytes :

Le niveau RE2 11.1 contient l'espèce *Stephanochara ungeri* group. Le niveau RE2/10.1 a fourni les espèces *Stephanochara ungeri* group, *Nitellopsis (Tectochara) meriani* group et une espèce indéterminée. Le niveau RE2/7.8-8 a livré les espèces *Chara* sp., *Chara notata* et *Stephanochara ungeri* group. Le niveau RE27.7-7.8 contient l'espèce *Chara notata*, le niveau RE2/5.9-6, *Chara* group *micocera-notata*. Le niveau RE2/4.8-5 renferme les espèces *Chara* sp., *Stephanochara ungeri* group et *Nittelopsis (Techtochara) meriani* group. Enfin le niveau RE2/4.2 contient le genre *Chara* sp..

La répartition des charophytes le long du forage nous permet de mettre en évidence deux zones à charophytes : l'intervalle de la base du forage jusqu'au dessous du niveau RE2 7.8-8 correspond à la zone à *ungeri* ou *notata*. L'intervalle du niveau RE2 7.8-8 inclus jusqu'au sommet du forage appartient à la zone à *notata*. Ceux deux zones correspondent au Chattien supérieur.

### Palynologie :

Les niveaux RE2 4.8-5, RE2 11.11.1 et RE2 12.4 ont été soumis à une étude palynologique. Ils ne montrent que des phytoclastes fortement oxydés.

### *Incertae sedis* :

Le niveau RE2-10.1 a fourni des débris en forme d'haltères. Ces formes amphicoeliques d'environ 1 mm ont été signalées par BERGER (1985) dans l'USM du Plateau suisse. Il faut sans doute rapprocher ces haltères aux vertèbres de poissons. En effet, en lame mince, les pièces ostéologiques de poissons sont conservées en phosphate mais l'intérieur des pièces est souvent recristallisé en calcite. Une vertèbre amphicoelique dont l'extérieur est constitué de phosphate peut être désagrégée mécaniquement, isolant la partie centrale calcitique qui conserve néanmoins la forme en haltère.

### 6-1-3-Biostratigraphie :

Le forage de Reconvilier contient à sa base des charophytes de la zone *ungeri* ou *notata* et à son sommet la zone à *notata*. Il se situe donc dans le Chattien supérieur d'après les charophytes.

### 6-1-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les dépôts du forage de Reconvilier RE2 correspondent à des dépôts lacustres dont les paléoprofondeurs se situent entre 0 et 3 m de profondeur d'après les associations d'ostracodes, la présence de la prairie et Charophytes et les indices sédimentologiques (cf. Chap. Ostracodes). Les eaux de ce lac semblent douces comme le souligne la présence de *Darwinula stevensoni* et les *Metacypris danubialis punctata* (APOSTOLESCU & GUERNET, 1992). Cependant au sommet du forage, comme c'est le cas également pour la coupe de Courfaivre, la présence d' *Hemicyprideis dacica* grekoffi montre que les eaux deviennent saumâtres.

## 6-2-La coupe de Courfaivre :

A la faveur d'une excavation pour la construction d'un centre pour personnes âgées, nous avons pu lever une coupe dans la Formation des Calcaires delémontiens (coord. 588.8 / 242.0). D'une puissance de 12 m, cette coupe est représentée par des dépôts de calcaires lacustres. Ce travail a fait l'objet d'une publication (PICOT *et al.*, 1999).

### 6-2-1-Lithofaciès et sédimentologie :

Cette coupe (fig.III-45 et fig. III-46) présente majoritairement des lithofaciès carbonatés. Les calcaires massifs lacustres ont des couleurs qui vont du brun au gris clair. Les calcaires marneux sont le plus souvent sombres, tandis que les marnes parfois deviennent blanchâtres. Les argiles sont quelquefois brunes mais le plus souvent gris-vert.

Des lames minces ont été effectuées dans les calcaires de la coupe de Courfaivre. Les calcaires micritiques, à structure péloïdale et micropéloïdale, montrent des fissures courbes, définissant des particules dont les bords sont flous. Cette structure "clotted" (ESTEBAN & KЛАПА, 1983) est synonyme d'un début de pédogénèse. Ces calcaires contiennent des bioclastes représentés par des ostracodes, des tiges de charophytes, ainsi que des gastéropodes (limnées et planorbes) partiellement dissous en raison de leur nature aragonitique. La porosité de ces calcaires est importante. La structure alvéolaire montre des pores hétéromorphes dont la bordure présente un ciment sparitique. Cette porosité peut avoir deux origines: la première résulte de la dissolution des gastéropodes aragonitiques, définissant ainsi une porosité moldique (Planche C, 6 et 7), la deuxième résulte de traces racinaires (Planche C, 4). Les pores issus des traces racinaires ne montrent pas de remplissage classique par un réseau de sparite définissant une rhizoconcrétion (KЛАПА, 1980). Les rhizolithes sont à un stade précoce. Seul subsiste le moulage du rhizome, préservé du remplissage par un ciment vadose sparitique qui se developpe à partir de la bordure du pore. Certaines lames minces présentent par
<figure><img src="image_75.png" /><figcaption>Fig.III-45: Log lithostratigraphique et répartition des faunes et des flores de la coupe de Courfaivre</figcaption></figure>
<figure><img src="image_76.png" /><figcaption>Fig.III-46: Log lithostratigraphique de la coupe de Courfaivre</figcaption></figure>
endroits des voiles microbiens, ainsi que de la pyrite oxydée en hématite montrant une activité bactérienne de dégradation de la matière organique.

La coupe de Courfaivre montre un niveau micritique stromatolitique laminé (CRF 11) (Planche C, 8). En lame mince, la structure stromatolitique montre une alternance de niveaux plus ou moins grossiers. Les bioclastes sont représentés par de rares fragments fins de carapaces d'ostracodes orientées dans le sens des lamines. La croissance des stromatolites est presque columellaire, indiquant des périodes d'émersion (FREYTET & PLAZIAT, 1982). Les gastéropodes brouteurs sont absents dans ce niveau, permettant un developpement de ces stromatolites. Alors que les calcaires lacustres contiennent des voiles microbiens, ce niveau représente donc un niveau écologique particulier, avec des conditions chimiques particulières permettant la croissance des stromatolites, sans doute par disparition des gastéropodes.

Deux niveaux dans la coupe de Courfaivre (CRF98/29, CRf98/7) présentent la même succession, à savoir des calcaires lacustres surmontés par des argiles vertes stériles. En effet, au contact de ce calcaire et de cette argile, se sont developpés des travertins d'environ 5 cm d'épaisseur pouvant être suivis sur plusieurs mètres. Les argiles vertes contiennent des septarias. La surface du calcaire lacustre est ondulée et forme de véritables nodules. Les lames minces effectuées dans ces deux niveaux montrent un calcaire micritique péloïdal, pauvre en bioclastes (ostracodes). Au sommet du banc, une structure septaire montre des pisoïdes (GUO & RIDING, 1998), contenant de grandes gerbes orientées de sparite maclée (R.F.C.). La croissance des gerbes peut être entrecoupée par de la pyrite et de l'hématite figurant ainsi une activité bactérienne. Les septarias situées à la surface du banc et dans les argiles vertes montrent des craquelures. La croissance des gerbes de sparite entraîne un détachement du travertin, avec la formation de géode. Le détachement peut être total. La genèse de ces travertins nécessite un milieu particulier: il faut une sursaturation en ions du lac, réalisable dans des plans d'eau de faible profondeur (5 à 10 cm d'eau), sans obligatoirement d'évaporation. L'arrivée d'une rivière riche en HCO3- dans un lac riche en Ca2+(ou vice versa), provoque la précipitation des carbonates (TUCKER & WRIGHT, 1990). Un apport d'ions alcalins dans le lac augmente le pH et permet la précipitation des calcaires à partir des ions Ca2+ et HCO3- déjà présents. La précipitation des carbonates est contrôlée par la température et les concentrations de CO2. Une augmentation de température des eaux (engendrée par l'hydrothermalisme, le volcanisme ou par un changement climatique abrupt) pourrait provoquer la précipitation de ces travertins.

En résumé, l'étude sédimentologique des lithofaciès de la coupe de Courfaivre montre une prédominance des calcaires lacustres à structure micropéloïdale, avec une porosité moldique et racinaire, contenant préférentiellement des charophytes, des gastéropodes et des ostracodes, et figurant un milieu de faible profondeur et parfois émergé. La chimie des eaux semble fluctuante avec des niveaux stromatolitiques et deux niveaux de travertins.

## 6-2-2-Paléontologie :

### Mammifères :

Au niveau CRF98/2, des débris d'os appartenant à des mammifères ou des reptiles ont été récoltés. Ils ne peuvent être déterminés en raison de leur petite taille et leur mauvais état de conservation.

### Poissons :

Les niveaux CRF 98/6, CRF98/27, CRF98/40, CRF98/45 ont livré de nombreuses dents pharyngiennes de poissons. Le niveau CRF98/2 a fourni quelques otolithes appartenant à l'espèce *Palaeolebias triangularis* (REICHENBACHER, Comm. Pers.) qui permet de dater le niveau de la zone OT-06, qui correspond à la zone MP 30.

### Gastéropodes :

Pratiquement tous les niveaux de la coupe de Courfaivre contiennent des gastéropodes. De nombreuses limnées et planorbes ont été récoltées.

Les limnées et les planorbes actuelles sont herbivores. Elles ingèrent les algues qui poussent à la surface des végétaux aquatiques. Leur répartition paléobathymétrique étant fonction de l'abondance de nourriture, ces gastéropodes devraient se trouver en quantité dans les zones les plus éclairées, à savoir à la bordure du lac. Ainsi, il convient d'attribuer une paléoprofondeur de 0 à 3 mètres pour les niveaux très riches en limnées et planorbes.

Dulcicoles, les limnées et les planorbes semblent être des gastéropodes halophobes. En effet, bien que leur répartition dans les coupes soit optimale, aucun gastéropode n'a été récolté avec les ostracodes saumâtres (*Hemicyprideis dacica grekoffi*) dans la coupe de Courfaivre ainsi que celle de Reconvilier.

De même, dans la coupe de Courfaivre (niveau CRF98/11), leur absence a permis le développement de stromatolites, indiquant que le milieu est fortement minéralisé (encroûtement des fibres alguaires par le carbonate). Ce type d'environnement leur semble néfaste.

### Ostracodes :

Les niveaux CRF98/2 et CRF 98/6 ont fourni les mêmes espèces lacustres, à savoir *Cyprinotus* aff. *parvus*, *Metacypris danubialis punctata*. Le niveau CRF98/18 a fourni l'espèce dominante de ces dépôts : *Metacypris danubialis punctata*. Le niveau CRF98/21 a livré des *Cyprinotus* aff. *parvus*. Le niveau CRF/40-40' contient le genre thermophile *Strandesia* sp. (Janz, 1997), *Ilyocypris essertinesensis*, *Metacypris danubialis punctata* et *Pseudocandona fertilis*. Le niveau CRF 98/41 contient l'espèce *Metacypris danubialis punctata*. Le niveau CRF98/43 contient l'espèce saumâtre *Hemicyprideis dacica grekoffi* et *Ilyocypris essertinesensis*. Enfin le dernier niveau CRF98/45 contient les espèces *Cyprinotus* aff. *parvus*, *Metacypris danubialis punctata* et *Pseudocandona fertilis*.

A partir des associations d'ostracodes, de la sédimentologie et de la présence de la prairie à charophytes, nous avons élaboré un modèle de paléoprofondeur lacustre en fonction des associations d'ostracodes (cf. Chap. Ostracodes).
Il faut noter que comme pour le forage de Reconvilier RE2, le sommet des coupes se caractérise par un flash écologique avec *Hemicyprideis dacica grekoffi* indiquant des conditions saumâtres dans ce lac.

**Charophytes :**

Le niveau CRF98/2 a fourni les espèces *Chara* group *micocera-notata*, *Stephanochara ungeri* group, et *Nitellopsis (Techtochara) meriani* group. Le CRF98/6 a livré les espèces *Chara* sp. et *Chara* group *micocera-notata*. Le niveau CRF98/29 a donné les espèces *Chara* sp., *Chara notata*, *Stephanochara ungeri* group et *Nitellopsis (Techtochara) meriani* group. Le niveau CRF98/41 a livré les espèces *Stephanochara ungeri* group et *Nitellopsis (Techtochara) meriani* group. Le niveau CRF98/40 a fourni les espèces *Chara* sp. et *Chara* group *microcera-notata*. Le niveau CRF 41 a donné les espèces *Chara* sp., *Hornichara lagenalis* et *Sphaerochara* sp.. Seuls *Chara* sp. et *Sphaerochara* sp. ont été récoltés dans le niveau CRF 98/43. Très riche, le niveau CRF98/45 a fourni *Chara* sp., *Chara notata*, *Stephanochara ungeri* group, *Rhabdochara langeri* group et et *Nitellopsis (Techtochara) meriani* group. Enfin le niveau CRF98/46 a donné l'espèce *Stephanochara ungeri* group.

Les charophytes de la coupe de Courfaivre nous permettent de subdiviser cette coupe en deux zones biostratigraphiques. De la base de la coupe jusqu'au niveau CRF98/29, cet intervalle appartient à la zone à *ungeri* ou *notata*. Au-dessus du niveau CRF98/29 et jusqu'au sommet de la coupe, cet intervalle appartient à la zone à *notata*.

**Palynologie :**

Les niveaux CRF98/40 et CRF 98/27 ont été soumis à une étude palynologique. Pauvres en matière organique, ils ne montrent que des phytoclastes fortement oxydés. Ils ne contiennent aucun palynomorphe.

### 6-2-3-Biostratigraphie :

La coupe de Courfaivre (CRF98) contient à sa base des charophytes de la zone *ungeri* ou *notata* et à son sommet la zone à *notata*. Elle se situe donc dans le Chattien supérieur d'après les charophytes, ce qui est confirmé par les otolithes (zone OT-O6).

### 6-2-4-Ecologie et Paléoenvironnements :

Les dépôts de la coupe de Courfaivre correspondent à un environnement lacustre. A l'aide de notre modèle de paléoprofondeurs en fonction des associations d'ostracodes, nous pouvons en déduire que les paléoprofondeurs de ce lac s'étendent de 4 m de profondeur jusqu'à l'émersion, marquée par les traces racinaires.

L'ommiprésence de l'ostracode *Metacypris danubialis punctata* montre que les eaux du lac sont très douces (APOSTOLESCU & GUERNET, 1992) et riches en carbonate car cet ostracode est calciphile d'après CARBONNEL et al. (1985).

La présence de travertins dans la coupe de Courfaivre indique que les concentrations en carbonate peuvent être extrêmes, éliminant toutes les faunes.

La coupe de Courfaivre enregistre à son sommet

un épisode saumâtre, signalé par la présence des ostracodes *Hemicyprideis dacica grekoffi*. Ces ostracodes halophiles se développent lorsque les eaux deviennent salées, éliminant les *Metacypris danubialis punctata*. Seuls les *Ilyocypris essertinensis* coexistent avec ces formes saumâtres. Juste avant cet épisode saumâtre, la présence de *Strandesia* sp., ostracode thermophile, montre l'existence de périodes chaudes et sèches, événement également enregistré dans la coupe de la Brochene Fluh (BECKER *et al.*, 2002).

## 6-3- La coupe de la Brochene Fluh :

Cette coupe a été étudiée par de nombreux spécialistes. Ayant repris nous-même une étude complète de cet affleurement, nous avons exposé et synthétisé tous les résultats sous la forme d'un article consacré aux mesures d'isotopes stables (Δ¹³C et Δ¹⁸O) des gyrogonites de charophytes (BECKER *et al.*, 2002) ainsi qu'un article en anglais qui sera soumis à la revue Palaeontology. C'est ce dernier article, traduit en français, qui sera inclus dans ce travail :

Faunes et Flores de la coupe de la Brochene Fluh :

(Formation des Calcaires delémontiens, Oligocène supérieur - base du Miocène,

Synclinal de Waldenburg, Molasse du Jura, Suisse) :

Implications biostratigraphiques et paléoécologiques

PICOT L., BECKER D., HOCHULI P., KAELIN D.,

REICHENBACHER B., SCHÄFER P. & BERGER J.-P.

**I-Introduction et localisation :**

Piégée dans les synclinaux du Jura (fig.III-47), la coupe de la Brochene Fluh est située dans le synclinal de Waldenburg (carte topographique suisse n°1088, 1 / 25 000, Hauenstein, coord. 621.900 / 247.540). Cet affleurement montre près de 60 m. de dépôts fluvio-lacustres âgés de

<figure><img src="image_77.png" /><figcaption>Fig.III-47: Localisation</figcaption></figure>
<figure><img src="image_78.png" /><figcaption>Fig. III-44: Fauna and Flora repartition in the Brochene Fluh section</figcaption></figure>
<figure><img src="image_79.png" /><figcaption>Fig.III-48 bis: Charophytes from the Brochene Fluh Section</figcaption></figure>

l'Oligocène terminal et de la base du Miocène, recouvrant les
calcaires jurassiques (Oxfordien).

Découverte par GREPPIN, BAUMBERGER (1923 a) a publié la coupe détaillée attribuée aux « Calcaires delémontiens » (GREPPIN, 1870). Les recherches suivantes sur les « Calcaires delémontiens » considèrent cette coupe de l'Oligocène terminal comme seconde localité-type (ANTENEN, 1973). ENGESSER (1990) y a distingué 4 niveaux mammaliens et BERGER (1992) a étudié les charophytes, permettant une meilleure définition biostratigraphique. SCHLUNEGGER et al. (1996) ont examiné la coupe afin de définir les niveaux paléomagnétostratigraphiques dans la Molasse suisse corrélés avec les niveaux mammaliens et ils ont distingué ainsi 3 magnétozones. Cependant, PICOT et al. (1999) ont découvert de nouvelles charophytes permettant d'attribuer le sommet de la coupe à la base du Miocène. Enfin, BECKER et al. (2002) ont examiné les isotopes stables sur les gyrogonites de charophytes et défini 6 cycles isotopiques liés à des changements climatiques.

Le but de cet article est d'étudier en détail chaque
groupe paléontologique en termes de taxinomie, d'écologie
et de biostratigraphie, permettant des reconstitutions
paléoenvironnementales.

II-Lithofaciès :

Les lithofaciès de la coupe de la Brochene Fluh
(fig.III-48) sont représentés par différents faciès : calcaires
et grès plus ou moins marneux, argiles et marnes et quelques

microconglomérats.

Les calcaires sont observés tout au long de la coupe. Ces calcaires lacustres sont gris, bruns à blancs et contiennent de nombreux macrofossiles comme des gastéropodes et des feuilles. Ces gastéropodes ont été étudiés par BAUMBERGER (1923 a) qui nomme « Ramondikalke » ce complexe en raison de la découverte de *Helix (Plebecula) ramondi* dans ces calcaires. Certains niveaux montrent des traces racinaires indiquant des émersions.

Les grès marneux sont situés à la base (BF 3) et au
sommet (BF64-65) de la coupe. Le niveau BF64-65 montre
un grès gris-vert passant progressivement à des marnes
silteuses avec de nombreuses caliche. Le niveau BF 54
contient des petites rides de courant.

Les argiles et les marnes sont présentes le long de
toute la coupe. Ils sont noirs, bruns, verts et gris, montrant
différents degrés d'oxydation de minéraux. Certains niveaux
montrent des traces racinaires, synonymes d'émersion.

La coupe de la Brochene Fluh montre 3 niveaux microconglomératiques (niveaux BF2, BF19 bis et BF 53). Dans deux de ces conglomérats (BF 19, BF 53), les sédiments contiennent des galets mous avec du charbon et des fossiles tels que des micromammifères et des bivalves (Unio).

Cet affleurement correspond à une grande aire de
décantation, avec quelques variations du niveau de l'eau,
soulignées par les traces racinaires. Dans ce lac, une influence
siliciclastique se fait ressentir avec quelques niveaux de grès,
qui correspondent sans doute à des arrivées de rivières.
III-Paléontologie :

III-1 Flores :

a-Charophytes :

De nombreux échantillons ont livré une flore de charophyte abondante. La majorité des espèces présentes (fig.III-48 bis) est bien connue dans l'Oligocène supérieur de la molasse suisse et a fait l'objet de diverses publications (BERGER 1986, 1992, 1998).

Au sommet de la coupe de Brochene Fluh (fig.III-48 bis), plusieurs niveaux ont livré *Lychnothamnus* (*Stephanochara*) groupe *praeberdotensis*. Cette forme a été décrite dans de nombreux niveaux de l'Aquitanien inférieur de la Molasse suisse (BERGER, 1983).

Biostratigraphie : l'association de *Lychnothamnus* (*Stephanochara*) groupe ungeri, *Lychnothamnus* (*Rhabdochara*) groupe langeri et de *Chara* groupe notata permet d'attribuer l'essentiel de la coupe à la zone à *notata*, ce qui correspond aux zones de mammifères MP29-30 (RIVELINE et al. 1996). La présence de *Stephanochara* groupe *praeberdotensis* au sommet des coupes de Brochene Fluh permet d'attribuer ces niveaux à la zone à *Nitida*. En effet, comme l'a montré BERGER (1999), le marqueur de cette biozone, *Rantzieniella nitida*, est une espèce très rare. De ce fait, la zone à *nitida* est généralement définie en Suisse par l'apparition du groupe *praeberdotensis*.

b- Palynologie :

Les 5 échantillons étudiés contiennent d'abondants phytoclastes et de palynomorphes. Dans la majorité des échantillons (BF 66, BF 55, BF4-5, BF 62b), la préservation est mauvaise et la plupart des restes organiques (restes de bois et cuticules) montrent des signes d'oxydation et de dégradation biologique. A 2 niveaux (BF 21 et BF 58), la matière organique est mieux préservée, et en conséquence les assemblages de palynomorphes sont plus riches bien que partiellement dégradés. Les palynomorphes connus pour résister à la dégradation sont les plus nombreux. Les pollens bissacates de Pinacées sont les plus abondants des spores-pollens. Les palynomorphes ayant une origine aquatique sont aussi très abondants et communs. Dans l'échantillon BF 21, le groupe des *Pediastrum* représente la forme dominante. Dans l'échantillon BF62b, les colonies de *Botryococcus* sont assez communes.

Spores et pollens :

Des pollens et spores, les conifères et plus particulièrement les Pinacées sont les plus nombreux. Les pollens bissacates les plus communs sont *Pinus* (*Pityosporites labdacus*) et *Pityosporites microalatus* et *P. alatus*, comparables au genre *Cathaya* actuel. Quelques grains de pollens peuvent être attribués à *Picea*. Les grains de pollens attribuables au genre *Tsuga* sont comparativement rares mais néanmoins régulièrement enregistrés : ils sont représentés par quelques espèces comme *Zonalapollenites maximus* (Raatz) Krutzsch 1971 et *Z. spinulosus* Krutzsch 1971 comparables aux espèces actuelles *Tsuga canadensis* (L.) Carr. et *T. diversifolia* (Maxim.) Mast. respectivement.

Les pollens ayant des affinités avec les Taxodiacées comme *Inaperturopollenites* spp. et *Sciadopityspollenites serratus* (Potonié & Venitz) Thiergart 1937 apparaissent également fréquemment.

Les pollens des groupes des Poacées et des Cyperacées sont observés régulièrement. Deux formes distinctes, *Graminidites subtiliglobusus* et *G. pseudogramineus* représentent le premier groupe. Le pollen *Cyperaceaeapollenites neogenicus* est typique pour le deuxième. Cependant, les plus communs et les plus représentatifs de ce groupe sont des pollens ressemblant à ceux du genre récent *Cladium* (ERDTMAN 1971, MENKE 1976).

A l'exception de *Caryapollenites*, les autres angiospermes sont rares. Quelques grains de pollens de ce groupe ont été conservés :

*Lonicerapollenites* spp. (Lonicera)

*Momipites punctatus* (Potonié) Nagy 1969 (Juglandaceae)

*Platycaryapollenites miocaenicus* Nagy 1969 (Platycarya)

*Polyporopollenites undulosus* (Wolff) Thomson & Pflug 1953 (Zelkova)

*Polyvestibulopollenites* spp. (Alnus)

*Sparganiaceaeapollenites polygonalis* Thiergart 1937 (Sparganiaceae)

*Tetracolporopollenites sapotoides* Thomson & Pflug 1953 (Sapotaceae)

*Tricolporopollenites kruschi* (Potonié) Thomson & Pflug 1953 (Nyssaceae)

Les spores de Ptéridophytes représentent une petite part des assemblages de palynomorphes ; les plus courantes sont les grandes spores du genre *Leiotriletes* (*L. maxoides* Krutzsch 1962, *Lygodium*) et les formes ornementées du genre *Baculatisporites* (Osmundaceae). Les autres formes peuvent être attribuées à *Polypodiaceoisporites* spp. (aux affinités botaniques incertaines), *Muerringerisporites monstruans* Krutzsch 1963 (Selaginellaceae) et *Verrucatosporites favus* (Potonié) Thomson & Pflug 1953 (Polypodiaceae).

Palynomorphes aquatiques :

Les palynomorphes représentant des environnements d'eau douce sont très communs dans tous les échantillons. *Pediastrum* a été enregistré dans tous les échantillons. Ils constituent une part très importante des restes organiques dans le niveau BF 21. Différentes formes comparables aux espèces récentes *P. simplex*, *P. duplex* et *P. boryanum* sont présentes.

D'autres formes aquatiques comprennent les colonies de *Botryococcus* et des spores d'algues zygnemoidées comme *Schisosporis* et *Ovoidites*. Les dinoflagellés sont assez rares et sont représentés par des formes cavates comparables à *Geiselodinium*. La plupart des dinoflagellés observés sont des espèces d'eau douce. Les formes typiquement marines sont remaniées.

Remaniement :

Dans l'échantillon BF 4-5, la présence de dinoflagellés *Systematophora* aff. *areolata* met en évidence
des remaniements de sédiments jurassiques.

Interprétation environnementale :

La représentation commune de restes algaires d'eau douce reflète l'environnement de ce lac d'eau douce. Les pollens bissacates sont très abondants dans tous les échantillons. Les pollens des autres groupes sont assez rares et probablement sous-représentés. La seule exception semble être les pollens de Poacées (herbes) et de Cyperacées qui sont assez communs et mieux préservés que les autres groupes d'angiospermes. Ils semblent représenter la végétation locale. De la diversité réduite des assemblages de pollens représentant la végétation locale, et également des signes évidents de dégradation biologique, il peut être conclu que la majorité de la matière organique a été dégradée avant son dépôt dans le lac.

Considérations stratigraphiques :

Les fréquentes présences de grains de pollens de Poacées et de Cyperacées sont normalement considérées comme l'indication d'un âge miocène (PLANDEROVA 1990). En Europe centrale, les premières présences importantes de Cyperacées ont été observées à l'Oligocène terminal de la Paratethys centrale (HOCHULI, 1978) et en Slovénie (BRUCH, 1998) Les premiers enregistrements importants de Poacées sont connus au début du Miocène. Leur grande fréquence est normalement associée à un âge miocène terminal. Cet assemblage prouve ainsi que ce groupe peut être présent localement beaucoup plus tôt, à l'Oligocène terminal. La présence régulière et la diversité des Zonalapollenites (Tsuga) sont typiques de l'Oligocène terminal et de sections plus jeunes (KRUTZSCH 1971, PLANDEROVA 1990).

La diversité réduite des assemblages de pollens exclut une interprétation stratigraphique plus précise. En supposant que les assemblages préservent un signal climatique, la domination importante des Poacées et des Pinacées suggère que la coupe étudiée se soit déposée durant une phase climatique tempérée. Cependant, la présence de Lygodium indiquerait un climat chaud.

Remarques spécifiques des échantillons étudiés :

### BF 4-5

L'assemblage de la POM (particulate organic matter) est dominé par les phytoclastes, dont la majeure partie est oxydée (opaque à semi-opaque). Les palynomorphes sont mal préservés et montrent des traces de dégradation biologique et de fragmentation.

### BF 21

Dans cet échantillon, la matière organique semble fraîche, majoritairement translucide. Les restes algaires, avec beaucoup de *Pediastrum* et les rares Zygnemataceae, *Botryococcus* et les dinoflagellés sont beaucoup plus abondants. L'assemblage palynologique est assez riche.

### BF55

Même palynofaciès que BF 4-5.

### BF 58

La matière organique est relativement bien préservée, bien qu'en partie dégradée. Les pollens bissacates dominent l'assemblage. Les Phytoclastes et les restes algaires sont comparativement rares.

### BF62b

Même palynofaciès que BF 4-5. Les palynomorphes ayant une origine aquatique, majoritairement représentés par *Botryococcus*, quelques *Pediastrum* et des dinoflagellés, sont bien conservés.

### BF66

Même palynofaciès que BF 4-5

III-Faunes :

a-Micromammifères :

Jusqu'à aujourd'hui, 5 niveaux mammaliens différents ont été découverts dans la coupe de la Brochene Fluh (niveaux BF 4-5, BF 19/20, BF 29, BF 32 et BF 53, numérotation élaborée par BAUMBERGER (1927a) et conservée dans ce travail). Les sites mammaliens les plus importants sont BF 4-5, BF 19-20 et BF 53. Les niveaux BF 19/20 et BF 53 ont une très grande importance. Ces faunes sont bien documentés et proposent une grande diversité. En conséquence, elles ont été introduites par ENGESSER & MÖDDEN (1997) comme des faunes suisses de référence pour la biozonation de l'USM de Suisse.

1) liste faunique du niveau Brochene Fluh 53

- didelphidé indet.

- *Paratalpa* sp.

- dimylidé indet.

- carnivore indet.

- *sciuridé cf. Sciurus*

- *? Plesiospermophilus* sp. («Allomys»)

- *Gliravus* sp.

- *Peridyromys* sp.

- *Rhodanomys* aff. *hugueneyae* ENGESSER

- *Eomyodon volkeri* ENGESSER

- *Eucricetodon longidens* HUGUENEY

- *Pseudocricetodon thaleri* (HUGUENEY)

- *Adelomyarion vireti* HUGUENEY

- *Melissiodon* sp.

- *Plesiosminthus winistoerferi* ENGESSER *)

- *Rhizospalax* sp.

- *Steneofiber* sp.

- lagomorphe indet.

- *Caenotherium* sp.

Materiel: approx. 220 dents isolées. *) type pour Brochene Fluh 53

2) liste faunique du niveau Brochene Fluh 32

- *Rhodanomys hugueneyae* ENGESSER
3) liste faunique du niveau Brochene Fluh 29

- *Archaeomys* sp.

4) liste faunique du niveau Brochene Fluh 19/20

- didelphidé indet.

- talpidé indet.

- *Paracitellus* sp.

- *Heteroxerus* cf. *lavocati* HUGUENEY

- *Bransatoglis* cf. *fugax* (HUGUENEY)

- *Vasseuromys* sp.

- *Glirudinus modestus* (DEHM)

- *Gliravus bruijni* HUGUENEY

- *Adelomyarion vireti* HUGUENEY

- *Eucricetodon collatus* (SCHAUB)

- *Eucricetodon* cf. *hochheimensis* (SCHAUB)

- *Pseudocricetodon* cf. *thaleri* (HUGUENEY)

- *Melissiodon* sp.

- *Pseudotheridomys* aff. *rolfoi* ENGESSER

- *Rhodanomys hugueneyae* ENGESSER

- *Eomyodon volkeri* ENGESSER

- *Eomys huerzeleri* ENGESSER

- *Archaeomys* aff. *laurillardi* GERVAIS

- *Issiodoromys pseudanoema* GERVAIS

- *Steneofiber* sp.

- *Rhizospalax* sp.

- carnivore indet.

- *Amphitragulus* sp.

- *Caenotherium* sp.

- artiodactyle indet.

Materiel: approx. 180 dents isolées.

5) liste faunique du niveau Brochene Fluh 4/5

- *? Peratherium* sp.

- talpidé indet.

- soricidé indet.

- sciuridé indet.

- *Eucricetodon* sp.

- *Eomys huerzeleri* ENGESSER

- *Rhodanomys hugueneyae* ENGESSER

- *Pseudotheridomys schaubi* Lavocat

- *Archaeomys* sp.

- *Issiodoromys* sp.

- *? Rhizospalax* sp.

- *Plesiosminthus* sp.

- *Glirudinus* cf. *glirulus* (DEHM)

- cainotheriidé indet.

Materiel: approx. 30 dents isolées.

Calibration des faunes mammaliennes Brochene Fluh 4-5, 19-20 et 53.

Le Paléogène d'Europe est subdivisé biostratigraphiquement en 30 niveaux mammaliens paléogènes standards (Mammal Paleogene standard levels), (SCHMIDT-KITTLER ed., 1987), chacun défini par une localité

de référence. Les niveaux mammaliens Brochene Fluh 4-5, 19-20 et 53 représentent des faunes mammaliennes typiques de l'Oligocène terminal. Ils ont été alloués par ENGESSER & MÖDDEN 1997 à MP 29 (niveaux BF 4-5 et BF 19-20) et à MP 30 (niveau BF 53). Dans leur biozonation de l'USM suisse, ENGESSER & MÖDDEN ont subdivisé le niveau européen MP 29 en deux zones d'assemblages locaux, nommées Rickenbach (partie inférieure) et Brochene Fluh 19-20 (partie supérieure). MP 30 était déjà subdivisé en deux zones d'assemblages, Küttingen (partie inférieure) et Brochene Fluh 53 (partie supérieure). Brochene Fluh 53 représente l'Oligocène le plus terminal. ENGESSER & MÖDDEN (1997) ont basé la calibration des faunes mammaliennes de Brochene Fluh 53 sur la présence restreinte du taxon *Plesiosminthus winistoerferi*, sur le stade évolutif de l'Eomyide *Rhodanomys* aff. *hugueneyae* et sur la persistance de genres typiquement oligocènes comme *Adelomyarion*, *Glivarus* et *Rhizospalax*. Une caractéristique supplémentaire à cette zone est la disparition totale des Theridomyidae, une famille de rongeurs typique de la plupart des faunes mammaliennes oligocènes. Les derniers représentants (*Archaeomys*) de cette famille ont été enregistrés dans le bassin molassique suisse dans la zone Küttigen, légèrement plus vieille que Brochene Fluh 53. La zone d'assemblage plus jeune suivant Brochene Fluh 53, Boudry 2, représente la base du Miocène et est caractérisée par une espèce plus évoluée d'Eomydes (*Rhodanomys transiens*), par l'apparition des taxons *Titanomys*, *Plesiosminthus promyarion* et *Piezodus tomerdingensis*. Les genres typiquement oligocènes comme *Adelomyarion*, *Glivarus* et *Rhizospalax* sont absents.

Biostratigraphiquement, le niveau Brochene Fluh 19-20 est caractérisé par l'association typique d'Eomys et d'Issiodoromys avec *Rhodanomys*. Le niveau Brochene Fluh 4-5 est également caractérisé par la présence d'Eomys huerzeleri avec *Rhodanomys*, mais *Pseudotheridomys schaubi* remplace *Pseudotheridomys rolfoi*. C'est pourquoi le niveau BF 4/5 est biostratigraphiquement plus vieux que Brochene Fluh 19-20, mais plus jeune que le niveau Rickenbach. Les faunes de la Molasse proposent les mêmes assemblages de rongeurs (La Cornalle, Perrée, Rances) et sont attribuées à la partie supérieure de la zone d'assemblage de Rickenbach par ENGESSER & MÖDDEN (1997).

La succession faunique, élaborée pour les bassins molassiques de Suisse et de Savoie, est plus ou moins concordante avec celle de France et d'Allemagne du sud (WERNER 1994, FAHLBUSCH & HEISSIG, 1987). Cependant, des différences mineures de premiers et derniers enregistrements sont observables. Une excellente étude concernant ces différences régionales et de la transition Oligocène / Miocène déduite des mammifères est donnée par MÖDDEN (1996).

b-Gastéropodes :

La coupe de la Brochene Fluh contient de nombreux gastéropodes. BAUMBERGER (1923 a) a donné la liste suivante : *Plecula ramondi* Brgt., *Cepea rugulosa* Ziet., *Planorbis (Gyraulus) trochiformis applanatus* Tho., *Planorbis (Coretus) cornu* Brgt., *Planorbis (Coretus) cornu var. solidus* Tho., *Limnaea (Radix) subbullata* Sadbg., *Limnaea (Radix) subovata* Hartm., *Limnaea (Radix) pachygaster*
Tho. ; *Limnaea ventricosa* Ziel.

Nous avons récolté des gastéropodes le long de toute la coupe, dans différents lithofaciès (Calcaires, marnes et argiles). Les Planorbidae et Lymnaeidae actuelles sont herbivores. Elles se nourrissent d'algues qui poussent à la surface des plantes aquatiques. Leur répartition bathymétrique est fonction de la source de nourriture. Ces faunes épiphytes se répartissent en fonction des plantes aquatiques, spécialement dans les eaux peu profondes et ensoleillées. Ainsi quand un niveau contient de nombreux gastéropodes, une paléobathymétrie faible doit être attribuée à ces dépôts (maximum 4 m).

### c-Bivalves :

Des bivalves ont été récoltés aux niveaux BF 19 bis et BF 53, attribués à la famille des Unionidae. Les *Unio* sont des bivalves qui vivent dans des eaux peu profondes, calmes et oxygénées.

### d-Otolithes et Poissons :

La coupe de la Brochene Fluh a été visitée et échantillonnée en 1996 (Avril et Octobre) par BETTINA REICHENBACHER et DANIEL KÄLIN. Des échantillons de 5-8 kg ont été pris dans tous les niveaux accessibles de marnes. Au laboratoire de l'université de Karlsruhe, les échantillons ont été séchés, traités à l'eau oxygénée et tamisés. La fraction supérieure à 0.4 mm a été piquée complètement sous la

binoculaire. Les microfossiles récoltés étaient des otolithes, des dents de poissons, des ostracodes et des charophytes. Les otolithes comprenaient environ 1790 spécimens, dont 277 lapilli.

### Résultats :

L'ichtyofaune déduite des otolithes est composée de 14 taxons représentant 7 familles (fig.III-49). 10 espèces ont pu être identifiées. Les otolithes étudiés peuvent être considérés comme autochtones à parautochtones car ils sont assez bien préservés et toutes les espèces montrent majoritairement une même écologie.

Plus de 55 % des otolithes appartiennent aux espèces de *Palaeolebias* (Cyprinodontidae), la plus courante étant *P. weidmanni*. Egalement assez abondants sont les taxons de Cyprinidae (15 %) et d'Ambassidae (13 %) (*Dapalis rhomboidalis*). Ensuite, avec une fréquence décroissante, on rencontre les espèces d'Eleotridés (6 %), les espèces d'Atherinidés *Hemitrichas dentifera* (3.5 %) et *Dapalis carinatus* (2 %). Les taxons rares sont les Umbridae (*Mikroumbra ringeadei*, *Palaeoesox cf. longirostratus*), les Osméridés *Enoploptalmus* sp. et *Prolebias* sp.1.

La figure III-49 montre la distribution et l'abondance des espèces de poissons dans les échantillons (voir également REICHENBACHER 2002).

### Paléoécologie :

La reconstruction paléoécologique se base sur

<table><caption>Fig.III-49: Repartition of otoliths in the Brochene Fluh Section</caption><thead><tr><th>Profil<br>Brochene<br>Fluh</th><th>Otolithen-Zone (Reichenbacher 1999)</th><th colspan="12">correlation with other formations</th></tr></thead><tbody><tr><td>62/Top</td><td></td><td>Lapilli von Cypriniden</td><td>Mikroumbra ringeadei</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>56/hoch</td><td></td><td></td><td>Palaeoesox of longirostratus</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>56/Basis</td><td></td><td></td><td>Enoploptalmus sp.</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>53</td><td></td><td></td><td>Palaeolebias oiffomis</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>47</td><td>OT-O6</td><td></td><td>Palaeolebias semicirculare</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>45</td><td></td><td></td><td>Palaeolebias weidmanni</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>34</td><td></td><td></td><td>P. weidmanni triangularis</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>30/Top</td><td></td><td></td><td>Palaeolebias triangularis</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>29</td><td></td><td></td><td>Palaeolebias juv.</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>27</td><td></td><td></td><td>Prolebias sp. 1</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>25/Top</td><td></td><td></td><td>Heinrichas dentifera</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>21</td><td></td><td></td><td>Dapalis carinatus</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>16</td><td>OT-O5</td><td></td><td>Dapalis rhomboidalis</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>11</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>9</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>7</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>BF/4-5</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>
une approche actualiste. Les données actualistes ont été développées par LÉVÈQUE *et al.* (1992), NELSON (1994), SMITH & HEEMSTRA (1986), VILLWOCK (1977) et WHITEHEAD *et al.* (1986). En accord avec ces travaux, les taxons récents d'Ambassidae, d'Eleotridae et de Cyprinodontidae apparaissent dans les eaux peu profondes, tropicales à subtropicales, d'eaux douces et euryhalines des milieux côtiers à lacustres. La répartition des Eleotridae est mondiale et ils sont plus fréquents dans les régions tropicales. La distribution des Ambassidae se situe dans l'aire inod pacifique et les Cyprinodontidae sont représentés en Méditerranée et les lagons environnants.

Dans la partie inférieure de la coupe (niveaux BF 4-5, BF 7), les espèces d'Ambassidae et d'Eleotridae indiquent des lacs peu profonds avec des eaux chaudes avec des conditions dulcicoles ou saumâtres. Durant le dépôt du niveau BF 9, les conditions devaient être les mêmes (présence de *Dapalis* et d'Eleotridae), mais l'eau est douce en raison de la domination de l'espèce dulcicole *P. semicircularis* (REICHENBACHER, 1996). Entre les niveaux BF 9 et BF 21, un lac d'eau douce existait d'après la domination des espèces dulcicoles *P. semicircularis* et *P. oviformis*. Il est possible que l'eau y soit plus froide car les *Dapalis* et les Eleotridae sont rares, peut-être en raison d'influences fluviatiles. L'intervalle entre BF 25 et BF 30-34, représente d'excellentes conditions écologiques pour l'essor des Cyprinodontidae et des Cyprinidae (fig.III-49), mais également pour les familles d'Ambassidae et d'Eleotridae. Cet intervalle peut être interprété comme un lac peu profond avec des eaux chaudes et bien oxygénées et avec un apport de nourriture important.

Entre BF 47 et BF 56, les otolithes indiquent également un lac peu profond avec des eaux chaudes. La rareté des Cyprinidae et la présence d'Hemitrichas dentifera et Palaeolebias triangularis pourraient indiquer des eaux saumâtres, car jusqu'à présent la dernière espèce a été décrite comme provenant de dépôts saumâtres (REICHENBACHER & WEIDMANN, 1992). Dans la partie supérieure de la coupe, les otolithes du niveau BF 62 possèdent la même faune que le niveau BF56, mais Palaeolebias weidmanni est absent et les Cyprinidae sont très fréquents. Ce niveau semble montrer des conditions écologiques constituées d'un mélange de taxons d'eau douce (Cyprinidae) et d'espèces saumâtres (Hemitrichas dentifera, Palaeolebias triangularis).

### Biostratigraphie :

La coupe peut être attribuée de BF9 à BF 29 à la zone d'otolithe OT-05 sur la base de la présence de Palaeolebias semicircularis et P. oviformis (REICHENBACHER, 1999). L'apparition et la disparition de *P. triangularis* définit la zone OT-06 correspondant au niveau mammalien MP30 et l'Oligocène terminal. La zone OT-06 correspond à l'intervalle de BF 30 à BF 62.

### Paléobiogéographie :

L'ichtyofaune de la Brochene Fluh correspond bien à celle de la Suisse de l'ouest (REICHENBACHER & WEIDMANN 1992, REICHENBACHER 1996). Ainsi, d'un point de vue biogéographique, une ichtyofaune uniforme peut être

postulée pour l'Oligocène terminal du bassin molassique suisse.

En détails, l'ichtyofaune de la partie inférieure de la Brochene Fluh (BF 4-5 à BF 30) est très similaire à celle de la formation des « Calcaires et Dolomies » à l'ouest de la Suisse (présence de Palaeolebias oviformis, *P. semicircularis* et *Mikroumba ringeadei*). Ensuite, l'ichtyofaune de la partie supérieure de la coupe (BF 47 à BF 62) est très similaire à celle de la formation des « Grès et Marnes à gypse » à l'ouest de la Suisse (présence d'Hemitrichas dentifera et Palaeolebias triangularis, absence de *Mikroumba ringeadei*). De plus, l'ichtyofaune du niveau BF 34 est intermédiaire aux deux décrites précédemment.

Deux espèces ont été uniquement récoltées dans la coupe de la Brochene Fluh : *Enoplophthalmus* sp. et *Prolebias* sp.1. Elles pourraient indiquer des influences du nord du fossé rhénan.

Aucune donnée ne permet de comparer ces faunes à celle du sud du bassin molassique allemand. La faune décrite par REICHENBACHER & SCHWARZ (1997) et par UHLIG *et al.* (2000) est plus vieille (base de l'Oligocène supérieur) et présente une écologie différente puisque des conditions marines et saumâtres y sont présentes.

### Paléogéographie :

Quelques poissons sont connus dans les dépôts oligocènes supérieurs du nord du fossé rhénan (WEILER, 1963 ; GAUDANT & REICHENBACHER 1998 ; REICHENBACHER, 2000). Parmi eux se trouvent le « genre Eleotidarum » shadi, *Dapalis* cf. rhomboidalis, *Enoplophthlamus* rhenanus et *Prolebias* « meyeri ». Sur la base d'une morphologie proche entre les espèces d'Eleotridae *schadi* et *sectus*, et également sur la présence probable de *Dapalis rhomboidalis*, REICHENBACHER (2000) suppose qu'il y a eu une connexion entre le nord du fossé rhénan et la partie est du bassin molassique suisse au début de l'Oligocène supérieur (Chattien). Si cela est avéré, alors les espèces d'Enoplophthalmus et *Prolebias* sp.1 de la coupe de la Brochene Fluh pourraient être interprétées comme des restes de cette connexion.

Pour l'Oligocène terminal, comme cela est confirmé par la coupe de la Brochene Fluh, l'ichtyofaune n'indique pas de connexion entre le bassin molassique suisse et la région nord rhénane comme cela a été démontré par BERGER (1996).

### e-Ostracodes

### Classification :

Les ostracodes ont été étudiés par SCHÄFER (2002). Il décrit 24 espèces dont 4 nouvelles. Leurs positions systématiques sont (voir SCHÄFER 2002 pour les diagnoses et les descriptions) :

* Classe Ostracoda Latreille 1806
* Ordre Podocopida Müller 1894
* Sous-Ordre Podocopina Sars 1866

Super-Famille Darwinuloidea Brady & Norman 1889
Famille Darwinulidae Brady & Norman 1889

Genre *Darwinula* Brady & Norman 1889

*Darwinula* sp.

Super-Famille Cytheroidea Baird 1850

Famille Limnocytheridae Klie 1938

Genre Limnocytherinae Klie 1938

Genre *Paralimnocythere* Carbonnel 1965

*Paralimnocythere* sp.

Genre Denticulocythere Carbonnel 1969

*Denticulocythere* *kaelini* Schäfer 2002

Sous-Famille Timiriaseviinae Mandelstam, 1960

Genre *Metacypris* Brady & Robertson 1870

*Metacypris* *danubialis* Straub 1952

*Metacypris* *helvetica* Schäfer 2002

*Metacypris* *straubi* Schäfer 2002

*Metacypris* sp.A

*Metacypris* sp.B

Famille Ilyocyprididae Kaufmann 1900

Genre *Ilyocypris* Brady & Norman 1889

*Ilyocypris* *essertinesensis* Carbonnel 1985

*Ilyocypris* *weidmanni* Schäfer 2002

*Ilyocypris* sp.

Famille Candonidae Kaufmann 1900

Sous-Famille Candoninae Kaufmann 1900

Genre *Pseudocandona* Kaufmann 1900

*Pseudocandona* sp.

Genre *Lineocypris* Zalanyi 1929

*Lineocypris* sp.

Genre *Candonopsis* Vavar 1891

*Candonopsis* sp.

Sous-Famille Cyclocypridinae Kaufmann 1900

Genre *Cypria* Zenker 1854

*Cypria* sp.

Famille Cyprididae

Sous-Famille Cyprinotinae Bronstein 1947

Genre *Heterocypris* Claus 1893

*Heterocypris* sp.

Sous-Famille Cypricercinae Mc Kenzie 1971

Genre *Strandesia* Stuhlmann 1888

*Strandesia* sp.A

*Strandesia* sp.B

Sous-Famille Eucypridinae Bronstein 1947

Genre *Moenocypris* Triebel 1959

*Moenocypris* sp.

Sous-Famille Herpetocypridinae Kaufmann 1900

Genre *Stenocypris* Sars 1889

*Stenocypris* sp.

Sous-Famille Cypridinae Baird 1845

Genre *Virgatocypris* Malz & Moayedpour

Sous-Famille Cypridopsinae bronstein 1947

Genre *Cypridopsis* brady 1868

*Cypridopsis* sp.A

*Cypridopsis* sp. B

Genre *Potamocypris* Brady 1870

*Potamocypris* cf. *pastoiri* Carbonnel 1969

Ecologie de quelques genres de la coupe de la Brochene
Fluh :

*Paralymnocythere* sp. : Les *Paralymnocythere* actuels vivent dans les lacs et des petits plans d'eau qui peuvent s'assécher l'été. Ils vivent dans la zone littorale (MEISCH, 2000).

*Metacypris danubialis* Straub 1952, *Metacypris helvetica* Schäfer 2002, *Metacypris straubi* Schäfer 2002, *Metacypris* sp.A, *Metacypris* sp.B : MEISCH (2000) considère que l'unique espèce actuelle de *Metacypris* en Europe (*Metacypris cordata*) est photophobique, thermoeuryplastique, oligorhéophile et mésotitanophile. A l'Oligocène, *Metacypris* est calciphile et vit dans la zone sublittorale sous la prairie de charophytes (> 5m) (CARBONNEL et al., 1985). Des découvertes récentes ont montré que les *Metacypris* peuvent être récoltés avec des gyrogonites de charophytes (PICOT et al., 1999). Le nouveau modèle paléoécologique considère que la limite supérieure de la zone à *Metacypris* est d'environ 3 m de profondeur. Dans la coupe de la Brochene Fluh, nous avons récolté des *Metacypris* avec des gyrogonites de charophytes, ce qui confirme le modèle selon quoi les *Metacypris* impliquent une paléoprofondeur minimum de 3 m.

*Darwinula* sp. : les *Darwinula* actuelles vivent dans des eaux douces à saumâtres (jusqu'à 15 ‰) (MEISCH, 2000), à des profondeurs entre 0 et 12 m. Elles vivent sur des substrats sableux à vaseux (YASSINI, 1966). Les *Darwinula* ne peuvent pas nager et se déplacent en rampant (JANZ, 1997). Ainsi elles ne peuvent pas supporter l'eutrophisation du fond. Dans les dépôts tertiaires de Suisse (CARBONNEL et al., 1985), les *Darwinula* vivent entre quelques cm et 1 m de profondeur.

*Ilyocypris essertinesensis* Carbonnel 1985, *Ilyocypris weidmanni* Schäfer 2002, *Ilyocypris* sp. : tous les *Ilyocypris* actuels ne sont pas des nageurs (JANZ 1992 & 1997). Ils vivent dans des lacs, des rivières et de petits plans d'eau. Certaines espèces peuvent supporter des conditions saumâtres (HENDERSON, 1990). Ils sont rhéoeuryplastiques (ils peuvent vivent dans des eaux stagnantes ou en mouvement) et titanoeuryplastiques (ils peuvent vivre dans des eaux à forte teneur en Ca) (MEISCH, 2000). Les *Ilyocypris* occupent toute la colonne d'eau (KEEN, 1973). Les *Ilyocypris essertinesensis* de l'USM décrits par CARBONNEL et al. (1985) montrent différents stades de nodation. Ils attribuent ces différents stades de nodation à des variations de salinité engendrées par des cycles évaporation-remise en eau. Les *Ilyocypris*
*essertinesensis* peuvent supporter des conditions saumâtres car cette espèce a été récoltée avec *Hemicyprideis dacica grekoffi*, ostracode saumâtre, dans la même formation des Calcaires delémontiens.

*Pseudocandona* sp. : Les *Pseudocandona* sont des ostracodes qui ne peuvent pas nager. Ils rampent sur le fond et ne peuvent supporter l'eutrophisation. Pour KEEN (1973), les *Pseudocandona* vivent entre 0 et 2 m de profondeur. Il semble que les *Pseudocandona* puissent supporter des eaux un peu saumâtres car APOSTOLESCU & GUERNET (1992) ont récolté des *Hemicyprideis dacica dacica* en leur compagnie et ils estiment les eaux entre 3 et 10 ‰. Dans les dépôts tertiaires de Suisse (CARBONNEL *et al.*, 1985), les *Pseudocandona* vivent entre quelques cm et 1 m de profondeur.

*Lineocypris* sp. : Les *Lineocypris* sont des formes inféodées au substrat (KEEN, 1973).

*Candonopsis* sp. : Les *Candonopsis* actuels vivent dans des lacs permanents (Henderson, 1990), dans la zone littorale. Ils peuvent supporter des conditions saumâtres (5 ‰) (MEISCH, 2000). Les *Candonopsis* miocènes semblent préférer les eaux stables avec beaucoup de plantes et peuvent supporter des eaux saumâtres (JANZ, 1997).

*Cypria* sp. : Les *Cypria* actuelles sont thermoeuryplastiques et mesorhéophiles (MEISCH, 2000). Les *Cypria* sont des ostracodes nageurs et vivent dans toutes les eaux stables (JANZ, 1997). Pour KEEN (1973), les *Cypria* paléogènes vivaient entre quelques cm et 2 m, quelques cm à 1 m de profondeur pour CARBONNEL *et al.* (1985).

*Heterocypris* sp. : Les *Heterocypris* actuels ont un large spectre écologique. Ces ostracodes nageurs peuvent être récoltés dans les lacs permanents, les plans d'eau temporaires et des eaux saumâtres (JANZ, 1997).

*Strandesia* sp.A, *Strandesia* sp.B : Les *Strandesia* sont des ostracodes nageurs. Les espèces actuelles vivent dans les régions tropicales. Elles sont récoltées dans des eaux douces à saumâtres, dans des plans d'eau temporaires et des lacs. Elles ont un large spectre écologique (JANZ 1995 et 1997). La découverte de *Strandesia* implique des climats chauds.

*Moenocypris* sp. : Pour CARBONNEL *et al.* (1985), les *Moenocypris* sont des ostracodes calciphobes. Les *Moenocypris* récoltés dans la coupe de la Brochene Fluh montrent le contraire car les dépôts sont très carbonatés. L'opposition de l'association *Metacypris* (calciphile) et l'association *Moenocypris* (calciphobe) démontrée par CARBONNEL *et al.* (1985) dans les dépôts de l'USM ne peut s'appliquer à la coupe de la Brochene Fluh. Les *Metacypris* et les *Moenocypris* sont récoltés dans les mêmes niveaux. Pour KEEN (1973), les *Moenocypris* sont des formes sublittorales, vivant entre 2 et 10 m de profondeur. Pour CARBONNEL *et al.* (1985), les *Moenocypris* indiquent des paléoprofondeurs supérieures à 5 m. Il semble que cette paléoprofondeur soit trop importante, car nous avons récolté des *Moenocypris*

avec des gyrogonites de charophytes, donc à des profondeurs inférieures à 4 m.

*Stenocypris* sp. : Les *Stenocypris* seraient des ostracodes qui indiqueraient des climats chauds pour CARBONNEL *et al.* (1985).

*Virgatocypris* sp. : Les *Virgatocypris* seraient des ostracodes qui indiqueraient des climats chauds pour CARBONNEL *et al.* (1985).

*Cypridopsis* sp.A, *Cypridopsis* sp.B : Les *Cypridopsis* sont de bons nageurs (JANZ, 1997). Les *Cypridopsis* actuels (le plus connu est *Cypridopsis vidua*) vivent dans des plans d'eau stables et temporaires. Il semble qu'ils aiment les fonds riches en plantes aquatiques (YASSINI, 1966). Pour KEEN (1973), les *Cypridopsis* paléogènes indiquent des paléoprofondeurs situées entre 0 et 2 m. MALZ (1977) indique qu'ils peuvent vivre dans des conditions saumâtres. Dans les dépôts tertiaires de Suisse (CARBONNEL *et al.*, 1985), les *Cypridopsis* vivent entre quelques cm et 1 m de profondeur.

*Potamocypris* cf. *pastoiri* : Les *Potamocypris* actuels vivent dans les rivières à faible courant, les lacs. Certaines espèces comme *Potamocypris villosa* peuvent vivre dans des eaux saumâtres (HENDERSON, 1990). Il y a des espèces de *Potamocypris* qui peuvent nager et d'autres pas (Janz, 1992). Les *Potamocypris* miocènes sont des formes littorales (JANZ, 1997).

**Associations d'ostracodes et implications écologiques :**

**Association thermophile** : 7 niveaux sur 20 (BF 4-5, BF 9, BF 16, BF 25, BF 29, BF 47 et BF 56) contiennent des ostracodes qui indiquent des eaux chaudes. L'association *Strandesia- Virgatocypris-Stenocypris*, décrite pour la première fois par CARBONNEL *et al.* (1985) est thermophile et est souvent corrélée avec des conditions chaudes déduites de l'étude écologique des otolithes. Cette association est bien distribuée le long de la coupe. Selon l'étude des otolithes et des reconstructions climatiques déduites de l'étude géochimique des gyrogonites de charophytes (BECKER *et al.*, 2002), l'apparition de *Strandesia* sp.B est corrélée avec des conditions d'eau douce et chaudes sous un climat avec une saisonnalité modérée. La présence de *Strandesia* sp.A est corrélée avec des conditions saumâtres et chaudes sous un climat avec de fortes évaporations.

**Associations saumâtres** : Bien que beaucoup d'ostracodes de la Brochene Fluh puissent supporter des conditions plus saumâtres, il n'y a pas d'association typiquement saumâtre. Même dans l'intervalle saumâtre (BF 47 à BF 46) déduit de l'écologie des poissons, il n'y a pas d'association d'ostracodes saumâtres, alors qu'elles sont rencontrées aux sommets d'autres coupes dans la formation des Calcaires delémontiens (PICOT *et al.*, 1999).

**Reconstructions paléobathymétriques** : Les reconstructions paléobathymétriques sont difficiles à élaborer, car les associations d'ostracodes ne correspondent pas aux modèles
<figure><img src="image_80.png" /><figcaption>Fig. III-50: Ecology</figcaption></figure>

## CHAROPHYTES

<figure><img src="image_81.png" /></figure>

## OSTRACODS

<figure><img src="image_82.png" /></figure>

## OTOLITHS

<figure><img src="image_83.png" /></figure>

Paleoclimate deduced from
charophytes stable isotopes

<table><thead><tr><th>Cycle I</th><th>Cycle II</th><th>Cycle III</th><th>Cycle IV</th><th>Cycle V</th><th>Cycle VI</th></tr></thead><tbody><tr><td>Great variation in seasonality, especially in the humidity, a continentalisation of the climate, great variation of the vegetation cover</td><td>Moderate seasonality, more stable period</td><td>Same as Cycle I</td><td>Strong evaporation, drier event, with diminution of the vegetation cover, then relative stability</td><td>End of the dry period following strong input of water. Vegetation change</td><td>Relatively stable period, but change in the vegetation cover? Eroson of marine carbonates</td></tr></tbody></table>

Paleodepth deduced from ostracod associations

<figure><img src="image_84.png" /></figure>

Salinity deduced from otolith associations

<figure><img src="image_85.png" /></figure>

Temperature deduced from otolith associations

<figure><img src="image_86.png" /></figure>
(KEEN, 1973 ; CARBONNEL et al., 1985 ; PICOT et al., 1999). 10 niveaux sur 20 contiennent des formes littorales (0-2 m de profondeur) comme *Pseudocandona*, *Cypria*, *Darwinula*, *Paralymnocythere*, *Cypridopis* mélangées avec des formes sublittorales (2 à 10 m) comme *Metacypris* et *Moenocypris*.

Tous les niveaux contenant des ostracodes renferment également des gyrogonites de charophytes, qui montrent ainsi que les paléoprofondeurs se situent entre 0 et 4 m de profondeur (PICOT et al., 2002b). Si l'on considère qu'il est plus aisé de transporter des carapaces d'ostracodes de la zone littorale à la zone sublittorale que le contraire, et que le sédiment de la zone littorale est plus facilement remaniable par l'action des vagues que celui de la zone sublittorale (PICOT et al., 2002b), les associations mélangeant les ostracodes des deux zones peuvent représenter la partie supérieure de la zone sublittorale. Nous pouvons ainsi considérer le modèle suivant pour les reconstitutions paléobathymétriques, basé sur la sédimentologie et d'anciens modèles (KEEN, 1973 ; CARBONNEL et al., 1985 ; PICOT et al., 1999) :

0 m : émersion. Traces racinaires

1 m : association littorale seule.

3 m : mélange des associations littorales et sublittorales.

4 m : association sublittorale seule.

Nous devons être prudent avec ce modèle, car les associations littorales et sublittorales sont difficiles à interpréter. Les associations symmimitiques peuvent être engendrées par du transfert d'ostracodes vivants de la zone littorale à la zone sublittorale par l'action des vagues (événement de tempête). Nous pouvons exclure les glissements sous-lacustres car l'étude sédimentologique n'en montre aucune preuve. Les reconstitutions paléobathymétriques sont données par la figure III-50.

## IV-Paléoécologie :

Les études paléoécologiques de chaque groupe permettent de reconstruire les paléoenvironnements successifs de la coupe de la Brochene fluh (fig.III-50).

L'étude des isotopes stables ($\Delta^{13}$C et $\Delta^{18}$O) sur les gyrogonites de charophytes (Fig.III-48) permet d'individualiser 6 cycles isotopiques différents correspondant à différents paléoclimats (fig.III-51) (BECKER et al., 2002). Le premier cycle, de la base au niveau BF6, correspond à une très grande variation de la saisonnalité, et spécialement de l'humidité. Cela correspond également à une continentalisation du climat avec une grande variation de la couverture végétale. Le deuxième cycle, entre BF 7 et BF 27, correspond à un climat avec une saisonnalité modérée, période plus stable. Du niveau BF 29 à BF 38, le cycle III montre les mêmes caractéristiques que le cycle I, c'est-à-dire une grande variation de la saisonnalité, de l'humidité avec une continentalisation du climat avec une variation de la couverture végétale. Le cycle IV, entre BF 39 et BF 58, montre un événement beaucoup plus sec avec une évaporation très importante et une diminution de la couverture végétale. La fin du cycle est plus stable. Le cycle V, de BF 58 à BF 62 b, correspond à la fin de l'événement sec et à des apports

d'eau importants. La couverture végétale change. Au sommet de la coupe, le cycle VI montre une période relativement stable avec probablement des changements de la couverture végétale. La présence de charophytes dans presque tous les niveaux de la Brochene Fluh peut être interprétée par des conditions oligotrophiques. En effet, les hydrophytes pionnières comme les charophytes n'apprécient pas les conditions très mésotrophiques ou eutrophiques (PICOT et al., 2002 b). La présence de gyrogonites de charophyte dans presque tous les niveaux indique que les paléoprofondeurs du lac se situent entre 0 et 4 m.

Une étude palynologique a été effectuée sur 6 niveaux. La représentation courante de restes alguaires dulçaquicoles reflète l'environnement lacustre. Les pollens de Poacées et de Cyperacées représentent la végétation locale. Les traces de dégradation biologique des phytoclastes pourraient représenter des conditions oligotrophiques, déjà déduites de la présence de charophytes. La matière organique est rapidement dégradée et elle ne s'accumule donc pas. L'analyse palynologique confirme les conditions dulçaquicoles à deux niveaux (BF 4-5 et BF 21) à la base de la coupe, mais n'enregistre pas les conditions saumâtres déduites de l'étude des otolithes ; cependant il n'y a qu'un seul niveau (BF55) étudié pour la palynologie provenant de l'intervalle du cycle IV, corrélé un événement sec avec une forte évaporation. Les associations polliniques suggèrent que les sédiments de la coupe se soient déposés durant une phase tempérée. Cependant, l'échantillonnage réduit ne permet pas d'observer toutes les variations climatiques déduites de la géochimie sur les charophytes.

L'étude des micromammifères ne donne pas beaucoup d'informations paléoécologiques, mais montre une grande diversité.

Les gastéropodes de la Brochene Fluh montrent de nombreuses espèces herbivores. Cette faune épiphyte se répartit en fonction des charophytes et indique ainsi des paléoprofondeurs entre 0 et 4 m.

La présence de bivalves comme les Unionidae montre que les eaux du lacs sont oxygénées pour les deux niveaux où ils ont été découverts (BF 19 bis et BF 53).

L'étude des otolithes montre que l'intervalle de la base de la coupe au niveau BF 34 représente des conditions d'eau douce, à l'exception du petit intervalle BF4-5 à BF 7 qui pourrait correspondre à un mélange d'eau douce et d'eau saumâtre. De BF 47 à BF 56, la rareté des Cyprinidae et la présence *d'Hemitrichas dentifera* et de *Palaeolebias triangularis* pourraient indiquer des eaux saumâtres. Cet intervalle est bien corrélé avec le cycle IV, événement sec avec une forte évaporation, déduit de l'étude isotopique des gyrogonites de charophytes. Nous pouvons ainsi montrer l'influence directe du climat sur les conditions de l'eau. L'importante évaporation engendre des conditions saumâtres. Le niveau le plus haut étudié (BF 62) montre la même ichtyofaune que le niveau BF 56 mais *Palaeolebias weidmanni* est absent et les Cyprinidae sont nombreux. Ce niveau semble écologiquement un mélange de taxons dulçaquicoles et de taxons saumâtres (*Hemitrichas dentifera*, *Palaeolebias triangularis*). Les conditions mélangeant des eaux douces et des eaux saumâtres sont corrélées avec le
<figure><img src="image_87.png" /><figcaption>Fig.III-51: Biostratigraphy of the Brochene Fluh</figcaption></figure>

cycle V, qui correspond à la fin de la période sèche et à des apports importants d'eau. Pour la deuxième fois, nous pouvons observé les effets climatiques sur l'ichtyofaune. Les températures déduites de l'étude des otolithes montrent des valeurs élevées le long de toute la coupe. Du niveau BF 4-5 à BF 9, les associations d'otolithes montre des affinités chaudes, corrélées avec la présence d'ostracodes thermophiles au niveau BF4-5. Entre BF 9 et BF 21, les associations d'otolithes indiquent des températures moins élevées. Elles sont en contradiction avec la présence d'ostracodes thermophiles aux niveaux BF 9 et BF 16. Entre BF 25 et BF 56, les associations d'otolithes montrent que les eaux sont chaudes, corrélées avec la présence d'ostracodes thermophiles (BF47 et BF 56).

L'étude des ostracodes de la Brochene Fluh (SCHÄFER, 2002) montre que beaucoup d'associations

représentent un mélange de formes littorales (0-2 m de profondeur) et des formes sublittorales (plus de 2 m de profondeur). Pour les reconstructions paléobathymétriques, ces associations mixtes représentent une difficulté majeure. En comparant avec des environnements lacustres actuels, nous avons proposé un petit modèle de paléoprofondeurs (cf. e-ostracodes). De ce modèle, nous pouvons voir que les paléoprofondeurs se situent entre 0 et 4 m de profondeur. Les associations d'ostracodes sont dominées par la présence de *Metacypris*, qui est un genre calciphile. Cette domination est connue également dans d'autres coupe de la même formation (PICOT *et al.*, 1999). De curieuses associations *Metacypris-Moenocypris* le long de toute la coupe sont contradictoires aux travaux de CARBONNEL *et al.* (1985) : les *Metacypris* seraient calciphiles et les *Moenocypris* calciphobes. Il n'y a pas d'associations d'ostracodes typiquement saumâtres dans
la coupe de la Brochene Fluh, alors qu'elles sont connues dans
des coupes équivalentes (PICOT *et al.*, 1999). 7 niveaux sur 20
de la coupe de la Brochene Fluh contiennent des ostracodes
thermophiles, montrant ainsi que les eaux sont chaudes. 5
niveaux sont corrélés avec une écologie thermophile des
poissons et 2 (BF 9 et BF 16) sont en contradiction.

Les études paléoécologiques ont démontré que les paléoenvironnements sont représentés par un lac avec des conditions majoritairement oligotrophiques en raison de la présence de charophycées et des fortes dégradations de la matière organique observées par l'étude palynologique. Les charophytes et les ostracodes montrent que le lac n'est pas profond, avec des paléobathymétries comprises entre 0 et 4 m. La saisonnalité déduite de l'étude isotopique ne semble pas affecter les associations fauniques et floristiques. Les Cycles II et III, avec une grande variation de la saisonnalité, correspondent à des eaux douces ; la température ne peut pas être estimée car les données des associations des otolithes et des ostracodes sont contradictoires. L'événement sec (cycle IV) et l'arrivée importante d'eau (cycle V) influencent les associations. L'événement sec, avec une forte évaporation, est corrélé avec des conditions saumâtres déduites des otolithes et des eaux chaudes déduites des études d'ostracodes et d'otolithes. L'arrivée d'eau (cycle V) dans le lac saumâtre est également bien corrélée avec l'association mixte d'otolithes dulçaquicoles et saumâtres. Cet événement sec à la fin de l'Oligocène (Brochene Fluh 53, MP 30) a été déjà supposé dans le bassin molassique par BERGER (1992) avec une crise de l'humidité. Cette crise engendre des environnements saumâtres dans les lacs de la formation des Calcaires delémontiens, marqués par des associations saumâtres d'ostracodes aux sommets des coupes (PICOT *et al.*, 1999).

V-Biostratigraphie

L'étude de chaque groupe fossile permet une bonne
définition biostratigraphique de la coupe de la Brochene Fluh
(fig.III-51).

5 niveaux mammaliens sont connus dans la coupe
de la Brochene Fluh (niveau BF 4-5, BF 19-20, BF 29, BF
32 et BF 53). Les niveaux mammaliens BF4-5, BF 19-20 et
BF 53 représentent des faunes typiques de mammifères pour
l'Oligocène supérieur. Ils ont été assignés par ENGESSER &
MÖDDEN 1997 aux niveaux MP 29 (niveaux BF4-5 et BF 19-
20) et MP 30 (niveau BF 53). Dans leur biozonation de l'USM
suisse, Engesser & Mödden ont subdivisé le niveau européen
MP 29 en deux zones d'assemblages, nommées Richenbach
(partie inférieure) et Brochene Fluh 19/20 (partie supérieure).
Le niveau européen MP 30 a été également subdivisé en deux
zones d'assemblages, nommées Küttigen (partie inférieure)
et Brochene Fluh 53 (partie supérieure). Brochene Fluh 53
représente le dernier niveau de l'Oligocène.

Les associations d'otolithes montrent que l'intervalle
de BF 9 à BF 29 peut être attribué à la zone d'otolithe OT-
05 sur la base de la présence de *Palaeolebias semicircularis*
et *P. oviformis* (REICHENBACHER, 1999). L'apparition et la
disparition de *P. triangularis* définissent la zone d'otolithes
OT-06, correspondant au niveau mammalien MP 30 et à la

fin de l'Oligocène. L'intervalle de BF 30 à BF 62 peut être
attribué à la zone OT-06.

L'étude des charophytes montre que de la base au niveau BF 21, la section correspond à la zone *notata* ou *ungeri*. Du niveau BF 21 au niveau BF 58, la coupe peut être attribuée à la zone à *notata*. Au-dessus du niveau BF 58, en raison de la présence de *L. (St.) praeberdotensis*, la coupe correspond à la zone à *nitida*, qui est la base du Miocène. Le niveau 62 est controversé. En effet, les otolithes montrent qu'il appartient à la zone OT-06 de l'Oligocène, alors que les charophytes montrent que ce niveau est dans le Miocène, dans l'Aquitanien (zone à *nitida*) (niveau mammalien MN 1).

SCHLUNEGGER *et al.* (1996) ont étudié la coupe de la Brochene Fluh pour calibrer les zones magnétostratigraphiques avec les niveaux mammaliens. Déjà mentionné par PICOT *et al.* (1999), les derniers niveaux de la coupe sont attribués à la magnétozone C6nr. Cette magnétozone est déduite de deux mesures pour les derniers 10 m. Pour résoudre la contradiction stratigraphique entre l'âge aquitanien (déduit des charophytes) et l'âge chattien (déduit de cette magnétozone inverse), la présence d'une magnétozone normale non détectée pourrait être postulée entre les deux derniers points de mesure.

La majorité de la coupe de la Brochene Fluh appartient au Chattien supérieur (sur la base des micromammifères, des otolithes et des charophytes) à l'Oligocène et elle atteint la base de l'Aquitanien (sur la base des charophytes) au Miocène à partir du niveau BF 58 (fig.III-52). La base de l'Aquitanien a déjà été observée dans la formation des Calcaires delémontiens par THEILER (1998). La coupe Se Pré Godat près de Recollaine (coord. 598.925 / 243.00) dans les Calcaires delémontiens contient deux niveaux avec *Pseudotheridomys rolfi*. Ceci peut être attribué au niveau mammalien Boudry 2, (MN1), correspondant à la base de l'Aquitanien.
<figure><img src="image_88.png" /><figcaption>Fig.III-52: Synthetic biostratigraphy of the Brochene Fluh</figcaption></figure>
# CHAPITRE 4: LES OSTRACODES

Les ostracodes appartiennent à l'embranchement des Arthropodes, au sous-embranchement des Crustacés. Fossiles très fréquents, les ostracodes ont été récoltés dans des roches et des sédiments allant du Cambrien à l'actuel. Ces animaux appartiennent à la méiofaune, leur taille adulte se situant en général entre 0.5 et 1 mm. Les ostracodes actuels les plus grands mesurent 2 cm et ils appartiennent au genre *Gigantocypris*. Les ostracodes fossiles les plus grands sont d'âge Silurien et atteignaient des tailles de 10 cm. Les milieux de vie des ostracodes sont très variés. Ils s'étendent des fonds abyssaux jusqu'aux côtes, lagons, estuaires et deltas, fleuves et rivières (parfois souterrains), lacs salés et d'eaux douces, sources chaudes. On récolte également des ostracodes dans des habitats terrestres humides (sols composés de mousse) et même dans la retenue d'eau formée entre deux tiges de Broméliacées. Cette large répartition permet aux ostracodes d'être de bons marqueurs de l'écologie. L'étude des ostracodes fossiles permet donc de bonnes reconstitutions paléoécologiques, en raison de leur faculté à répondre rapidement aux variations des paramètres du milieu (disparition et renouvellement rapide des faunes ou adaptation marquée par des différences morphologiques). Leur intérêt s'étend aux études biostratigraphiques.

## 1-CLASSIFICATION :

Les ostracodes que j'ai récoltés, ont été classés systématiquement sur la base du travail de HARTMANN & PURI (1974). Cette publication décrit l'élaboration d'une classification systématique des ostracodes, regroupant à la fois la classification systématique issue des études paléontologiques et celle issue des études des ostracodes actuels. Une classification plus moderne a été publiée par MEISCH (2000) pour les espèces d'eaux douces, contredisant certaines subdivisions élaborées par HARTMANN & PURI (1974).

Dans ce travail, les espèces d'eaux douces ont été classées en fonction de la classification de MEISCH (2000). Les ostracodes saumâtres et marins ont été classés en fonction du travail d'HARTMANN & PURI (1974) mais dans le contexte de la nouvelle hiéarchie donnée par Meisch (2000). Leurs positions systématiques sont les suivantes :
Classe Ostracoda Latreille, 1806

Ordre Platycopida Sars, 1866

Famille Cytherellidae Sars, 1866

Genre *Cytherella* Jones, 1849

*Cytherella gracilis* Lienenklaus, 1894

*Cytherella* sp.1

*Cytherella* sp.2

Ordre Podocopida Sars, 1866

Sous-Ordre Podocopina Sars, 1866

Super-Famille Darwinuloidae Brady & Norman, 1889

Famille Darwinulidae Brady & Norman, 1889

Genre *Darwinula* Brady & Robertson, 1885

*Darwinula stevensoni* (Brady & Robertson, 1870)

Super-Famille Cypridoidea Baird, 1845

Famille Candonidae Kaufmann, 1900

Sous-Famille Paracypridinae Sars, 1923

Genre *Paracypris* G.W. Müller, 1912

*Paracypris aerodynamica* Oertli, 1956

*Paracypris* sp.

Genre *Ghardaglaia* (Hartmann, 1964)

*Ghardaglaia cf. pectinata* (Héjjas, 1894)

Sous-Famille Candoninae Kaufmann, 1900

Genre *Pseudocandona* Kaufmann, 1900

*Pseudocandona fertilis* Triebel, 1963

*Pseudocandona* sp.1

*Pseudocandona* sp.2

Sous-Famille Cyclocypridinae Kaufmann, 1900

Genre *Cyclocypris* Brady & Norman, 1889

? *Cyclocypris* sp.

Famille Ilyocyprididae Kaufmann, 1900

Genre *Ilyocypris* Brady & Norman, 1889
* *Ilyocypris essertinesensis* Carbonnel, 1985
* *Ilyocypris* sp.

Famille Cyprididae Baird, 1845
Sous-Famille Cypricercinae Mc Kenzie, 1971

Genre *Strandesia* Stuhlmann, 1888
? *Strandesia* sp.

Sous-Famille Cyprinotinae Bronstein, 1947

Genre *Cyprinotus* Brady, 1866
*Cyprinotus* aff. *parvus* Lienenklaus, 1905

Sous-Famille Cypridopsinae Kaufmann, 1900

Genre *Cypridopsis* Brady, 1867
*Cypridopsis* sp.

Super-Famille Cytheroidea Baird, 1850
Famille Limnocytheridae Klie, 1938
Sous-Famille Timiriaseviinae mandelstam, 1960

Genre *Metacypris* Brady & Robertson, 1870
*Metacypris danubialis* punctata Straub, 1952

Famille Cytherideidae Sars, 1925
Sous-Famille Cytherideinae Sars 1925

Genre *Cytheridea* Bosquet, 1852
*Cytheridea* pernota Oertli & Key, 1955

Genre *Cyamocytheridea* Oertli, 1956
*Cyamocytheridea* punctatella (Bosquet, 1952)

Genre *Hemicyprideis* Malz & Triebel, 1970
*Hemicyprideis helvetica* (Lienenklaus, 1895)
*Hemicyprideis basiliensis* (Oertli, 1955)
*Hemicyprideis dacica* grekoffi Carbonnel, 1969

Sous-Famille Schulerideinae Mandelstam, 1959

Genre *Schuleridea* Swartz & Swain, 1946
*Schuleridea* sp.

Famille Trachyleberididae Sylvester-Bradley, 1948
Sous-Famille Trachyleberidinae Sylvester-Bradley, 1948

Genre *Pterygocythereis* Blake, 1933
*Pterygocythereis ceratoptera* (Bosquet, 1852)
*Pterygocythereis volans* Oertli, 1956

Genre *Echinocythereis* Puri, 1954
*Echinocythereis scabra* (Münster, 1830)

Genre *Henryhowella* Puri 1957
*Henryhowella asperrima* (Reuss, 1849)

Sous-Famille Campylocytherinae Puri, 1960

Genre *Campylocythere* Edwards, 1944
*Campylocythere* sp.

Genre *Leguminocythereis* Howe & Law, 1936
*Leguminocythereis sorneata* Oertli, 1956

Famille Hemicytheridae Puri, 1953
Sous-Famille Thaerocytherinae Hazel, 1967

Genre *Hammatocythere* Keen, 1972
*Hammatocythere* cf. *trituberculata* (Reuss, 1869)

Famille Cytherettidae Triebel, 1972

Genre *Cytheretta* G. W. Müller, 1894
*Cytheretta posticalis* Triebel, 1952

Famille Loxoconchidae Sars, 1925

Genre *Loxoconcha* Sars, 1866
*Loxoconcha* favata Kuiper, 1918

Famille Cytheruridae G.W. Müller, 1894
Sous-Famille Cytheropterinae Hanai, 1957

Genre *Eocytheropteron* Alexander 1933
*Eocytheropteron* plicatoreticulatum Margerie, 1961

## 2-DESCRIPTION :

Dans les descriptions suivantes, un paragraphe concernant l'écologie de l'ostracode a été développé. Un vocabulaire spécifique aux ostracodes a souvent été utilisé (HILLER 1972; HARTMANN & HILLER (1977); MARMONIER et al., 1993, MEISCH 2000). Les principaux termes utilisés sont :

### Température :

Sténothermes froids : vit uniquement dans les eaux froides.

Oligothermophile : préfère les eaux froides.

Mésothermophile : intermédiaire à oligothermophile et polythermophile

Polythermophile : préfère les eaux chaudes

Sténothermes chauds : vit uniquement dans les eaux chaudes.

### Calcium :

Oligotitanophile : vit dans des eaux avec des concentrations de Ca entre 0 et 18 mg Ca/l

Mésotitanophile : vit dans des eaux avec des concentrations de Ca entre 18 et 72 mg Ca/l

Polytitanophile : vit dans des eaux avec des concentrations de Ca >72 Ca/l

Titanoeuryplastique : vit indifféremment dans les trois catégories précédentes