# Découverte de deux gisements à micromammifères du Burdigalien supérieur dans la Molasse Marine du bassin de Digne (Alpes de Haute-Provence, SE France): Implications stratigraphiques et tectoniques

RENAUD COUËFFÉ<fnref n="1" />,<fnref n="2" />* & OLIVIER MARIDET<fnref n="3" />*

*Key words: Miocene, Digne basin, Marine Molasse, Rodents, mammalian biostratigraphy, Upper Burdigalian*

## RESUME

Deux nouveaux gisements à micromammifères découverts dans la partie sommitale de la Molasse Marine des ravins de St Symphorien et de Maurel remettent en cause les âges classiquement admis pour la série marine du bassin de Digne et apportent de nouvelles informations concernant la chronologie du remplissage sédimentaire. Les espèces de rongeurs identifiés au sein des deux gisements indiquent un âge burdigalien supérieur pour la partie médiane du membre 4. La révision de l'âge des principaux repères biostratigraphiques existants ainsi que l'âge déduit des nouvelles données présentées dans cet article permettent de proposer un cadre stratigraphique affiné et mettent en évidence d'importantes variations des vitesses de subsidence / accumulation au cours du remplissage du bassin de Digne. Les âges proposés impliquent notamment une importante accélération de la subsidence au cours du Burdigalien supérieur, hypothèse en accord avec les abondants indices d'une tectonique synsédimentaire très active affectant les membres 3 et 4 de la Molasse Marine.

## ABSTRACT

Two new micromammal localities, discovered in the Marine Molasse of the St Symphorien and Maurel gullies upper parts, cast doubt on the widely accepted age for the Digne basin sediments and on its filling chronology. Identified rodent species indicate a late Burdigalian age for the middle part of member 4. A biochronological revision and the age deduced from new data suggest a refined stratigraphic setting and evidence important subsidence/accumulation rate variations during the Digne basin filling. Among major rate increases, new interpreted ages notably indicate a subsidence acceleration during the late Burdigalian as synsedimentary evidence can be found in Marine Molasse members 3 and 4, leading to the same conclusion.

## Introduction

Parmi les bassins tertiaires péri-alpins, le bassin d'avant-chaîne de Digne, qui correspond à la partie septentrionale du bassin mio-pliocène de Digne-Valensole, est l'un des moins bien documentés en termes de chronologie du remplissage sédimentaire. Ainsi, la partie marine du remplissage n'est-elle précisé-ment datée que par quelques niveaux fossilifères (micromam-mifères, pectinidés et nannoplancton) dont on ne déduit que des informations stratigraphiques de faible résolution. En re-vanche, les séries continentales miocènes de la bordure orien-tale du bassin (secteur de Chateauredon) disposent de nom-breuses données bio- et chimio-stratigraphiques qui fournis-sent des informations précieuses concernant la chronologie du remplissage (Lopez et al. 2000) et permettent d'envisager une corrélation des signaux séquentiels préservés avec les évène-

ments eustatiques globaux (Bialkowski 2002). Du fait de nom-breux et rapides changements de faciès d'un secteur à l'autre du bassin, il apparaît difficile de tenter des corrélations entre des coupes distantes de seulement quelques dizaines de km, ce qui rend impossible tout essai de reconstitutions paléogéogra-phiques précises.

Dans cet article, nous présentons les résultats de l'analyse paléontologique de deux niveaux fossilifères synchrones dé-couverts dans la partie sommitale de la Molasse Marine affleu-rant sur la bordure nord-occidentale du bassin de Digne. Ces gisements à micromammifères apportent de nouveaux élé-ments à la connaissance de la chronologie des dépôts marins miocènes et mettent en évidence d'importantes variations de vitesses de subsidence/accumulation au cours du remplissage du bassin de Digne.

<footnote n="1">¹ UMR 6143 M2C. Département de Géologie, Université de Caen, Esplanade de la Paix, F-14000 Caen, France.</footnote>

<footnote n="2">² CGES Sédimentologie, Ecole des Mines de Paris, 35 rue St Honoré, F-77305 Fontainebleau, France.</footnote>

<footnote n="3">³ UMR 5125, CNRS, Université CI, Bernard Lyon 1, 43 boulevard du 11 novembre, F-69622 Villeurbanne, France. E-mail: olivier.maridet@univ-lyon1.fr</footnote>

<footnote>* E-mail: Correspondance: r_coueffe@voilà.fr</footnote>
<figure><img src="image_1.png" /><figcaption>Fig. 1. Carte géologique simplifiée du bassin d'avant-chaîne de Digne. Localisation des deux coupes où ont été découverts les gisements à micromammifères.</figcaption></figure>

## Cadre géologique

### Le bassin de Digne: contexte tectonique et remplissage sédimentaire

La Molasse Marine compose pour partie le remplissage sédimentaire du bassin mio-pliocène de Digne (Fig. 1). Ce bassin est un élément du bassin d'avant-chaîne des Alpes occidentales qui s'étend depuis le domaine rhodano-provençal jusqu'à la Suisse. Paléogéographiquement, ce domaine est le témoin d'un étroit bras de mer reliant Paratethys et Méditerranée, développé en périphérie du front orogénique, appelé sillon molassique péri-alpin (Allen et al. 1985).

La répartition des dépôts à l'intérieur du bassin de Digne a été fortement conditionnée par une tectonique synsédimentaire liée à trois éléments structuraux (Fig. 1):

- à l'Est, le chevauchement de la Nappe de Digne;

- au Nord, le chevauchement de l'Ecaille de Mélan - Clamensane;

- à l'Ouest, la Faille décro-chevauchante sénestre de la Durance matérialisée, dans la partie nord du bassin, par une succession de plis coniques en-échelon d'axe NE - SW.

L'activité de ces éléments structuraux a généré une forte subsidence conduisant au dépôt d'une série molassique mio-pliocène, puissante d'environ 3000m, composée de deux formations (Fig. 1): la Molasse Marine d'âge miocène inférieur à moyen et les Conglomérats de Valensole, molasse continentale d'âge miocène moyen à pliocène constituant le terme ultime du comblement du bassin de Digne.

Cette série molassique mio-pliocène repose:

- le long de la bordure occidentale du bassin de Digne, sur des dépôts continentaux d'âge éocène supérieur (Gigot 1973) à aquitanien (Bialkowski 2002), mis en place dans le contexte du *rifting* ouest-européen;

- le long de la bordure nord-orientale du bassin, sur une série molassique continentale (la Molasse Rouge; Haccard et al. 1989), d'âge éocène supérieur à aquitanien, mise en place dans le domaine d'avant-pays du bassin d'avant-chaîne périalpin.

### La Molasse Marine: description générale, contexte de dépôt

Dans la coupe du ravin de St Symphorien, coupe de référence pour la bordure ouest du bassin, la Molasse Marine qui comprend 1250m de dépôts est subdivisée en quatre membres lithostratigraphiques, chacun d'eux témoignant d'environnements de dépôt différents et se caractérisant par une dynamique sédimentaire propre (Beaudoin & Gigot, 1971) (Fig. 2). Ces quatre membres enregistrent une évolution globalement transgressive puis régressive, induite par le fonctionnement même du bassin d'avant-chaîne.

La phase transgressive est enregistrée au travers des membres 1 et 2. Le membre 1 (150m) est constitué de ségments gréso-calcarénitiques mis en place en domaine intertidal à subtidal, soumis à l'action dominante d'une dynamique de houle. Le membre 2 (100m) qui enregistre un approfondissement de l'environnement de dépôt, correspond à des dépôts marno-gréseux d'offshore mis en place par décantation.

La phase régressive débute par le membre 3 (500m) constitué de dépôts gréso-marneux de domaine deltaïque à dynamique tidale prépondérante. La régression s'affirme à l'intérieur du membre 4 (500m) où les dépôts marno-gréseux témoignent d'un domaine deltaïque interne, soumis à une dynamique mixte fluviatile et tidale.

Au sommet, l'intercalation de crachées conglomératiques fluviatiles annonce l'envahissement progressif du bassin par les Conglomérats de Valensole et la continentalisation de l'environnement de dépôt.

Chacun des membres est constitué d'une superposition de séquences plurimétriques à pluridécamétriques qui sont interprétées comme des séquences de progradation deltaïque de 5ème ordre, d'une durée moyenne de 100 Ka (Tessier 1990;
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Fig. 2. Colonne stratigraphique synthétique de la coupe de référence de la Molasse Marine pour la bordure ouest du bassin de Digne. L'étoile figure la position du gisement à micromammifères dans la coupe du ravin de St Symphorien.</figcaption></figure>

Légende: MR: Molasse Rouge / 1, 2, 3, 4: membres de la Molasse Marine / CV: Conglomérats de Valensole / SB: Limite de séquence / TS: Surface de transgression / MFS: Surface d'inondation maximale.

Crumeyrolle et al. 1991; Wonham 1996; Couëffé et al. 2001a). C'est au sein d'une même séquence de 5ème ordre du membre 4 qu'ont été découverts les deux gisements à micromammifères.

## Description et interpretation des gisements à micromammifères

### Localisation stratigraphique

Les deux gisements à micromammifères ont été découverts au sein de la partie supérieure de la Molasse Marine affleurant sur la bordure ouest du bassin de Digne, dans les coupes des ravins de St Symphorien et de Maurel, distantes d'environ 2 km (Fig. 1). Les positions exactes des prélèvements effectués sont:

- pour le gisement du ravin de St Symphorien:
  x = 898,94 / y = 3218,26 (Lambert zone III; Carte IGN: Digne-les-Bains, 1: 25 000);

- pour le gisement du ravin de Maurel: x = 899,25; y = 3216,51 (Lambert zone III; Carte IGN: Digne-les-Bains, 1: 25 000).

Les deux gisements à micromammifères, suivis latéralement, sont localisés dans le même intervalle lithostratigraphique affleurant dans la partie médiane du membre 4 de la Molasse Marine. Les deux gisements appartiennent à deux horizons situés au même niveau d'une séquence de 5ème ordre comprenant:

- en base, une barre gréseuse métrique à indices d'une dynamique mixte fluvio-tidale, déposée en domaine intertidal;

- en partie médiane, une succession plurimétrique à décamétrique de marnes marmorisées et de grès fluviatiles à traces de racines, faciès caractérisant un environnement supratidal de schorre, puis de plaine alluviale;

- dans la partie sommitale, un horizon noir pluridécimétrique, riche en matière organique, où ont été découverts les restes de micromammifères.

Des faciès gréso-argileux intertidaux à empreintes de pattes d'oiseaux et fentes de dessication surmontent directement l'horizon sommital et marquent la base d'une nouvelle séquence.

Les deux gisements ont fait l'objet de prélèvements importants (350 kg pour le gisement de la coupe du ravin de St Symphorien; 150 kg pour celui de la coupe du ravin de Maurel) nécessaires à l'obtention d'une quantité de matériel fossile sufisante pour dater ces gisements.

### Contexte sédimentologique et contenu paléontologique des gisements à micromammifères

Les descriptions macroscopiques et microscopiques présentées dans la suite de l'article sont communes aux gisements identifiés dans les coupes des ravins de St Symphorien et de Maurel.

La couche fossilifère a une épaisseur pluridécimétrique (jusqu'à 50 cm d'épaisseur) et s'étend latéralement sur plu-sieurs centaines de mètres. Le suivi latéral de la couche met en
évidence une géométrie lenticulaire liées à d'assez fortes varia-
tions d'épaisseur.

Les fossiles de gastéropodes ainsi que les débris bioclas-
tiques et ligniteux sont très abondants. Ces horizons se carac-
térisent par une odeur fétide à la cassure témoignant d'une re-
lative richesse en matière organique.

Le détritisme est faible. Les galets et graviers sont inexis-
tants. Les lavages ont fourni de fréquents grains de quartz dont
les populations sont réparties en deux principaux ensembles:

- la population prépondérante est constituée de grains sub-
angleux, translucides à légèrement mâts dont la taille est
comprise entre 100 et 400 microns;

- l'autre population, plus rare, est composée de grains de quartz de taille comprise entre 0,4 et 1 mm. Ces grains sont tous de forme subarrondis à sphériques, mâts et parfois luisants. Surfaces et arêtes des grains présentent généralement un aspect poli.

D'abondants micas et des lithoclastes d'origine locale (silex, calcaires siliceux néocomiens) complètent la liste des éléments détritiques.

La macrofaune abondante est constituée de nombreux fos-
siles de gastéropodes parmi lesquels sont reconnus les genres
*Hydrobia*, *Planorbis*, *Cerithium* et *Oliva*. Quelques débris de
lamellibranches chétifs non déterminables ont également été
observés.

Les lavages ont révélé la présence de fréquents foramini-
fères benthiques monospécifiques de l'espèce *Ammonia becca-
rii* (communication orale E. Goubert), en excellent état de
conservation, ainsi qu'une ostracofaune monospécifique avec
exclusivement *Candona* sp. (communication orale P. Carbo-
nel). Les restes de vertébrés relativement abondants dans les
deux gisements sont constitués de dents, de débris d'os et de
vertèbres appartenant à des poissons (*Sparidae* indet.; commu-
nication orale M. Gayet et A. Belouze) ou à des rongeurs dont
les déterminations seront présentées dans la partie suivante.

Les éléments végétaux et les débris ligniteux très fréquents sont composés de gyrogonites de charophytes avec notamment *Chara* sp. et *Lychnothamnus barbatus var. antiquus* SOULIE-MÄRSCH 1989 (communication écrite I. Soulié-Märsche) et de nombreuses graines (indéterminées).

Environnement de dépôt des gisements à micromammifères

La position lithostratigraphique des gisements au sommet de
la séquence de 5ème ordre, la nature et la géométrie des dépôts
suggèrent un milieu de sédimentation confiné, toujours immer-
gé, d'extension latérale limitée appartenant à un domaine de
plaine alluviale. Le matériel détritique et bioclastique alimen-
tant ce milieu provient de deux sources principales:

- les lithoclastes, les gyrogonites de characées et l'ostraco-
faune monospécifique indiquent de fréquents apports
d'eaux douces par un distributaire fluviatile;

- les gastéropodes du genre *Cerithium* et les foraminifères témoignent d'apports biogéniques d'origine estuarienne (eaux saumâtres à marines).

Le bon état de préservation des fossiles excluant l'hypothèse
de longs transports ou de remaniements de dépôts antérieurs,
l'environnement sédimentaire peut être placé à la limite entre
domaine estuarien et domaine fluviatile.

La morphoscopie des grains de quartz les plus grossiers dé-
montre l'influence de processus éoliens (Le Ribault 1975). Ce
stock détritique éolisé, la présence de fossiles continentaux
(rongeurs et gastéropodes) non remaniés, en bon état de
conservation (impliquant un transport sur de courtes dis-
tances) et la richesse en débris végétaux suggèrent un milieu
de dépôt proche du domaine continental.

L'environnement de dépôt des gisements à micromammi-
fères peut être assimilé, comme l'attestent les caractéristiques
sédimentologiques, à un milieu très peu profond situé dans un
domaine de plaine alluviale, alimenté à la fois par un distribu-
taire fluviatile (la paléo-Durance) et par des apports estua-
riens. La découverte de dents de *Sparidae* - famille compre-
nant notamment les daurades - est un point de comparaison
intéressant avec les environnements actuels: certaines espèces
actuelles de ces vertébrés marins peuvent vivre à l'interface
entre eau douce et eau marine et sont observées épisodique-
ment dans les étangs situés en arrière de certains lidos (barriè-
re littorale séparant un domaine marin ouvert d'un milieu la-
gunaire) méditerranéens du Sud-Est de la France.

Description des espèces de micromammifères – Age des gisements

Les deux gisements ont fourni une importante quantité de
restes de micromammifères, principalement constitués de frag-
ments d'ossements ou d'ossements complets. Parmi ces frag-
ments, les dents ont permis l'identification de deux espèces de
rongeurs:

- *Megacricetodon lalai-bavaricus* AGUILAR et al. 1999 -
FAHLBUSCH 1964

- *Miyodyromys* aff. *biradiculus* MAYR 1979, présents dans les deux gisements. Le gisement du ravin de Maurel a également livré un fragment de dent de lagomorphe - ordre comprenant les lapins et les lièvres - indéterminé de petite taille.

Des mesures ont pu être effectuées sur les dents (« Lon-
gueur »x« largeur »):

Ravin de St Symphorien

Megacricetodon lalai-bavaricus AGUILAR et al. 1999-
FAHLBUSCH 1964

FSL 218601 (figuré)_1 M1: 1,60 x 1,02

FSL 218602 (figuré)_1 M1: 1,56 x 0,97
<figure><img src="image_3.png" /></figure>

Fig. 3. Dents de *Megacricetodon lalai-bavaricus* AGUILAR et al. 1999 - FAHLBUSCH 1964 issues du gisement du ravin de St Symphorien: a: fragment de m1 dex. (FSL 218600); b: M1 dex. (FSL 218601); c: M1 dex. (FSL 218602). Dents de *Miodyromys* aff. *biradiculus* MAYR 1979 issues du niveau fossilifère du ravin de Maurel: d: fragment de m1 sen. (FSL 218614); e: fragment de M2 sen. (FSL 218615).

FSL 218610 _2 M2: 1,22 x 1,10; 1,14 x 1,02 _2 M3: 0,82 x 0,87; 0,80 x 0,83 _6 m2: - x 0,96; 1,20 x 1,00; - x 0,83; 1,23 x 0,96; - x 0,92; - x 0,90 _2 m3: 0,90 x 0,82; 1,02 x 0,79

*Miodyromys* aff. *biradiculus* MAYR 1979

FSL 218606 _1 d4: 0,70 x 0,66 _2 D4: 0,79 x 0,82; - x 0,86

## Ravin de Maurel

*Miodyromys* aff. *biradiculus* MAYR 1979

FSL 218614 (figuré) _1 m1: - x 1,08

FSL 218615 (figuré) _1 M2: - x 1,10

## Megacricetodon lalai-bavaricus AGUILAR et al. 1999-FAHLBUSCH 1964

FSL 218623 _1 M2: 1,16 x -

## Description des rongeurs

Le *Megacricetodon lalai-bavaricus* se caractérise par un antérocône étroit et divisé sur les premières molaires supérieures (M1) et un antéroconide simple et fin sur la première molaire inférieure (m1). De plus, la m1 présente un éperon labial sur l'antérolophulide, ce qui exclu son appartenance à l'espèce

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

Fig. 4. Diagrammes de taille longueur-largeur des molaires de *Megacricetodon lalai-bavaricus*. Les intervalles et la moyenne des tailles sont données pour les gisements de Chateauredon et Langenmoosen. Chaque dent complète est présentée pour les niveaux fossilifères de St Symphorien et Maurel.

*M. similis*. L'ensemble des molaires inférieures possèdent des mésolophides courts alors que les molaires supérieures présentent des mésolophes variant de court à long. La comparaison avec *M. lalai* de Châteauredon (Lalaï 1986) et *M. bavaricus* de Langenmoosen (Fahlbush 1964) confirme l'appartenance de ce *Megacricetodon* à la lignée *M. lalai-bavaricus* (Aguilar et al. 1999) mais, du fait de la faible quantité de matériel, ne permet pas de faire une détermination plus précise de l'espèce (Fig. 3).

Même si le matériel disponible est peu abondant, il apparaît clairement que le *Miodyromys* aff. *biradiculus* ne présente aucune différence notable avec le *M.* aff. *biradiculus* de Châteauredon (Lalaï 1986). Il se caractérise par une m1 large et arrondie dans sa partie distale et un métalophide rattaché au métaconide. La M2 présente un protolophe et un métalophe formant un coude en «V» ainsi qu'un centrolophe antérieure notablement long (Fig. 3).

## Biochronologie

L'évolution de la lignée *M. lalai-bavaricus* (Aguilar et al. 1999) se caractérise principalement par une augmentation de taille
<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Fig. 5. Schéma des corrélations lithostratigraphiques entre les coupes de la Molasse Marine du secteur nord du bassin de Digne (ravin de St Symphorien, ravin du Bramefan et Esclangon). Position des principaux repères stratigraphiques, avec: 1 = Gisements de Lambert et de Barles (Gigot & Mein 1973); 2 = Niveau à nan-noplancton d'Esclangon (Crumeyrolle et al. 1991); 3 = Gisements de St Symphorien et de Maurel (cet article); 4 = Gisements de Grande Combe et de Vallon des Plaines (Clauzon et al. 1987); 4' = Gisements de Pré Foran (Clauzon et al. 1987). *Les colonnes situées de part et d'autre du schéma de corrélation figurent les âges proposés pour chacun des membres de la Molasse Marine.*</figcaption></figure>

Légende: MR: Molasse Rouge / CV: Conglémérats de Valensole / 1, 2, 3, 4: membres de la Molasse Marine / MJ: Molasse Jaune / MM: Molasses de Mauduech / Ch: Chattien / Aq: Aquitanien / Laugh: Langhien.
ainsi que par une augmentation de la fréquence de division de l'antéroconide de la m1.

Les dents des gisements des ravins de St Symphorien et de Maurel présentent une taille parfois intermédiaire entre la taille du *M. lalai* de Chateauredon et celle du *M. bavaricus* de Langenmoosen. Le plus souvent, les dents sont plus petites que celles de Langenmoosen (Fig. 4) et, dans quelques cas, plus petites que celles de Chateauredon. Cela laisse supposer que les niveaux de St Symphorien et Maurel possèdent un âge plus ancien que Langenmoosen et probablement équivalent à Chateauredon. Cette observation est également concordante avec la morphologie de la seule m1 de *Megacricetodon*, qui présente un antéroconide simple et fin la rapprochant de l'espèce *M. lalai* de Chateauredon (Lalai 1986).

La position biochronologique de Chateauredon et Langen-
moosen est clairement établie. Le gisement de Chateaure-
don appartient à la biozone burdigalienne MN4 (zonation des
mammifères néogènes; De Bruijn et al. 1992; Mein 1999) alors
que le gisement de Langenmoosen appartient à la biozone
MN5, correspondant à un intervalle compris entre le Burdig-
lien terminal et le Serravalien inférieur (Kälin 1997). Par
ailleurs, dans la série molassique bavaroise, le gisement de
Langenmoosen présente une faune plus ancienne que les
autres gisements de la biozone MN5 où l'on observe une aug-
mentation importante de la taille des dents de *M. bavaricus*. Le
gisement de Langenmoosen serait ainsi placé à la base de la
biozone MN 5 (Heissig 1997).

Le calage chimio-statigraphique de la série molassique de Chateauredon (Lopez et al. 2000) permet d'attribuer au gisement de Chateauredon un âge burdigalien compris entre 17,4 Ma et 17,6 Ma. Pour Langenmoosen, d'après les travaux de calage magnéto-stratigraphiques des séries molassiques des bas- sins d'avant-chaîne alpines, l'âge de la base de la biozone MN5 est de 16,5 Ma (Kempf et al. 1997; Berggren et al. 1995).

Pour les deux gisements découverts dans le membre 4 de la Molasse Marine du bassin de Digne, nous concluons ainsi à une position biochronologique correspondant uniquement à la deuxième moitié de la biozone MN4, intervalle de temps ap- partenant au Burdigalien supérieur et dont l'âge absolu est compris entre 17,6 et 16,5 Ma.

Implications stratigraphiques: Chronologie du remplissage
marin du bassin de Digne

Ces nouvelles données biostratigraphiques remettent en cause
l'âge langhien classiquement proposé pour les membres 3 et 4
de la Molasse Marine, déduit des âges proposés pour les en-
sembles sédimentaires sous- et sus-jacents (Haccard et al.
1989) ou d'essais de calage des séquences de dépôt sur la cour-
be eustatique globale de Haq et al. (1987 in Crumeyrolle et al.
1991). L'âge des deux gisements à micromammifères prouve
qu'zu moins la base du membre 4 est burdigalienne et exclut
l'âge langhien proposé par Crumeyrolle et al. (1991) pour le
membre 3.

A partir de ces nouvelles données et en révisant les don-

nées existantes sur la base des récentes chartes bio- et magné-
to-stratigraphiques (Kempf et al. 1997; Berggren et al. 1995), le
cadre stratigraphique pour la Molasse Marine du bassin de
Digne peut être affiné et l'âge de chacun des membres consti-
tutifs de la série précisé (Fig. 5).

MEMBRE 1 (Aquitanien moyen – Burdigalien s. l.):

Les gisements de Barles et de Lambert découverts respective-
ment en base et juste sous la Molasse Marine (Fig. 5), ont ré-
vélé la présence de *Ritteneria molinae* ALVAREZ SIERRA
1987 et d'Eucricetodon gerandianus SCHAUB 1925 (Ringeade
& Pagès 1990; Hugueney et al. 1992). Ces espèces situent le
début du dépôt de la série marine à l'Aquitanien moyen (bio-
zone MN 2a; Kälin 1997; Kempf et al. 1997) (Fig. 6).

La présence de *Pecten subbenedictus* et de *Chlamys praesca-
briusculus* (Haccard et al. 1989) qui caractérisent le Burdigalien
dans la vallée du Rhône (Demarcq & Barbillat 1971) indique
que le sommet du membre 1 appartient au Burdigalien s. l.

MEMBRE 2 (Burdigalien s. l.):

Comme pour le membre 1, les pectinidés présents dans le
membre 2 tendent à indiquer un âge burdigalien (Haccard et
al. 1989). Crumeyrolle et al. (1991) y décrivent *Helicosphaera
ampliaperta* BRAMLETTE & WILCOXON 1967, nannoflore
caractéristique des nannozones NN3 et NN4 (Fig. 5). A l'ouest
du bassin de Digne, dans le secteur de Montbrun-les-Bains, les
Marnes de Mercuès, équivalents latéraux du membre 2 du
bassin de Digne, ont fourni l'association *Helicosphaera amplia-
perta* BRAMLETTE & WILCOXON 1967 et *Sphenolithus he-
teromorphus* DEFLANDRE 1953 (Montenat et al. 2001) ca-
ractéristique de la biozone burdigalo-langhienne NN4 (Perch-
Nielsen 1985). Par recoupement des informations biostratigra-
phiques fournies par les pectinidés et par la nannoflore, un âge
burdigalien moyen à burdigalien supérieur peut être proposé
pour le sommet du membre 2 de la Molasse Marine.

MEMBRE 3 (Burdigalien moyen à supérieur):

Il n'existe aucun repère stratigraphique propre à cet ensemble sédimentaire. Les données obtenues dans les membres 2 et 4 contraignent cependant l'intervalle de dépôt du membre 3 au Burdigalien moyen à supérieur.

MEMBRE 4 (Burdigalien supérieur – Langhien):

Les gisements à micromammifères découverts dans les ravins de St Symphorien et de Maurel indiquent que, sur la bordure ouest du bassin de Digne, la partie médiane du membre 4 est d'âge burdigalien supérieur (Figs 5 - 6).

Le sommet de la Molasse Marine est caractérisé par de
nombreuses intercalations de dépôts continentaux annonçant
les Conglomérats de Valensole. Les gisements de Pré Foran et
de Reynier ont été découverts là où les passages latéraux entre
<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Fig. 6. Position des repères biostratigraphiques de la Molasse Marine du bassin de Digne dans les chartes bio- et magnétostratigraphiques. *Les ensembles grisés correspondent aux intervalles stratigraphiques représentés par chacun des repères. Les numéros figurés dans la colonne de droite font appel aux principaux gisements fossilifères (cf Fig. 5).*</figcaption></figure>

faciès continentaux et dépôts marins sont les plus évidents (Fig. 5). Ils sont situés en superposition immédiate au toit de la Molasse Marine donc en équivalence latérale probable de dépôts marins. Les gisements de Pré Foran et de Reynier sont, d'après Clauzon et al. (1989), contemporains des gisements de Vallon des Plaines et de Grande Combe, ce dernier renfermant l'association *Megacricetodon* aff. *bavaricus* FAHL-BUSCH 1964 et *Megacricetodon* cf. *minor* LARTET 1851. Ces données situent la fin du dépôt de la Molasse Marine au Langhien moyen (biozone MN 5; Kälin 1997; Kempf et al. 1997) (Fig. 6).

## Implications tectoniques

Sans aller jusqu'à pouvoir proposer l'établissement d'une courbe de subsidence pour l'ensemble de la série, ce cadre stratigraphique permet d'apprécier un peu plus finement la répartition

du temps au sein de la Molasse Marine du bassin d'avant-chaîne de Digne (Fig. 7).

Les repères chronologiques mettent notamment en évidence une très forte accélération des vitesses d'accumulation lors du dépôt du membre 3 et de la partie inférieure du membre 4 (Fig. 7), accélération qui peut être mise en relation avec une période de forte activité synsédimentaire des éléments structuraux bordant le bassin de Digne. Plusieurs arguments viennent appuyer une telle hypothèse.

Lors du dépôt des membres 1 et 2, les apports sédimentaires se font essentiellement *via* des distributaires fan-dellaïques localisés le long de la bordure orientale du bassin, au pied du front de chevauchement de la Nappe de Digne. Un changement radical de distributaire est enregistré lors du passage aux membres 3 et 4 où les apports sédimentaires sont alors pourvus par un grand système deltaïque (delta de la paléo-Durance) débouchant dans le secteur nord-occidental du bassin
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Fig. 7. Diagramme épaisseur – temps élaboré à partir de l'âge des principaux repères biostratigraphiques de la Molasse Marine. Cas de la coupe du ravin de St Symphorien, coupe de référence pour la bordure ouest du bassin de Digne. *Les numéros figurés dans le diagramme font appel aux principaux gisements fossilifères (cf. Fig. 5).*</figcaption></figure>

(secteur de St Symphorien). L'accélération des vitesses d'accumulation est synchrone de ce changement radical de position du principal distributaire sédimentaire, changement attribué à la mise en place de l'écaille chevauchante de Mélan - Clamensane en bordure nord du bassin (Haccard et al. 1989; Tessier 1990).

Le passage membre 2 – membre 3 est marquée par le retour à une sédimentation fan-deltaïque dans le secteur oriental du bassin (secteur d’Esclangon) où l’équivalent latéral des membres 3 et 4 est représenté par des faciès conglomératiques de piémont, peu épais. Ces dépôts signent une nouvelle période de démantèlement de la bordure orientale du bassin, conséquence probable d’une reprise brutale de l’activité tectonique près du chevauchement de la Nappe de Digne. Cette reprise d’activité tectonique pourrait également avoir participé à l’accélération des vitesses d’accumulation lors du dépôt des membres 3 et 4.

Enfin, la mise en place du membre 3 sur la bordure occidentale du bassin s’accompagne d’une activité tectonique syn-

sédimentaire marquée par d'importantes variations latérales d'épaisseur des dépôts. L'épaisseur des dépôts du membre 3 varie suivant leur position par rapport aux structures plicatives en-échelon, les dépôts puissants étant observés dans les axes de synclinaux, les dépôts peu épais dans l'axe des anticlinaux (Couëffé et al. 2001b). Ces variations d'épaisseur sont induites par des processus synsédimentaires rapides liés à la croissance des plis en-échelons issus de l'activité décro-chevauchante de la Faille de la Durance.

## Conclusion

De nouveaux éléments biostratigraphiques sont fournis par la découverte de deux gisements à micromammifères d'âge verdigalien supérieur, dans le membre 4 de la Molasse Marine du bassin de Digne. Ces nouvelles données vieillissent l'âge classiquement attribué à la partie supérieure de la série et permettent d'affiner notre connaissance sur la répartition du temps dans la Molasse Marine. Elles indiquent notamment une phase
d'accélération des vitesses de subsidence / accumulation lors
du dépôt des membres 3 et 4, accélération synchrone d'une im-
portante tectonique synsédimentaire affectant la marge nord-
occidentale du bassin de Digne.

Remerciements

Nous tenons à remercier sincèrement Evelyne Goubert (Université de Vannes), Pierre Carbonel (CNRS Bordeaux), M. Gayet et A. Belouze (Université de Lyon) ainsi qu'Ingeborg Soulié-Märsche (Université de Montpellier) pour les déterminations concernant respectivement les foraminifères, l'ostracofaune, les restes de poissons et les characées.

Nous remercions également les deux re-lecteurs du manuscrit, S. Sen et J.-P. Berger, ainsi que P. Gigot, B. Tessier et C. Beaudouin, pour leurs commen-
taires qui ont grandement participé à l'amélioration du manuscrit.

BIBLIOGRAPHIE

AGUILAR J.-P., CLAUZON G. & MICHAUX J., 1999: Nouveaux Cridétidés (Ro-
dentia, Mammalia) dans le Miocène moyen de la région de Digne (Alpes
de Haute Provence). Systématique, biochronologie, corrélations. Palaecon-
tographica 253, 1-25.

ALLEN P., MANGE-RAJETZKY M., MATTER A., & HOMEWOOD P., 1985: Dynamie palaeogeography of open Burdigalian sea-way, Swiss Molasse Basin. Eclogae geol. Helv. 79, 351-381.

ALVAREZ-SIERRA M.A., 1987: Estudio sistematico y bioestatigrafico de los Eo-
myidae (Rodentia) del Oligoceno superior y Mioceno inferior espanol.
Scripta. geol. 86, 1-207.

BEAUDOIN B. & GIGOT P., 1971: Figures de courant et traces de pattes d'oi-
seaux dans la Molasse Marine miocène de Digne, Basses Alpes (France).
Sedimentology 17, 241-256.

BERGGREN W.A., KENT D.V., SWISHEK C.C. & AUBRY M.P., 1995: A revised Cenozoic geochronology and chronostratigraphy. S. E. P. M. Sp. Publ. 54, 129-212.

BIAŁKOWSKI A., 2002: Stratigraphie isotopique (carbone et oxygène) des séries continentales d'un bassin d'avant-pays (Oligocène - Miocène du bassin de Digne-Valensole). Paléoenviron-nements et séquences de dépôt. Thèse de doctorat, Ecole des Mines de Paris, 153 p.

BRAMLETTE M. N. & WILCOXON J. A., 1967: Middle Tertiary calcareous nan-
noplankton of the Cipero Section, Trinidad, W. I. Tulane Stud. Geol. 5,
93-131.

CANDE S.C. & KENT, D.V., 1992: A new geomagnetic polarity timescale for the late Cretaceous and Cenozoic. Journal of Geophysical Research 100, 6093-6095.

CANDE S.C. & KENT D.V., 1995: Revised calibration of the geomagnetic pola-
rity timescale for the Late Cretaceous and Cenozoic. Journal of Geophy-
sical Research 100, 6093-6095.

CLAUZON G., AGUILAR J.P. & MICHAUX J., 1987: Mise en évidence d'un dia-
chronisme de 5 Ma au mur de la molasse miocène de Valensole (Alpes de
Haute Provence, France). Révisions chronostratigraphiques et implica-
tions géodynamiques. C. R. Acad. Sci. Paris 305, 133-137.

CLAUZON G., AGUILAR J.P. & MICHAUX J., 1989: Relation temps-sédimenta-
tion dans le Néogène méditerranéen français. Bull. Soc. Géol. France 8,
361-372.

COUEFFÉ R., TESSIER B., GIGOT P. & BEAUDOIN B., 2001a: Le temps préservé sous forme de sédiments: résultats semi-quantitatifs obtenus dans la Molasse Marine miocène du bassin de Digne (Alpes-de-Haute-Provence, Sud-Est de la France). C.R. Acad. Sci. Paris 332, 5-11.

COUEFFÉ R., GIGOT P., TESSIER B. & BEAUDOIN B., 2001b: Sedimentary re-
cord of a multi-frequential tectonic signal in a foreland basin: the example
of the miocene Marine Molasse of Digne basin (Alpes of Haute Provence,
SE France). Abstracts 21st IAS Meeting of Sedimentology, Davos, 36.

CRUMEYROLLE P., RUBINO J.L. & CLAUZON G., 1991: Miocene depositional
sequences within a tectonically controlled transgressive-regressive cycle.
I.A.S. Sp. Publ. 12, 373-390.

DE BRUIN H., DAAMS R., DAXNER-HÖCK G., FAHLBUSCH V., GINSBURG L., MEIN P & MORALES J., 1992: Report of the RCNMNS working group on fossil mammals, Reisensburg 1990. Newsletters on Stratigraphy 26, 65-118.

DEFLANDRE G., 1953: Hétérogénéité intrinsèque et pluralité des éléments dans les coccolithes actuels et fossiles. C. R. Séances Acad. Sci. Paris 237, 1785-1787.

DEMARCO G. & BARBILLAT R., 1971: Les Pectinidés néogènes du bassin rhô-
danien. Docum. Lab. Géol. Univ. Lyon H. S., 45-60.

FAHLBUSCH V., 1964: *Die Cricetodon* (Mamm.) der oberen Süßwasser-Molasse Bayerns. Abhandlungen Bayerische Akademie der Wissenschaften, Mathematische-Naturwissenschaft-liche Klasse 118, 1-152.

GIGOT P., 1973: Sur la présence de klippes sédimentaires et de mégabrèches dans la partie basale des formations continentales d'âge éocène supérieur - oligocène du bassin tertiaire de Digne, dans la région de Volonne (Alpes de Haute-Provence). Bull. B. R. G. M. IV. 17-25

GIGOT P. & MEIN P., 1973: Découvertes de mammifères aquitaniens dans la molasse burdigalienne du Golfe de Digne. C.R. Acad. Sci. Paris 276, 3293-3294.

HACCARD D., BEAUDOIN B., GIGOT P. & JORDA M., 1989: Notice explicative, Carte Géologique de la France (1 / 50 000), feuille la Javie (918), B.R.G.M., Orléans, 152 p.

HAQ B.U., HARDENBOL J. & VAIL P. R., 1987: Chronology of fluctuating sea levels since the Triassic. Science 235, 1156-1167.

HEISSIG K., 1997: Mammal faunas intermediate between the reference faunas of MN 4 and MN 6 from the Upper freshwater molasse of Bavaria. In: Actes du Congrès BiochroM'97 (Ed. by AGUILAR J.P., LEGENDRE S. & MICHAUX J.). Mém. Trav. E.P.H.E., Inst. Montpellier, 537-546.

HUGUENEY M., MEIN P. & RINGEADE M., 1992: Nouvelles datations des gisements de mammifères du bassin de Digne (Lambert et Barles, SE de la France); extension probable de la transgression aquitanienne dans cette région. Paleontologica i Evolucio 24-25, 123-134.

KÄLIN D., 1997: The mammal zonation of the Upper Marine Molasse of Switzer-
land reconsidered: a local biozonation of MN 2 - MN 5. In: Actes du
Congrès BiochroM'97 (Ed. by AGUILAR J.P., LEGENDRE S. & MICHAUX
J.). Mém. Trav. E.P.H.E., Inst. Montpellier, 515-535.

KEMPF O., BOLLIGER T., KÄLIN D., ENGESSER B. & MATTER A., 1997: New magneto-stratigraphic calibration of early to middle miocene mammal biozones of the North Alpine foreland basin. In: Actes du Congrès BiochroM'97 (Ed. by AGUILAR J.P., LEGENDRE S. & MICHAUX J.). Mém. Trav. E.P.H.E., Inst. Montpellier, 547-561.

LALAI D., 1986: Nouvelles faunes de rongeurs de la fin du Miocène inférieur en Provence: implications géologiques et paléogéographiques. Palaeovertebrata 16, 77-126.

LARTET E., 1851: Notice sur la colline de Sansan. Annuaire du département du Gers, 47 p.

LE RIBAULT L., 1975: L'exoscopie. Méthodes et applications. Notes et Mé-
moires CFP 12, 231p.

LOPEZ S., COJAN I. & RENARD M., 2000: Corrélation chimiostratigraphiques entre domaines marin et continental: application à une série du Miocène inférieur (Beynes-Châteauredon, Alpes-de-Haute-Provence, France). C. R. Acad. Sci. Paris 330, 837-843.

MAYR H., 1979: Gebissmorphologische Untersuchungen an miozänen Gliri-
den (Mammalia, Rodentia) Süddeutschlands. Thesis Univ. München, 380
p.

MEIN P., 1999: European Miocene Mammal Biochronology. In: The Miocene Land Mammals of Europe (Ed. by RÖSSNER G.E. & HEISSIG K.). Verlag Dr. Friedrich Pfeil Munchen 1999, München, 25-38.

MONTENAT C., BARRIER P. & GARNIER L., 2001: La sédimentation miocène au Nord des massifs de Ventoux-Lure (chaînes subalpines méridionales). Géologie de la France 3, 3-32.

PERCH-NIELSEN K., 1985: Cenozoic calcareous nannofossils. In: Plankton stra-
tigraphy Volume 1 (Ed. by BOLLI H.M., SAUNDERS J.B. & PERCH-NIELSEN
K). Cambridge University Press, 427-554.
RINGEADE M. & PAGES J.S., 1990: Position stratigraphique de la «Molasse In-
termédiaire» du gisement à Vertébrés de Lambert (Hte Provence). Géol.
Méd. XVII, 101-106.

SCHAUB S., 1925: Die hamsterartigen Nagetiere des Tertiärs und ihre lebenden Verwandten. Abh. Schweiz. Palaeont. Ges. 45, 1–110.

SOULIÉ-MARSCHE I., 1989: Etude comparée des gyrogonites de charophytes actuelles et fossiles et phylogénie des genres actuelles. Thèse de doctorat, Université de Montpellier, 237 p.

TESSIER B., 1990: Enregistrement des cycles tidaux en accrétion verticale dans un milieu actuel (la baie du Mont-St-Michel) et dans une formation ancienne (la Molasse Marine Miocène du bassin de Digne). Mesure du temps et application à la reconstitution des paléoenvironnements. Thèse de doctorat, Université de Caen, 122 p.

WONHAM J.P., 1996: Application of high-resolution sequence stratigraphy to study of shallow marine sandstone body architecture: examples from the Marine and Yellow Molasse (Miocene) of the Digne-Valensole Basin, SE France. In: Geological characterisation of shallow marine sands for reservoir modelling and high resolution stratigraphic analysis (Ed. by JONHSON H.D., WONHAM J.P., GUPTA R., DONSELAAR M.E., VAN DE WEERD A.A., MUTTERLOSE J., STADLER A. & RUFFELL A.H.). Final Report for the European Commission Joule Programm (Advanced Fuel Technologies: Security of Supply of Hydrocarbons).

Manuscrit reçu le 19 juillet 2002

Révision acceptée le 15 avril 2003