Les GSSP (Global boundary Stratotype Section and Point) de Zumaia (Pays Basque espagnol), les limites internationalement reconnues de la base du Thanétien et du Sélandien (Paléocène)

L'unité de base de l'échelle stratigraphique est l'étage. En géologie, un étage correspond à une “succession” de strates ayant un même contenu fossilifère (vis-à-vis des fossiles stratigraphiques). Historiquement, un étage était défini par un stratotype, affleurement remarquable (ou ensemble d'affleurements) caractéristiques de cet étage. Le stratotype initial est maintenant souvent appelé holostratotype. Un néostratotype peut remplacer l'holostratotype si les conditions d'affleurements ou la “richesse géologiques” s'avèrent y être meilleures. Un exemple de stratotype “historique”, celui du Toarcien, a déjà été présenté dans Le stratotype du Toarcien à Sainte Verge, banlieue de Thouars (Deux-Sèvres).

La tendance actuelle pour définir un étage complet n'est plus une coupe de référence unique et complète. Un étage dure « un certain temps ». Par exemple, le Toarcien dure près de 9 millions d'années, et beaucoup de choses peuvent arriver pendant 9 Ma (arrêt de sédimentation voire érosion, changement paléogéographiques…). On préfère maintenant définir des limites (ou frontières) séparant deux étages, limites forcément plus brèves donc plus précises qu'une importante épaisseur de terrain. La Commission Internationale de Stratigraphie(lien externe - nouvelle fenêtre)↗ (ICS en anglais) et l'Union Internationale des Sciences Géologiques(lien externe - nouvelle fenêtre)↗ (IUGS en anglais) définissent ainsi un Global boundary Stratotype Section and Point, les fameux GSSP, appelé parfois Point Stratotypique Mondial (PSM) en français. Un GSSP français a déjà fait l'objet d'une image de la semaine : Les alternances marno-calcaires, les slumps et le GSSP (Global boundary Stratotype Section and Point) de la base de l'Hauterivien (Crétacé inférieur) de La Charce (Drôme). Ces GSSP sont donc des sites remarquables, qui doivent réunir plusieurs conditions : (1) être un dépôt marin, si possible pélagique, (2) être un dépôt continu sans lacune ou surface d'érosion visibles, (3) être un dépôt sans complications sédimentologiques (comme du slumping), sans complications structurales (comme des glissements bancs sur bancs), sans bioturbations et remaniements importants…, (4) permettre la magnétostratigraphie, la chimiostratigraphie… Chaque GSSP, site où a été défini une telle frontière remplissant ces conditions, est matérialisé sur le terrain par un repère artificiel (discret mais permanent), en général un “piton” de bronze classiquement appelé « clou d'or ». Un étage est donc défini par son GSSP basal et par le GSSP basal de l'étage sus-jacent.

Nous allons vous montrer un site géologique remarquable, les environs de Zumaia (ville du Pays basque espagnol) où deux GSSP matérialisés par deux clous d'or sont distants d'à peine une quarantaine de mètres de part et d'autre d'une petite baie : le GSSP matérialisant la base du Thanétien et le GSSP matérialisant la base du Sélandien, étage immédiatement sous-jacent. Ce GSSP de la base du Sélandien est localisé à la limite Danien/Sélandien, le Danien étant l'étage qui précède le Sélandien.

Danien, Sélandien et Thanétien constituent à eux trois l'ensemble du Paléocène. Le stratotype historique du Thanétien a été défini sur la presqu'ile de Thanet (Kent, Angleterre). Celui du Sélandien a une histoire plus complexe et le nom “Sélandien” (du nom de l'ile danoise de Seeland où se trouve un néostratotype) a remplacé le nom de Montien (du nom de la ville belge de Mons où se trouvait l'holostratotype). Le double holostratotype du Danien est quand-à lui situé à Stevns Klint et Faxe, au Danemark.

Le GSSP de la base du Thanétien est défini par la base du chron géomagnétique normal 26n.

Le GSSP de la base du Sélandien correspond à la deuxième radiation d'un groupe des coccolithophoridés, les Fasciculithaceae, à une baisse du niveau de la mer, et au début d'une variation isotopique du carbone.

Nous allons vous montrer d'autres images de cette petite baie de Zumaia, images au Nord de la baie là où se situe le GSSP Sélandien/Thanétien, puis images prises au Sud de la baie, près du GSSP Danien/Sélandien.

Deux autres limites stratigraphiques font la renommée de Zumaia dans le monde de la géologie : la limite Paléocène/Éocène qui n'affleure pas dans des conditions “spectaculaires”, et la limite Crétacé/Paléocène (la fameuse limite “KT”) qui, elle, affleure dans des conditions exceptionnelles (cf. figures 17 à 23 de Les trois plus beaux affleurements de la limite K-T en Pays Basque : Bidart, Baie de Loya et Zumaia). Et, en Espagne, pays où la géologie est mise en valeur autant que faire ce peut, contrairement à la France (cf. figure 17), des panneaux explicatifs localisent ces deux limites stratigraphiques, en plus des deux GSSP bien sûr. La figure 15 montre l’un de ces panneaux, dans son état de 2013.

Le secteur de Zumaia montre d'autres curiosités et merveilles géologiques que ces deux clous d'or :

Nous vous montrons deux autres curiosités géologiques qu'on peut voir “en passant” quand on se dirige de la plage vers les clous d'or. On peut citer la schistosité qui se développe dans les lits argilo-marneux situés entre les lits gréseux des flysch paléocènes, et des figures d'altération de ces mêmes bancs gréseux.