La Formation de Rouffignac, témoin d’une paléoaltérite...

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65 GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 2000 Résumé Une paléoaltérite, caractérisée par une accumulation de gravillons ferrugi- neux formant une carapace rouge sang de plusieurs mètres d’épaisseur, existe en plusieurs secteurs du Périgord Noir et du Quercy. Elle est décrite ici sous le nom de Formation de Rouffignac. Sa teneur moyenne en oxy-hydroxydes de fer est de 33 % et celle en alumine de 11 %. Elle évolue localement en cuirasse enrichie en hématite. La reconstitution de la paléo- surface de ce manteau d’une ancienne latérite datant de la fin Bartonien / début Priabonien, qui recoupe en discordance toutes les formations antérieures, tant éocènes que crétacées ou jurassiques, est affectée de dépressions festonnant une pente générale vers l’ouest en bordure d’un plateau ondulé, héritage probable des effets de l’orogenèse pyrénéenne. Abridged English version The Eocene ferralitic duricrust, here described as the Rouffignac Formation, is widespread throughout several areas of the Périgord and Quercy regions and is partic- ularly developed around Rouffignac in the Dordogne department. It belongs to the so- called “Siderolithic” facies of former authors. Formation thickness, which varies according to bedrock lithology, ranges from 5 m at Rouffignac to 10 m at Gavaudun. The ferruginous Rouffignac Formation unconformably overlies a vari- ety of older formations including Middle Eocene fluviatile sands, Early Eocene kaolinitic clays, Palaeocene alterites, Santonian or Campanian chalky lime- stones, Cenomanian sandstones and Late Jurassic marly limestones. Reference sections have enabled the ferruginous process to be dated as between Late Bartonian and earliest Priabonian; it ended with sedimentation of the oldest molassic deposits (Palaeotherium-bearing clays). The Rouffignac Formation is a weathered profile particularly characterized by the blood-red colour of its clayey-silty matrix and the presence of a ferralitic gravelly duricrust. The gravelly nodules display iron hydroxide contents ranging from 28 to 38% and a rather constant aluminium oxide content of about 11%. The nodules are locally bound by a ferruginous duri- crust of absolute accumulation, in which the Fe 2 O 3 content can reach 45% and the Al 2 O 3 content nowhere exceeds 16%. The ferruginous cement is composed particu- larly of hematite, which gives the duri- crust its bright red colour. The evolution of this paleoweathering process is consis- tent with the evolution of the Eocene cli- mate from contrasted tropical warm and humid to more arid conditions. Several type sections measured and described between Rouffignac and Floressas, to the south of Fumel, display the relationships between the ferralitic weathered profiles, iron gravels and gravelly duricrusts. Only some truncated in situ profiles remain of the intense lat- eritic pedogenesis at the end Bartonian – earliest Priabonian; these contain grav- elly accumulations and ferralitic duri- crusts that could serve as marker beds. The topography of this weathered paleo- surface has been reconstructed by map- ping the altitudes of the truncated profiles, and those of the base of the unconformably overlying Oligocene flu- viatile deposits. La Formation de Rouffignac, témoin d’une paléoaltérite cuirassée intra-éocène en Périgord-Quercy* The Rouffignac Formation, evidence of an Eocene weathered profile with duricrust in the Périgord-Quercy region (SW France) Géologie de la France, n° 1, 2000, pp. 65-74, 6 fig., 1 tabl. Mots-clés : Altérite, Ferrallitisation, Cuirasse ferrugineuse, Eocène, Périgord, Quercy, Bassin d’Aquitaine. Key words: Alterite, Ferralitization, Ferruginous duricrust, Eocene, Périgord, Quercy, Aquitaine basin. Nicole GOURDON-PLATEL (1) Jean-Pierre PLATEL (2) Jean Guy ASTRUC (3) * Manuscrit reçu le 6 mars 2000, accepté le 20 mars 2000. (1) CRPAA / CNRS UMR 5060, Université Michel de Montaigne-Bordeaux III, 33607 Pessac Cedex. (2) BRGM, Service géologique régional Aquitaine, 24 Avenue Léonard de Vinci, 33600 Pessac. (3) BRGM, Service géologique régional Midi-Pyrénées, 12 Rue Michel Labrousse, BP 1342, 31106 Toulouse Cedex 1.

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65GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 2000

Résumé

Une paléoaltérite, caractérisée parune accumulation de gravillons ferrugi-neux formant une carapace rouge sangde plusieurs mètres d’épaisseur, existe enplusieurs secteurs du Périgord Noir et duQuercy. Elle est décrite ici sous le nom deFormation de Rouffignac. Sa teneurmoyenne en oxy-hydroxydes de fer est de33 % et celle en alumine de 11 %. Elleévolue localement en cuirasse enrichie enhématite. La reconstitution de la paléo-surface de ce manteau d’une anciennelatérite datant de la fin Bartonien / débutPriabonien, qui recoupe en discordancetoutes les formations antérieures, tantéocènes que crétacées ou jurassiques, estaffectée de dépressions festonnant unepente générale vers l’ouest en bordured’un plateau ondulé, héritage probabledes effets de l’orogenèse pyrénéenne.

Abridged English version

The Eocene ferralitic duricrust, heredescribed as the Rouffignac Formation, iswidespread throughout several areas of thePérigord and Quercy regions and is partic-ularly developed around Rouffignac in the

Dordogne department. It belongs to the so-called “Siderolithic” facies of formerauthors.

Formation thickness, which variesaccording to bedrock lithology, rangesfrom 5 m at Rouffignac to 10 m atGavaudun. The ferruginous RouffignacFormation unconformably overlies a vari-ety of older formations including MiddleEocene fluviatile sands, Early Eocenekaolinitic clays, Palaeocene alterites,Santonian or Campanian chalky lime-stones, Cenomanian sandstones and LateJurassic marly limestones.

Reference sections have enabled theferruginous process to be dated asbetween Late Bartonian and earliestPriabonian; it ended with sedimentationof the oldest molassic deposits(Palaeotherium-bearing clays). TheRouffignac Formation is a weatheredprofile particularly characterized by theblood-red colour of its clayey-silty matrixand the presence of a ferralitic gravellyduricrust. The gravelly nodules displayiron hydroxide contents ranging from 28to 38% and a rather constant aluminiumoxide content of about 11%. The nodules

are locally bound by a ferruginous duri-crust of absolute accumulation, in whichthe Fe2O3 content can reach 45% and theAl2O3 content nowhere exceeds 16%. Theferruginous cement is composed particu-larly of hematite, which gives the duri-crust its bright red colour. The evolutionof this paleoweathering process is consis-tent with the evolution of the Eocene cli-mate from contrasted tropical warm andhumid to more arid conditions.

Several type sections measured anddescribed between Rouffignac andFloressas, to the south of Fumel, displaythe relationships between the ferraliticweathered profiles, iron gravels andgravelly duricrusts. Only some truncatedin situ profiles remain of the intense lat-eritic pedogenesis at the end Bartonian –earliest Priabonian; these contain grav-elly accumulations and ferralitic duri-crusts that could serve as marker beds.The topography of this weathered paleo-surface has been reconstructed by map-ping the altitudes of the truncatedprofiles, and those of the base of theunconformably overlying Oligocene flu-viatile deposits.

La Formation de Rouffignac,témoin d’une paléoaltéritecuirassée intra-éocèneen Périgord-Quercy*

The Rouffignac Formation, evidence of an Eocene weathered profile with duricrustin the Périgord-Quercy region (SW France)

Géologie de la France, n° 1, 2000, pp. 65-74, 6 fig., 1 tabl.

Mots-clés : Altérite, Ferrallitisation, Cuirasse ferrugineuse, Eocène, Périgord, Quercy, Bassin d’Aquitaine.

Key words: Alterite, Ferralitization, Ferruginous duricrust, Eocene, Périgord, Quercy, Aquitaine basin.

Nicole GOURDON-PLATEL (1)

Jean-Pierre PLATEL (2)

Jean Guy ASTRUC (3)

* Manuscrit reçu le 6 mars 2000, accepté le 20 mars 2000.(1) CRPAA / CNRS UMR 5060, Université Michel de Montaigne-Bordeaux III, 33607 Pessac Cedex.(2) BRGM, Service géologique régional Aquitaine, 24 Avenue Léonard de Vinci, 33600 Pessac.(3) BRGM, Service géologique régional Midi-Pyrénées, 12 Rue Michel Labrousse, BP 1342, 31106 Toulouse Cedex 1.

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LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 200066

The paleosurface, reaching +300 mNGF at Rouffignac, corresponds to awestward-dipping undulating plateau ofCampanian to Eocene bedrock. Along90 km to the southwest of Rouffignac, thesurface forms a steep slope that dropssharply down to +130 m NGF and onwhich the molassic deposits pinch out.Some troughs forming a regular festoonpattern at the top of this slope could beinterpreted as tectonic downthrown areasrelated to the Pyrenean orogenic phase.

IntroductionSur la bordure nord-aquitaine, plu-

sieurs niveaux de concrétionnement ferru-gineux d’origine pédologique se sontformés au sein des épandages de sablesplus ou moins grossiers ou de silts argi-leux appartenant aux dépôts fluviatilestertiaires, affleurant le plus souvent ausommet des interfluves. Dans lesCharentes, dans la base du Tertiaire, cesont des accumulations de pisolites àstructure concentrique qui se développentdans des niveaux d’argiles vertes(Gourdon-Platel, 1980). En Périgord, l’é-tude de différentes altérites ferruginiséesdans les terrains éocènes a permis dedifférencier des indurations ferrugineuseslatéritiques plus ou moins cuirassées, decelles plus scoriacées donnant des cui-rasses d’origine diagénétique, très loca-lisées dans la base des formationstertiaires, liées au modelé karstique descalcaires crétacés et souvent associées àdes argiles blanches à kaolinite-halloysitedominantes (Gourdon-Platel, Dubreuilh,1992).

En effet dans les dépôts fluviatilessupérieurs du Tertiaire, existe une altéritecaractérisée par le développement desgravillons ferrugineux dus à un enrichis-sement en oxy-hydroxydes de fer etoxydes d’alumine, notamment dans larégion de Fumel et de Gavaudun(Gourdon, 1973, 1980 ; Astruc 1981 ;Archanjo, 1982 ; Platel, 1983 ; Trauth etal., 1985). C’est dans cette altérite que sesituent localement des cuirasses latéri-tiques gravillonnaires. Reposant indiffé-remment sur des terrains cénozoïques oumésozoïques du Périgord Noir et duQuercy, entre Périgueux et Cahors(fig. 1), elles forment un niveau disconti-nu ayant été bien repéré sur les cartesgéologiques à 1/50 000 Terrasson, Fumel,Thenon (Platel et Roger, 1979 ; Platel,

1983 ; Platel et Faugeras, 1999),Montcuq, Puy-Levêque, Gourdon(Astruc, 1981, 1985, 1990) ; Belvès(Dubreuilh, 1983).

Comme cette latérite gravillonnaireest particulièrement développée, étendueet souvent cuirassée autour de Rouffignacsur la feuille Thenon, les observations deterrain et les analyses de ce secteur com-plètent l’ensemble des données de basede cette étude, la cartographie géologiquede cette feuille terminant la couverturerégionale à 1/50 000. Nous nous propo-sons donc de synthétiser les caractéris-tiques de la paléoaltérite cuirasséeintra-éocène définie ici commeFormation de Rouffignac et d’apprécierson extension en reconstituant la paléo-surface de ce niveau à la fin de l’Eocènemoyen-début de l’Eocène supérieur.

Caractérisation de laFormation de Rouffignac

Définition de la formation

De nombreux petits profils pédolo-giques ont permis de définir la Formationde Rouffignac qui se caractérise autantpar la couleur de ses paléosols rouge sang

que par l’horizon d’accumulation gra-villonnaire. Cette unité lithostratigra-phique est particulièrement étendue surune dizaine de kilomètres autour deRouffignac en Dordogne.

Synonymie

- Sidérolithique pro parte des anciensauteurs.

- L’altérite et les cuirasses associéesde la Formation de Rouffignac ont été ini-tialement étudiées sous le nom de cuiras-se latéritique de Rouffignac (Gourdon,1973).

- Dans la région de Fumel, elle cor-respond à l’altérite sidérolithique dusommet de la Formation du Brétou(Platel, 1983).

- Le profil d’altération ferrallitique dela colline de Floressas (Lot) a été initiale-ment décrit sous le nom Eocène à facièssidérolithique (Astruc, 1981, 1988) puisdénommé Grès du Boulvé (Archanjo,1982 ; Trauth et al., 1985).

Localité-type

L’abondance de blocs de cuirasses etde nombreux profils d’altérite à gravillons

Dronne

Isle BARADE

0 25 50 km

Ribérac

Aubeterre Périgueux

Thenon TerrassonBrive

Rouffignac

PÉRIGORD NOIR

Bergerac Le Bugue

Sarlat

Souillac

BESSEDEBelvès

GourdonGramat

Fumel Puy-Levêque

Figeac

Villeneuve-sur-LotMontcuq

CahorsLimogne

Lot

Dordogne

Vézèr

e

QUERCY

ROUERGUE

Fig. 1.- Situation du secteur étudié en Périgord-Quercy.

Fig. 1.- Location of the study area within the Périgord-Quercy region.

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LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

67GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 2000

ainsi que leur variété sur toute la commu-ne de Rouffignac - Saint-Cernin deReilhac (Dordogne) au sud-est dePérigueux et les communes alentour(Ladouze, Fossemagne et Cendrieux),justifient du choix du nom de la formation.

Coupes-types

La variété des faciès conduit à propo-ser cinq profils de référence, ceux deBalou, de La Prade, de Tallet, de Roc deBille / Lac des Joncs et de Ginsac.

Epaisseur

Elle est variable en fonction du sub-strat : de 3 à 5 m à Rouffignac, 10 m àGavaudun ou au Brétou et de 8 m àFloressas dans le synclinal du Boulvé.

Coupes de référencesstratigraphiques

La coupe de la grande carrière duBrétou, au nord de Fumel (Lot-et-Garonne) apporte des éléments stratigra-phiques permettant de contraindre l’âgede la base de la formation dans leLutétien et de caler son sommet par ladécouverte de vertébrés datés duStampien dans la base des Molasses del’Agenais (Muratet, 1983).

Cependant à l’ouest de la Lémance,dans le secteur de Paulhiac sur la Lède etjusque dans la vallée du Laussou, à 15 kmà l’ouest du Brétou, ce sont les premièresmolasses du Priabonien qui surmontent lesommet de la formation (Platel, 1983).

Age

Le phénomène de ferruginisations’est produit dès le Bartonien supérieur(Marinésien auct., Eocène moyen) ets’est poursuivi jusqu’à la base duPriabonien (Dubreuilh, 1989).

Limites

La limite inférieure correspond aucontact entre la base de l’altérite ferrugi-neuse et la formation sous-jacente nonaltérée. Il faut préciser que l’âge et lanature de son substatum sont trèsvariables car on a découvert la Formationde Rouffignac sur des terrains aussidivers que les sables fluviatiles del’Eocène moyen, les argiles kaoliniques

de l’Eocène inférieur, des altérites duPaléocène, les calcaires crayeux duSantonien et du Campanien, les grès duCénomanien et enfin les calcaires duJurassique.

A sa limite supérieure, la Formationde Rouffignac est surmontée par lesMolasses inférieures ou par les argiles àPalaeotherium de la base de l’Eocènesupérieur ou par toute autre formationpostérieure discordante.

Description et analyses

C’est une altérite à matrice argilo-sil-teuse rouge sang au sein de laquelle sesont développés des gravillons ferrugi-neux, constituant une carapace noduleuseévoluant localement en une cuirassecimentée par des oxy-hydroxydes de fer.

La matrice de l’altérite se caractérisepar des pourcentages en alumine libre del’ordre de 10 à 25 % selon les faciès dusubstratum avec exceptionnellement untaux voisin de 2 % quand elle est trèssableuse et par de faibles teneurs en fer de6 à 10 %, à goethite dominante (tabl. 1).

La matrice squelettique de ces gra-villons est la même que celle du fondmatriciel argilo-silteux au sein duquel les

nodules ont pris forme, évoluant sur placeen gravillons émoussés.

Les petits nodules gravillonnairesd’accumulation relative en fer sont cen-timétriques, sub-arrondis et présentent unegenèse bien spécifique : ils sont formés detrès nombreux grains de quartz ténus dis-posés en enveloppes concentriques, alter-nant avec des auréoles enrichies engoethite. Ces enveloppes se sont accruesde manière centrifuge à partir d’un nucléusgréseux ou ferrifère (Gourdon, 1973). Larépartition granulométrique de ces gra-villons correspond à une courbe de Gaussétalée entre 1,6 et 20 mm, avec des modesprincipaux entre 3,15 et 10 mm selon lesendroits (Gourdon-Platel, 1980). Ils pré-sentent une micro-structuration bien parti-culière sans cortex ou avec un cortex peuépais hématitique, écailleux et lisse(Gourdon-Platel et Lambert, 1987).

Emballés dans l’altérite à Rouffignac,à La Prade ou à Archignac, ces gravillonss’accumulent sur 2 à 3 m d’épaisseur etconstituent une carapace telle qu’elle estdécrite dans les profils pédologiques tro-picaux (Meyer, 1987). Alors que le tauxen alumine est relativement constantautour de 11 %, dont 4 % de gibbsite -Al(OH3), les concentrations en oxy-hydroxydes de fer sont de 28 à 38 % pour

ROUFFIGNAC LA PRADE GAVAUDUN% altérite gravillons cuirasse altérite gravillons altérite cuirasse

sans gravillon (carapace) gravillonnaire sans gravillon (carapace) avec gravillons gravillonnaireSiO2 76,60 54,20 51,67 90,80 46,00 59,98 44,60Al2O3 10,85 10,35 10,50 1,50 8,30 21,60 15,30Fe2O3 7,00 28,30 30,40 6,10 37,90 9,80 32,70TiO2 0,87 0,75 0,71 0,10 0,45 1,19 1,02MnO <0,10 0,02 0,19 0,06 0,04 <0,10 0,06CaO 0,14 <0,10 0,26 0,06 <0,10 0,21 0,28MgO 0,10 <0,02 <0,02 <0,10 <0,20 0,20 <0,02Na2O 0,03 <0,02 0,04 <0,20 <0,02 0,04 0,02K2O 0,17 0,20 0,05 <0,05 <0,05 0,55 0,01perte au feu 4,05 6,53 6,96 1,8 7,05 6,84 6,69TOTAL 99,81 100,35 100,78 100,36 99,74 100,41 100,68

ARCHIGNAC MASCLAT NADAILLAC ST-LAURENT CHARTRIER ORLIAGUET FLORESSAS% gravillons cuirasse altérite altérite altérite altérite gravillons

(carapace) gravillonnaire avec gravillons sans gravillon sans gravillon sans gravillon (carapace)SiO2 45,70 43,00 70,70 69,90 64,30 51,30 52,75Al2O3 12,60 3,80 12,50 12,40 17,90 25,10 12,25Fe2O3 32,10 44,30 9,60 9,40 7,25 7,50 27,55TiO2 0,93 0,16 0,75 0,59 0,94 1,25 0,95MnO 0,03 0,07 <0,02 0,03 0,03 0,02 0,03CaO <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10MgO <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02Na2O <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 <0,02K2O 0,20 0,15 0,11 0,48 0,14 0,20 0,02perte au feu 7,00 6,95 4,80 6,50 8,80 13,55 6,25TOTAL 98,56 98,43 98,47 99,30 99,36 98,92 99,80

Tabl. 1.- Analyses chimiques de 10 paléosols de la Formation de Rouffignac couvrant l’extension dusecteur étudié.

Table 1.- Chemical analyses of 10 paleo-pedogenic profiles of the Rouffignac Formation over the entirestudy area.

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LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 200068

45 à 55 % de silice (silts quartzeux)confirmant leur texture finement gréseuse.

Les gravillons sont parfois cimentésen une cuirasse de fer d’accumulationabsolue dont la concentration en Fe2O3peut atteindre 45 % et une teneur en alu-mine ne dépassant pas 16 %. Le cimentferrugineux est constitué par de la goethi-te mais surtout de l’hématite (15 % envi-ron) donnant une couleur plus rouge à lacuirasse.

Profils-types

Plusieurs points d’affleurements ausommet des interfluves illustrent des pro-fils-types autour de Rouffignac (fig. 2) :

- autour du lieu-dit Balou, près duchâteau d’eau de Rouffignac s’estformée, sur 3 m d’épaisseur environ, uneimportante accumulation de gravillonsdans une altérite rouge brique, à fondmatriciel argilo-silteux, recouvrant dessables lutétiens. Ces gravillons formentune carapace ferrallitique ;

- à La Prade près de Ladouze, cemême type de carapace à gravillons sedéveloppe sur 2 à 3 m d’épaisseur au-des-sus des altérites à silex du Paléocène oudes sables argileux éocènes. Les gra-villons sont parfois agglomérés entre euxen une cuirasse à ciment de fer et d’alu-mine. Sur la pente qui descend vers l’é-tang, se sont accumulés sur plus de 3 md’épaisseur les éléments nodulaires del’altérite démantelée ;

- au Tallet, au nord-ouest deRouffignac, affleurent au sommet d’ar-giles versicolores de l’Eocène inférieurde nombreux gravillons sur une puissan-

ce de plus de 3 m. Ils sont localementcimentés en une cuirasse sombre ferralli-tique perforée de tubules remplis dematrice sablo-argileuse ocre-jaune for-mant un réseau. Le contact inférieur duniveau cuirassé est largement festonné àl’intérieur de l’altérite ;

- au Roc de Bille et au Lac des Joncs,plus à l’ouest de Rouffignac, au sein del’altérite ocre reposant sur les sables duLutétien, s’est développée une cuirassegravillonnaire à nodules assemblés entreeux et séparés par des vides à remplissa-ge sableux rose à jaune; la cuirasse richeen fer (40 % Fe2O3) est démantelée engros blocs métriques de couleur brun-noir. Un sondage (783-7-16) effectué parle BRGM à Roc de Bille permet d’appré-cier à 5 m l’épaisseur de l’assise d’altéri-te ferrallitique ;

- à Ginsac, quelques kilomètres aunord-est de Rouffignac la situation del’altérite est très particulière car seule sonextrême base atteignant le substratumcrétacé a été épargnée par l’érosion. Lapédogenèse ferrallitique a pénétré pro-fondément dans les calcaires crayeux duSantonien en les « digérant », créantainsi des gravillons ferrugineux.

Autres affleurements remarquablesautour de Rouffignac

Près de la Grotte des 100 Mammouthsau sud de Rouffignac, l’altérite avec degros blocs de cuirasse se situe égalementen position sommitale mais il n’y a pas decoupe bien nette par suite d’une lacune devisibilité et des nombreux bouleverse-ments anthropiques du paysage. De trèsgros blocs plurimétriques ont été aussi

utilisés pour édifier le mégalithe de laCayre à l’ouest de Rouffignac.

Au sud-ouest, à Saint-Cernin deReilhac, les gravillons sont peu nom-breux et seule subsiste sur 1 m d’épais-seur la carapace gravillonnaire présentantçà et là des nodules cimentés par des oxy-hydroxydes de fer de couleur brune,séparés par des tubules indurés, à rem-plissage silto-argileux. Parfois cettematrice a été évacuée et la surface destubules de couleur ocre-jaune est lisse.

Paléoaltéritesferrugineuses

autour de FumelUn autre secteur particulièrement

riche en altérite ferrugineuse se trouve depart et d’autre de la vallée du Lot. Troisprofils d’intérêt stratigraphique oupédogénétique seront décrits ici.

L’altérite silteuse du Brétou

Les premiers dépôts de comblementdes formes karstiques des calcaires duCrétacé sont des terrains de l’Eocèneinférieur, eux-mêmes recouverts par desépandages détritiques discordants del’Eocène moyen. C’est dans la grandecarrière du Brétou au nord de Fumel, quesur plus de 60 m, peut s’observer la suc-cession lithologique de la plus bellecoupe de tout le Tertiaire fluviatile du suddu Périgord (Archanjo, 1982 ; Platel,1983 ; Dubreuilh, 1989).

A la base, les argiles kaoliniques com-pactes gris à rose à passées argileusesorganiques noires sont surmontées de

10 m

5

0

cuirasse démantelée Roc de Bille

cuirasse massive

La Prade Balou Le Tallet carapacegravillonnaire argile à silex

du PaléocèneGinsac

sables argileuxde l'Éocène moyen

argiles kaoliniquesde l'Éocène inférieur

calcaires crayeuxdu Crétacé

sans échelle horizontale

Fig. 2.- Séquence-paysage de la Formation de Rouffignac présentant les rapports de l’altérite ferrallitique avec ses différents substrats.

Fig. 2.- Geological landscape of the Rouffignac Formation showing the relationships of the ferralitic duricrust with different bedrock types.

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LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

69GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 2000

sables grossiers devenant de plus en plusfins au sommet attribués à l’Yprésien.Ces derniers comprennent des lentillesd’argiles blanches kaoliniques où lesmarmorisations rougeâtres sont fré-quentes.

Au-dessus, sur 40 m d’épaisseur, sesont déposés des sables grossiers argileux,feldspathiques et micacés, à stratifica-tions obliques, affectés par des précipita-tions d’oxydes de fer colorant ainsi lessables en teintes variées allant du grisfoncé au jaune orangé tendant même versle rouge violacé. Dans le tiers supérieurde la formation, existe un niveau de grèssiliceux plus ou moins cimenté gris àbeige puissant de près de 7 m. Le sommetde cette Formation du Brétou lutétienneest complètement altéré par un paléosolferruginisé qui recoupe en biseau lessables et les grès (fig. 3) ; il se présente àla base en bandes parallèles et au sommetcomme une carapace constituée de gra-villons comparables à ceux de laFormation de Rouffignac. Epaisse de10 m environ, cette altérite essentielle-ment kaolinitique ne contient seulementque 4,3 % d’hydroxydes de fer. Le som-met de la carapace est découpé en blocspar un quadrillage vertical/horizontal deglosses calcaréo-argileuses, blanc-vert,profondes de 4 m environ. Les smectiteset l’attapulgite prédominent dans ceslangues, alors que la kaolinite est majori-taire dans les blocs d’altérite, indiquantleur pénétration post-altérite à partir desfaciès molassiques sus-jacents. Cettepédogenèse caractéristique du sommet dela Formation du Brétou est attribuée à lapériode Lutétien-Eocène supérieur. Elleest ici surmontée par les argiles oli-gocènes de la base de la Formation deCastillon (Dubreuilh, 1989), plus large-ment discordantes que sur l’ensemble dela région de Fumel (Platel, 1983).

L’altérite argileuse de Gavaudun

Au nord-ouest de Fumel, la paléoalté-rite affleure dans la carrière de la TerreRouge entre Gavaudun et Salles ; la sériedétritique débute par des sables finsblancs à jaunâtres ; elle se poursuit parune assise indurée à argile kaolinitiquedominante, parcourue par des marmorisa-tions ferrugineuses rouge vif sur 4 mètresde haut. Il s’agit là de la base de l’altéritequi, épaisse de 10 m environ comme auBrétou, pénètre jusqu’aux argiles du

Cuisien. Cette altérite renfermant depetits gravillons possède un taux excep-tionnel en Al2O3 de 21,6 %, liée à la forteproportion (55 %) de kaolinite du sub-strat, alors que la teneur en Fe2O3 n’estque de 9,8 % ; cependant il n’a pas étédécelé ni trace de gibbsite, ni de boehmite.Par endroits ces gravillons sont cimentésen cuirasse de couleur rouge sang àveines blanchâtres ou rosâtres isolant desvacuoles remplies d’argiles sableusesplus jaunes. Celle-ci montre une grandeanalogie de faciès avec la cuirasse deRouffignac mais la concentration en alu-mine atteint 15 %. C’est pour cette raisonqu’elle avait été qualifiée de latéritique(Gourdon, 1973) en comparaison avec lapédogenèse des cuirasses tropicalesdécrites par Maignien (1966).

L’altérite cuirassée de Floressas

Entre Puy-Levêque et Montcuq dans lesynclinal du Boulvé, sur les calcaires mar-neux du Kimméridgien ou des reliquesaltérées de terrains cénomano-turoniens,s’observe une altérite ferrallitique éocèneétendue. Localement, comme au milieu dela colline du Moulin de Floressas, celle-cis’indure sous forme de grès à ciment fer-rugineux, appelé grès du Boulvé (Astruc,1981 ; Archanjo, 1982 ; Trauth et al.,1985), se présentant soit en débit colum-naire soit en débit prismatique sur 5 à 8 m ;il n’y a pas de faciès silicifié dans cette

coupe. L’altérite renferme des nodules fer-rugineux qui, dégagés par le ruissellement,donnent un aspect conglomératique(fig. 4). Au-dessous des grès ferrugineux,les sables ocre jaune sont friables alorsqu’au-dessus, l’altérite rouge sombre ren-ferme de nombreuses concrétions ferrugi-neuses et des fragments ferrugineuxrecimentés provenant d’une cuirassedémantelée située plus en amont, signe deremaniement. L’altérite est surmontée pardes faciès molassiques argilo-calcaires etle sommet de la colline est couronné parune table de calcaire oligocène.

Cette coupe donne un bel exemple depédogenèse au sein de l’altérite.L’observation des microfaciès révèle sur-tout un fond matriciel à squelette essen-tiellement quartzeux et un plasmaparcouru par des indices de porosité avecaccumulation secondaire ; dans le réseauplasmatique, la forme et la taille des videsont joué un rôle déterminant dans la cir-culation des ferri-argilanes illuvialesindurant en blocs l’altérite et dans sondécoupage en faciès noduleux. Le fer misen solution précipite ultérieurement surplace et par accumulation relative, donnenaissance à des nodules rouges avec trèspeu de fer (7 %), brun-rouge ou noirs enfonction du faciès plus ou moins silteux ;tous ces nodules sont soudés par une argi-le rouge indurée qui localement évolue encarapace gravillonnaire ferrallitique avecprès de 28 % de Fe2O3, indice d’un vieux

0

10

20m

Calcaire argilo-sableuxArgile silteuse brune à MammifèresCalcaire blancArgile sableuse vert pâle

Carapace gravillonnaire ferrugineuseà glosses calcaréo-argileuses

Paléosol en bandes ferruginiséesaffectant des sables argileux

Discordance

Grès gris-beige

Sable grossier argileuxà rides de courant

OL

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Fm. deCastillon

Fig. 3.- La Formation de Rouffignac au sommet de la carrière du Brétou à Fumel.

Fig. 3.- The Rouffignac Formation at the top of the Brétou quarry at Fumel.

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LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 200070

profil d’altération. Après cette phased’altération, les niveaux supérieurs ontsubi une calcitisation qui a débuté à la finde l’Eocène moyen et qui s’est continuéejusqu’à l’Oligocène.

Interprétationpédogénétique

Ce n’est que sous des climats chaudset humides permettant le développementd’une intense pédogenèse latéritisantequ’a pu se former la paléoaltérite de laFormation de Rouffignac. On sait qu’auPriabonien inférieur, il y a 37 Ma envi-ron, le climat est devenu plus aride à sai-son sèche marquée favorisant le dépôt degypse et d’évaporites dans le secteur deSainte-Sabine près de Monpazier(Dubreuilh, 1983, 1989). La datation decette paléoaltérite est donc contrainte à labase du Priabonien.

A l’Eocène supérieur et àl’Oligocène, le climat plus aride a induitles processus géochimiques de calcitisa-tion à attapulgite (Cavelier, 1979) tron-quant ainsi l’altérite ferrallitique dans lessecteurs de sédimentation molassique.Ainsi au nord du Massif central, dans lebassin de Montluçon-Domérat, il existedes grès ferrugineux noduleux qui mas-quent le contact entre le socle cristallin etles terrains tertiaires. Ils ont été étudiéspar Thiry et Turland (1985) qui ont attri-bué ces sols rouges à des témoins d’une

paléotopographie élaborée pendant lesclimats tropicaux contrastés de l’Eocèneinférieur et moyen, avant la phase aridede l’Eocène supérieur.

En Périgord Noir, la pédogenèse aaffecté en particulier les dépôts détritiquesargilo-sableux du Tertiaire qui ont subi uneprofonde ferruginisation par pénétrationdes oxy-hydroxydes de fer, le long duréseau des fentes de dessiccation desargiles. Dans un premier temps, ces der-nières se marmorisent en prenant un facièsnoduleux ; parfois comme à Ginsac, c’estle calcaire crétacé qui s’imprègne le longdes micro-fissures et par substitution ducalcium par le fer, se latéritise ; une nodu-lation primaire se façonne en gravillons quis’accroissent de manière centrifuge. C’està partir d’un petit nucléus ferrifère ques’organise une matrice gravillonnaire argi-lo-silteuse, composée de fines couchesrouilles de ferri-argilanes, plus ou moinsindurées par les oxydes de fer, isolant ainsides auréoles concentriques de petits quartz(Gourdon-Platel, 1980).

Dans un deuxième temps, le fer dontla mobilisation s’accroît avec la présencede bactéries s’accumule relativementautour des silts alors que les concentra-tions en alumine restent faibles. Il seforme sur place un horizon d’accumula-tion (B) qui se présente comme une cara-pace gravillonnaire de plusieurs mètresd’épaisseur, comparable à celle de cer-

tains profils latéritiques sous climat tropi-cal chaud et humide (Meyer, 1987).

Dans un troisième temps, des eauxd’infiltration chargées en fer cimententcette carapace en une cuirasse de nappeferrallitique d’accumulation absolueselon le mécanisme classique décrit parMaignien (1966).

Cependant la Formation de Rouffignaccorrespond à un profil résiduel qui est lerésultat de l’érosion d’un paléosol : leshorizons lessivés (A) surmontant la carapa-ce ou la cuirasse ont été évacués par l’éro-sion au début de l’Eocène supérieur et lacuirasse en situation d’instabilité a étédémantelée. Ce sont ces blocs de cuirassequi sont parsemés dans les altéritessableuses du Périgord occidental. Quantaux matériaux sablo-argileux des horizonssupérieurs, ils se sont sédimentés plus àl’ouest dans les Charentes, au sein desables argileux bruns, puis d’argilessableuses grises à marbrures ocre (base dela Formation de Boisbreteau).

De cette paléoaltérite, il ne reste plusen place qu’un profil tronqué où seulesles accumulations gravillonnaires et lescuirasses ferrallitiques servent de niveau-repère.

En reportant sur un diagramme ternai-re les concentrations en SiO2, Al2O3 etFe2O3 (fig. 5), il est possible d’observerdeux regroupements portant sur les alté-

marno-calcairedu Kimméridgien

Altérite ferralitiquegravillonnaire ] Formation de

Rouffignac

débit columnaire

Ruisseau deSt - Matré

Grès du Boulvé

calcaire cénomanien

N WFloressas

NGF

240

200

160

140

Moulin

calcaire lacustrede l'Oligocène

faciès molassiqueargilo-calcairede l'Éocène supérieur

sable argileux rubéfiéde l'Éocène

altérite gréseuse éocène

S E

Pech Montvolage

Fig. 4.- Séquence-paysage positionnant la Formation de Rouffignac au sud-est de Floressas.

Fig. 4.- Geological landscape showing the Rouffignac Formation southeast of Floressas.

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rites avec ou sans gravillons d’une part etles carapaces et les cuirasses gravillon-naires ferrallitiques d’autre part. Lespourcentages des trois éléments domi-nants Si, Al, Fe sont exprimés en oxydeset leur total a été ramené à 100 %.

Le centroïde de chaque groupe présen-te des valeurs surtout discriminantes enFe2O3. Dans le groupe I des altérites, lateneur de Fe2O3 est toujours de l’ordre de10 % ; par contre la concentration en alu-mine varie en fonction du faciès plus oumoins argileux de la matrice qui dérive dela roche-mère, mais elle n’atteint pas 20 %en moyenne.

Dans les gravillons des carapaces etles cuirasses gravillonnaires représentantle groupe II, les teneurs en Fe2O3 fluc-tuent entre 30 % pour les gravillons deFloressas et 50 % pour les débris de cui-rasses gravillonnaires de Masclat. Il y apeu de variation entre les gravillons sil-teux et leurs cuirasses ; comme pour legroupe I, la concentration en Al2O3 n’at-teint pas 20 %.

La comparaison de ces groupes aveccelui des pisolites à structures concen-triques formés dans les argiles vertes dela base du Tertiaire des Charentes, révèlede nettes différences dans les concentra-tions en fer (Gourdon-Platel, 1980 ;Gourdon-Platel et Lambert, 1987) : eneffet les pisolites argilomorphes pauvresen silts (15 % de SiO2) renferment enmoyenne 69 % de Fe2O3 pour seulement16 % d’Al2O3 (pisolites de Montchoix etde Villars).

Extension du manteaud’altérite en Périgord Noir

et en Quercy

Bien que 60 km séparent les secteursde Rouffignac et ceux de Fumel / LeBoulvé et malgré la diversité des substrats,les caractères communs aux différentescarapaces et cuirasses permettent de dire

que c’est le même manteau d’altérite qui arecouvert l’ensemble de cette région audébut de l’Eocène supérieur. La cartogra-phie géologique récente de tout le PérigordNoir et le Quercy, entre Brive, Cahors,Monflanquin et Périgueux, a égalementmis en évidence de nombreux témoins depaléoaltérite ferrugineuse que l’on peutraccorder à cette même paléosurface aurelief assez tourmenté, qui recoupe en dis-cordance des terrains d’âges Eocène àJurassique. Cette surface est représentéesur la carte (fig. 6) qui a été dressée à l’ai-de des altitudes de ces témoins et, en leurabsence, des cotes de base des terrains del’Oligocène.

Dans la moitié nord-est du secteur étu-dié, les altitudes du manteau d’altérite setiennent autour de +300 m. C’est le cas àRouffignac qui semble se trouver à la ter-minaison occidentale d’un plateau onduléà substrat campanien à éocène, qui se pro-

longe vers l’est dans le secteur entreTerrasson et Souillac avec des témoins decarapace gravillonnaire à Archignac(+295 NGF) sur terrain santonien. AChartier-Ferrières, à Nadaillac et àEstivals la surface des calcaires duBathonien est perforée par de nombreusesdolines : elles sont remplies d’argile sil-teuse à sableuse rouge sang atteignant uneépaisseur de 4 m et renfermant parfois depetits gravillons ferrugineux.

Cinquante kilomètres plus au sud,c’est également sur des terrains juras-siques, dans le secteur de Thédirac-Lavercantière vers +300 m d’altitude(Les Cabèques), que s’observe la based’un paléosol qui se caractérise par degrandes marmorisations rouges pénétrantun substrat sablo-argileux rapporté à unlambeau de terrain du Crétacé supérieur(Astruc, 1985). Altimétriquement cettepaléosurface se prolonge vers l’est de

LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

71GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 2000

Altérite sans gravillonAltérite avec gravillons

Carapace gravillonnaire Cuirasse gravillonnaire

Cuirasse pisolitique

Pisolite

Al20

3

Si02

Fe20

3

Fig. 5.- Diagramme ternaire (Si / Al / Fe) des analyses chimiques de la Formation de Rouffignaccomparées à celles des cuirasses de la base du Tertiaire des Charentes.Les concentrations des trois éléments dominants Si, Al, Fe sont exprimées en oxydes, leur total étantramené à 100 %, puis positionnées dans le diagramme ternaire. A titre de comparaison ont été reportéesles analyses chimiques des pisolites tertiaires des Charentes (Montchoix et Villars). A : Archignac ; CF : Chartier-Ferrières ; F : Floressas ; G : Gavaudun ; LP : La Prade ; M : Masclat ; N:Nadaillac ; O : Orliaguet ; R : Rouffignac ; SL : St-Laurent-La-Vallée ; Mc : Montchoix ; V : Villars.

Fig. 5.- Ternary Si-Al-Fe diagram of the chemical analyses of the Rouffignac Formation compared tothose of the basal Tertiary duricrusts in the Charentes area. Concentrations of the three major elements (Si, Al, Fe) are expressed as oxides (totalling 100%) andplotted on the ternary diagram. The chemical analyses of the Tertiary pisolitic duricrust in the Charentesarea (Montchoix and Villars) are plotted for comparison.

Groupe I - altérite Groupe II - gravillonsavec ou sans carapace, cuirasse

gravillons

SiO2 = 74 % SiO2 = 56 %

Al2O3 = 16 % Al2O3 = 11 %

Fe2O3 = 10 % Fe2O3 = 33 %

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Belvès (Saint-Laurent-La-Vallée) etDomme où des sables argileux del’Eocène moyen sont ferruginisés surplus de 3 m contenant de petits nodulesd’hématite sous les couches oligocènesdu plateau de Bord.

A mi-distance entre les deux secteursorientaux s’imprime une vaste dépression

arrondie sur une vingtaine de kilomètresdont le centre est attesté entre Gourdon etSarlat par la cuirasse gravillonnaire deMasclat avec une forte concentration enoxy-hydroxydes de fer (44 %) qui luidonne une couleur rouge-brun.

A l’ouest d’une ligne Cahors - Puy-Lévêque - Belvès - Le Bugue - Rouffignac,

correspondant approximativement à la cote+260 de la paléosurface, la pente de celle-ci devient forte vers l’ouest (1,6 % enmoyenne) pour atteindre des altitudes de+130 m entre Monpazier et Biron, +80 à+100 m à l’est de Montflanquin et -40 m àSaint-Aubin (niveau repéré en sondage).Du nord au sud, cette surface est jalonnéepar les témoins de la paléoaltérite deLardimalie près de Périgueux, du sud deCadouin, de Saint-Cassien près deMonpazier et surtout par un manteau conti-nu d’altérite particulièrement bien visibledans la vallée du Laussou et de La Lède ;sous les premières molasses de l’Eocènesupérieur, la carapace de gravillons rougesang forme sur 4 à 5 m de puissance unealtérite au toit des sables de l’Eocènemoyen. Les sites du Brétou et de Floressasse trouvent sur cette surface pentée à unealtitude voisine de +150 m.

On remarque que le versant penté estrégulièrement festonné par des gouttièresdivergentes, du sud au nord celles duBoulvé, de l’axe Fumel/Saint-Aubin, de laBéssède et de l’axe Les Eyzies/Cendrieux.Cette paléoaltérite étant datée d’une pério-de immédiatement postérieure à la phasede structuration majeure de l’orogenèsepyrénéenne, ces gouttières peuvent êtreinterprétées comme autant de zones tecto-niques déprimées ou flexures pendant cettephase : c’est le cas du synclinal du Boulvébordé par la flexure de Floressas, de laflexure longeant La Lède qui se poursuitjusqu’au Brétou, du synclinal de laBessède et de la retombée méridionale del’anticlinal de Vergt. C’est sur cette pentefestonnée que sont venus se biseauter enonlap les terrains molassiques de l’Eocènesupérieur. Ce biseau apparaît bien dans lavallée de La Lède entre Gavaudun etPaulhiac.

Quant à la vaste dépression au nord deGourdon, elle se calque approximative-ment sur le synclinal de Sarlat. Si l’axe del’anticlinal de Sauveterre est très discret,celui de la grande structure de Campagnac-les-Quercy/Saint-Cyprien correspond à despaléoreliefs autour de + 300 NGF.

Témoins de l’altériteéocène et sédiments

dérivés sur la borduresud-ouest du Massif central

Le secteur étudié en Périgord Noir et àl’ouest du Quercy a la particularité d’être la

LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 200072

Périgueux

TerrassonBrive

N

Montignac

Rouffignac

Cendrieux

Le BugueEyzies

St-Cyprien Sarlat

Domme

Bo

Belvès

Monflanquin

Monpazier Campagnac

FumelPuy-Levêque

Cahors

0 10 km

Affleurement d'altériteThalweg de la paléosurface

Faille majeure

Anticlinal

200

SC

Gourdon

Fig. 6.- Reconstruction de la paléosurface de la Formation de Rouffignac avec ses principauxaffleurements d’altérite.A : Archignac ; Ba : Balou ; Bi : Biron ; Bo : Bord ; Br : Brétou ; Cd : Cadouin ; Cr : Cayrol ; CF : Chartier-Ferrières ; Es : Estivals ; F : Floressas ; G : Gavaudun ; GM : Grotte des 100 Mammouths ;Ld : Lardimalie ; Ls : Laussou ; Lv : Lavercantière ; LP : La Prade ; LB : Le Boulvé ; LT : Le Tallet ; LE: Les Eyzies ; M : Masclat ; N : Nadaillac ; O : Orliaguet ; P : Paulhiac ; R : Rouffignac ; RB : Roc deBille/Lac des Joncs ; SA : St-Aubin ; SC : St-Cassien ; SL : St-Laurent-La-Vallée ; T : Thédirac.

Fig. 6.- Reconstruction of the Rouffignac Formation paleosurface showing the main outcrops of ferraliticalteration profiles.

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LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

73GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 2000

seule zone où l’altérite a été bienconservée. Par contre, sur la bordure orien-tale du Bassin d’Aquitaine et notammentsur les Causses du Quercy (Limogne,Gramat) et sur les massifs anciens duRouergue l’enfoncement du manteau fer-rallitique s’est poursuivi au sein de reliefsrajeunis dont les altitudes étaient beaucoupplus élevées, vers 400-500 m en Quercy et700-800 m en Rouergue (Astruc, 1988 ;Simon-Coinçon, 1989 ; Simon-Coinçon etAstruc, 1991). Des témoins de gravillonsferrugineux existent notamment un peupartout dans le fond des dolines desCausses du Quercy et de la Grésigne, maisla profondeur de la karstification et l’inten-sité du soutirage dans les conduits ne per-mettent pas de connaître les altitudes de lapaléosurface initiale ; on ne voit alors quedes gravillons accumulés et piégés au fondde dolines profondes ou à la base d’unréseau karstique arasé.

Il faut toutefois signaler la présencedans cette région de plusieurs générationsd’altérites cuirassées ayant appartenu à dessurfaces dont il est impossible de reconsti-tuer l’extension géographique. Les plusanciens sont connus à la base des forma-tions du Crétacé supérieur, aux environs deGourdon. La coupe de Marcillac (Astruc,1996), montre des blocs de grès ferrugi-neux dans des conglomérats scellés par descalcaires cénomaniens à Simplalveolina.Au sud-est des Causses, en Grésigne, lacuirasse ferrugineuse de Puycelci paraitavoir été recouverte par des conglomérats àMicrocodium actuellement attribués auPaléocène ou au tout début de l’Eocène(Astruc et al., à paraître). A la surface descausses quercynois et dans des pièges kars-tiques ou structuraux, on trouve des grèsferrugineux assez grossiers, identiques àceux de la cuirasse « bartonienne » deFloressas.

Au nord de Cahors, le remplissagekarstique est essentiellement formé d’ar-giles sableuses rouges emballant descailloutis et des blocs calcaires. Sur leCausse de Limogne, ces sédiments détri-tiques sont associés à des phosphorites(Vianey-Liaud, 1980), et les dépôts argi-leux rouges renferment souvent des piso-lites à structures concentriques à goethitedominante.

Vers le sud-ouest sous les séries molas-siques, l’altitude de la surface était tropbasse et la sédimentation était quasimentcontinue dans le bassin empêchant touteévolution pédogénétique intense.

Ainsi plus à l’ouest, les produits del’érosion se sont sédimentés sur l’en-semble des Charentes et l’ouest duPérigord, sous forme de sables argileuxbruns enrichis en goethite passant insen-siblement à des argiles sableuses grisâtresà marbrures ocre correspondant à la par-tie inférieure de la formation deBoisbreteau ; cette dernière a été attri-buée chronologiquement par Dubreuilh etPlatel (1982) à la période Eocène supé-rieur - Oligocène.

Localement, de très rares témoinsd’altérite gravillonnaire séparent les sablesargileux bruns de la Formation deBoisbreteau des sables plus grossiers decelle de Guizengeard : par exemple aunord d’Aubeterre, sur 30 à 60 cm d’épais-seur existe une concentration gravillon-naire dans une altérite argilo-sableuserouge brique ; elle surmonte un paléosol àmarmorisations épais d’une dizaine demètres (Platel, 1999). Elle est en tout pointcomparable à la Formation de Rouffignac.

ConclusionsA la limite Eocène moyen / Eocène

supérieur, les terrains cénozoïques etmésozoïques de la région orientale du bas-sin d’Aquitaine (Périgord Noir et Quercy)ont été recouverts par un manteau d’altéri-te gravillonnaire ferruginisée puissant de 3à 10 m et probablement continu, résultantd’une intense pédogenèse latéritisante. Denombreux témoins en sont connus dans lesmodelés karstiques des causses du Quercy,sur les calcaires crayeux du Crétacé supé-rieur et sur les sables plus ou moins argi-leux de l’Eocène du Périgord Noir, danslesquels la paléoaltérite s’enracine plusprofondément.

Les secteurs où elle est le mieuxconservée sont ceux des environs de Fumelen Lot-et-Garonne (affleurements de lavallée de Laussou, de Gavaudun, duBrétou, de Floressas et du Boulvé) et ceuxdu secteur de Rouffignac, Saint-Cernin deReilhac, Forêt de Barade dont la diversitédes profils est la plus grande ; ce secteurprésente en effet des faciès allant de l’alté-rite sans gravillons, à la carapace gravillon-naire et jusqu’à la cuirasse massived’accumulation absolue, dont les grosblocs démantelés parsèment la forêt deBarade. C’est pour cette diversité de facièset à cause de l’antériorité de son étude que

le type de cette formation a été pris àRouffignac.

L’épaisseur de l’accumulation surplace sous forme d’une carapace resteremarquable à l’échelle régionale. Lesgravillons ont toujours des formesémoussées et une mince enveloppe corti-cale d’hématite entoure un ou plusieursnodules ferrugineux argilo-silteux (33 %de Fe2O3 en moyenne). Ces gravillonsferrallitiques sont très différents desconcrétions ferrugineuses de la base desterrains tertiaires des Charentes ; autourde Montmoreau, ces dernières sont desaccumulations de pisolites argilomorphesà écailles concentriques dont la teneurmoyenne en Fe2O3 peut atteindre 69 %.

Les concrétions ferrugineuses formantdes carapaces dérivent d’anciens profilsd’altération développés à la fin de l’Eocènemoyen sur des terrains d’âges différents,portés suffisamment hauts par les effets del’orogenèse pyrénéenne pour pouvoir êtrealtérés. Une période de stabilité tectoniqueassez longue a été également nécessairepour avoir permis la poursuite de la pédo-genèse latéritisante sans érosion. Dans cesprofils latéritiques, le cuirassement secon-daire est souvent localisé et son démantèle-ment a fourni des blocs métriquesrepérables autour de Rouffignac. Les hori-zons supérieurs ont ensuite été érodés et lesmatériaux évacués se sont resédimentésvers l’ouest du Périgord et dans lesCharentes.

Entre Périgueux, Brive et Cahors, lestémoins de la paléoaltérite gravillonnaireont permis de reconstruire la paléosurfacetopographique du début de l’Eocènesupérieur, formant un plateau ondulé àsubstrat mésozoïque à éocène, situé vers+300 NGF, structuré par une dépressioncentrée sur Gourdon-Sarlat et penté versl’ouest. Sur le sud de cette pente festonnée,sont venus se pincer en transgression lesdépôts molassiques priaboniens.

L’ampleur régionale de ce manteaud’altérite a eu une telle extension qu’il s’enretrouve des témoins vers +400-500 surles Causses du Quercy et +700-800 enRouergue. Le faciès caractéristique de cesconcrétionnements ferrugineux en fait, surl’ensemble de la bordure orientale duBassin d’Aquitaine, un très bon indice dela phase climatique latéritisante de la fin duBartonien / début Priabonien.

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LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

GÉOLOGIE DE LA FRANCE, N° 1, 200074

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Bastos Neto A., Charvet J., Touray J.-C.,Dardenne M. (1991) � Evolution tectonique dudistrict � fluorine de Santa Catarina (BrØsil) enrelation avec l�ouverture de l�Atlantique. Bull.

LA FORMATION DE ROUFFIGNAC, PALÉOALTÉRITE ÉOCÈNE EN PÉRIGORD-QUERCY

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Soc. géol. Fr., 162, 503-513.

Deroin J.P., Girault F., Rouzeau O., ScanvicJ.Y. (1993) � Cartographie gØologique enVelay : aspects mØthodologiques de l�Øtudepar tØlØ-dØtection et prØsentation des rØsultats.Géologie de la France, n� 1, 3-13.

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