Sedimentary Basins and Evolution of Reliefs Associated with the Variscan Cycle in France and Adjacent Countries

Chapter 3 Sedimentary Basins and Evolution of Reliefs Associated with the Variscan Cycle in France and Adjacent Countries Markus ARETZ, Markus ARETZ Géosciences Environnement Toulouse (GET), Paul Sabatier University, Toulouse, FranceSearch for more papers by this authorÉlise NARDIN, Élise NARDIN Géosciences Environnement Toulouse (GET), Paul Sabatier University, Toulouse, FranceSearch for more papers by this authorFrédéric CHRISTOPHOUL, Frédéric CHRISTOPHOUL Géosciences Environnement Toulouse (GET), Paul Sabatier University, Toulouse, FranceSearch for more papers by this authorJulien DENAYER, Julien DENAYER Evolution and Diversity Dynamics Lab, Department of Geology, University of Liège, BelgiumSearch for more papers by this author Markus ARETZ, Markus ARETZ Géosciences Environnement Toulouse (GET), Paul Sabatier University, Toulouse, FranceSearch for more papers by this authorÉlise NARDIN, Élise NARDIN Géosciences Environnement Toulouse (GET), Paul Sabatier University, Toulouse, FranceSearch for more papers by this authorFrédéric CHRISTOPHOUL, Frédéric CHRISTOPHOUL Géosciences Environnement Toulouse (GET), Paul Sabatier University, Toulouse, FranceSearch for more papers by this authorJulien DENAYER, Julien DENAYER Evolution and Diversity Dynamics Lab, Department of Geology, University of Liège, BelgiumSearch for more papers by this author Yoann Denèle, Yoann DenèleSearch for more papers by this authorJulien Berger, Julien BergerSearch for more papers by this author Book Author(s):Yoann Denèle, Yoann DenèleSearch for more papers by this authorJulien Berger, Julien BergerSearch for more papers by this author First published: 20 December 2023 https://doi.org/10.1002/9781394264995.ch3 AboutPDFPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShareShare a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Summary Middle and Upper Paleozoic sedimentary basins provide invaluable information on the birth, life and death of the Variscan orogenic belt. This chapter discusses the history of Variscan sedimentary basins through a north-south transect from the Ardenne to the Pyrenees, via the French Massif Central and a few detours illustrating some areas of particular interest. Sedimentary records are best known in areas that were part of the passive margin of southern Laurussia. Symmetrically to the north of the belt, a vast foreland basin is formed on the southern segment during the Devonian and the Carboniferous. The Inner Variscan zone includes the Saxothuringian zone and the Iberian-Armorican zones. The hypothesis that the Armorican Massif belongs to the Gondwanan margin is supported by paleontological and sedimentary data while disputed by geochronological data. Stephanian-Permian basins formed in the internal zones of the Variscan belt in response to its gravitational collapse during the latest Carboniferous. References Andrews , J. , Arbizu , M. , Barroquère , G. , Bresiére , G. , Bodin , J. , Bouquet , C. , Brula , P. , Colwill , D. , Majesté-Menjoulas , C. , Ríos , L.M. ( 1996 ). Dévonien – Carbonifère inférieur . In Synthèse géologique et géophysique des Pyrénées , A. Barnolas and J.C. Chiron (eds), 1st edition . BRGM-ITGE , Orléans and Madrid . Google Scholar Aretz , M. ( 2001 ). The upper Viséan coral-horizons of Royseux – The development of an unusual facies in Belgian Early Carboniferous . Bull. Tohoku Uni. Museum , 1 , 86 – 95 . Google Scholar Aretz , M. ( 2002 ). Habitatanalyse und Riffbildungspotential kolonialer rugoser Korallen im Unterkarbon (Mississippium) von Westeuropa . Kölner Forum Geol. Pal. , 10 , 1 – 155 . Google Scholar Aretz , M. ( 2016 ). The Kulm facies of the Montagne Noire (Mississippian, southern France) . Geol. Belgica , 19 ( 1–2 ), 69 – 80 . 10.20341/gb.2015.018 Web of Science®Google Scholar Aretz , M. and Chevalier , E. ( 2007 ). After the collapse of stromatoporid-coral reefs – The Famennian and Dinantian reefs of Belgium: Much more than Waulsortian mounds . Geol. Soc., London, Sp. Pub. , 275 , 163 – 188 . 10.1144/GSL.SP.2007.275.01.11 Google Scholar Aretz , M. , Legrand-Blain , M. , Vachard , D. , Izart , A. ( 2019 ). Gigantoproductid and allied productid brachiopods from the “Calcaires à Productus ” (late Viséan-Serpukhovian; Montagne Noire, southern France): Taxonomy and palaeobiogeographical position in the Palaeotethys . Geobios , 55 , 17 – 40 . 10.1016/j.geobios.2019.06.007 Web of Science®Google Scholar Aretz , M. , Herbig , H.-G. , Wang , XD ., Gradstein , F.M. , Agterberg , F.P. , Ogg , J.G. ( 2020 ). Chapter 23 – The Carboniferous Period . In Geological Time Scale 2020 , F.M. Gradstein , J.G. Ogg , M.D. Schmitz , G.M. Ogg (eds). Elsevier , Amsterdam . 10.1016/B978-0-12-824360-2.00023-1 Google Scholar Arthaud , F. ( 1970 ). Etude tectonique et microtectonique comparée de deux domaines hercyniens : les nappes de la Montagne Noire et l'anticlinal de l'lglesiente . PhD thesis, University of Montpellier , Montpellier . Google Scholar Asselberghs , E. ( 1936 ). Le Dévonien du bord nord du Bassin de Namur . Mém. Inst. géol. Univ. Louvain , 10 , 230 – 327 . Google Scholar Asselberghs , E. ( 1946 ). L’éodévonnien de l'Ardenne et des régions voisines . Mém. Inst. géol. Univ. Louvain , 14 , 1 – 598 . Google Scholar Babin , C. , Cavet , P. , Lardeux , H. , Morzadec , P. , Paris , F. , Poncet , J. , Racheboeuf , P.R. ( 1972 ). Le Dévonien du massif Armoricain . Bull. Soc. Géol. France , 7 ( 14 ), 94 – 109 . 10.2113/gssgfbull.S7-XIV.1-5.94 Google Scholar Bai , S. ( 1994 ). Devonian Events and Biostratigraphy of South China: Conodont Zonation and Correlation, Bio-Event and Chemo-Event, Milankovitch Cycle and Nickel-Episode . Beijing University Press , Beijing . Google Scholar Ballèvre , M. and Lardeux , H. ( 2005 ). Signification paléoécologique et paléogéographique des bivalves du Carbonifère inférieur du bassin d'Ancenis (Massif Armoricain) . C.R. Palevol. , 4 , 109 – 121 . 10.1016/j.crpv.2004.11.011 Google Scholar Ballèvre , M. , Bosse , V. , Ducassou , C. , Pitra , P. ( 2009 ). Palaeozoic history of the Armorican Massif: Models for the tectonic evolution of the suture zones . C.R. Geosci. , 341 , 174 – 201 . 10.1016/j.crte.2008.11.009 Web of Science®Google Scholar Ballèvre , M. , Bosse , V. , Dabard , M.-P. , Ducassou , C. , Fourcade , S. , Paquette , J.-L. , Peucat , J.-J. , Pitra , P. ( 2013 ). Histoire géologique du Massif Armoricain : actualité de la recherche . Bull. Soc. Géol. Min. Bretagne , 10–11 , 5 – 96 . Google Scholar Ballèvre , M. , Manzotti , P. , Dal Piaz , G.V. ( 2018 ). Pre-Alpine (Variscan) inheritance: A key for the location of the future Valaisan Basin (Western Alps) . Tectonics , 37 , 786 – 817 . 10.1002/2017TC004633 Web of Science®Google Scholar Barféty , J.-C. , Montjuvent , G. , Pécher , A. , Carme , F. ( 1988 ). Notice explicative, carte géologique de la France (1/50 000), feuille La Mure (821) . BRGM , Orléans . Google Scholar Bartels , C. , Briggs , D.E.G. , Brassel , G. ( 1998 ). The Fossils of the Hunsrück Slate – Marine Life in the Devonian . Cambridge University Press , Cambridge . Google Scholar Basile , C. ( 2006 ). A new interpretation of Stephanian deformation in the Decazeville basin (Massif Central, France): Consequences on late Variscan tectonism . Int. J. Earth Sci. , 95 , 133 – 139 . 10.1007/s00531-005-0062-6 Web of Science®Google Scholar Beauchamp , J. , Izart , A. , Piqué , A. ( 1991 ). Les bassins d'avant-pays de la chaîne hercynienne au Carbonifère inférieur . Can. J. Earth Sci. , 28 , 2023 – 2041 . 10.1139/e91-183 Google Scholar Beccaletto , L. , Capar , L. , Serrano , O. , Marc , S. ( 2015 ). Structural evolution and sedimentary record of the Stephano-Permian basins occurring beneath the Mesozoic sedimentary cover of the southwestern Paris basin (France) . Bull. Soc. Géol. France , 186 ( 6 ), 429 – 450 . 10.2113/gssgfbull.186.6.429 Google Scholar Becq-Giraudon , J.F. ( 1983 ). Synthèse structurale et paléogéographique du bassin houiller du Nord . Mémoire BRGM , 123 , 1 – 67 . Google Scholar Becq-Giraudon , J.F. and Van Den Driessche , J. ( 1994 ). Dépôts périglaciaires dans le Stéphano-Autunien du Massif Central : témoin de l'effondrement d'un haut plateau hercynien . C. R. Acad. Sciences, sér. IIA , 318 , 675 – 682 . Google Scholar Bergues , J. , Grolier , J. , Soula , J.-C. , Travert , P. ( 1983 ). Interprétation de la structure du bassin houiller de St Eloy d'après les résultats d'essais mécaniques et les modèles tectoniques . 5th Int. Cong. Rock Mechanics (Melbourne, Australia), Proceedings B , E1 – E5 . Google Scholar Bixel , F. ( 1984 ). Le volcanisme stéphano-permien des Pyrénées . PhD Thesis, Toulouse III – Paul Sabatier University , Toulouse . Google Scholar Blanalt , J.-G. and Doubinger , J. ( 1973 ). Contenu paléontologique du gisement frasnien de la carrière Wenger et Petit à Hersbach (Vallée de la Bruche, Vosges) . Sci. Géol., Bull. et Mém. , 26 ( 1 ), 75 – 90 . 10.3406/sgeol.1973.1427 Google Scholar Blanalt , J.-G. and Lillié , F. ( 1973 ). Données nouvelles sur la stratigraphie des terrains sédimentaires dévono-dinantiens de la vallée de la Bruche (Vosges septentrionales) . Sci. Géol., Bull. et Mém. , 26 ( 1 ), 69 – 74 . 10.3406/sgeol.1973.1426 Google Scholar Blieck , A. , Brice , D. , Feist , R. , Guillot , F. , Majeste-Menjoulas , C. , Meilliez , F. ( 1988 ). The Devonian of France and Belgium . Mem. Can. Soc. Pet. Geol. , 14 ( 1 ), 359 – 400 . Google Scholar Bodin , J. ( 1987 ). Le Dévonien inferieur et moyen des Pyrénées ariegeoises et centrales : biostratigraphie, séries hétéropiques et mise en évidence de nappes hercyniennes précoces . PhD Thesis, Toulouse III – Paul Sabatier University , Toulouse . Google Scholar Bonijoly , D. and Castaing , C. ( 1984 ). Fracturation et genèse des bassins stéphaniens du Massif central français en régime compressif . Ann. Soc. Géol. Nord , 103 , 187 – 199 . Google Scholar Bonte , A. ( 1969 ). Le Boulonnais . Ann. Soc. Géol. Nord , 89 ( 1 ), 23 – 46 . Google Scholar Botquelen , A. , Gourvennec , R. , Loi , A. , Pillola , G.L. , Leone , F. ( 2006 ). Replacements of benthic associations in a sequence stratigraphic framework, examples from Upper Ordovician of Sardinia and Lower Devonian of the Massif Armoricain . Palaeogeo., Palaeoclim., Palaeoeco. , 239 ( 3–4 ), 286 – 310 . 10.1016/j.palaeo.2006.01.016 Web of Science®Google Scholar Bouckaert , J. ( 1961 ). Le Namurien à Namur . Bull. Soc. Bel. Géol. , 70 , 358 – 375 . Google Scholar Boulvain , F. and Coen-Aubert , M. ( 1998 ). Le monticule frasnien de la carrière du Nord à Frasnes (Belgique) : sédimentologie, stratigraphie séquentielle et coraux . Prof. Paper, Serv. Géol. Bel. , 285 , 1 – 47 . Google Scholar Boulvain , F. , Bultynck , P. , Coen , M. , Coen-Aubert , M. , Lacroix , D. , Laloux , M. , Casier , J.-G. , Dejonghe , L. , Dumoulin , V. , Ghysel , P. et al. ( 1999 ). Les formations du Frasnien de la Belgique . Memoirs of the Geological Survey of Belgium , 44 , 1 – 125 . Google Scholar Bouquet , C. and Stoppel , D. ( 1975 ). Contribution à l’étude du Paléozoïque des Pyrénées centrales (Hautes vallées de la Garonne et d'Aure) . Bull. BRGM , 1 ( 1 ), 7 – 61 . Google Scholar Bourges , P. , Rolando , J.-P. , Souquet , P. ( 1987 ). Le Permien de la partie occidentale du détroit de Rodez (France) : systèmes de dépôt, dynamique du bassin . Ann. Soc. Géol. Nord , 106 , 173 – 182 . Google Scholar Bouroz , A. ( 1969 ). Le Carbonifère du Nord de la France . Ann. Soc. Géol. Nord , 89 , 47 – 65 . Google Scholar Bouroz , A. ( 1978 ). Essai de synthèse tectonique du bassin houiller de Saint Etienne . Rev. Ind. Miné. , 60 ( 10 ), 319 – 493 . Google Scholar Bourrouilh , R. ( 1973 ). Stratigraphie, sédimentologie et tectonique de l’île de Minorque et de l'extrémité NE de l’île de Majorque, Espagne. La terminaison nord-orientale de Cordillères Bétiques en Méditerranée occidentale . Thesis, Pierre and Marie Curie University , Paris . Google Scholar Bourrouilh , R. and Bourque , P.-A. ( 1995 ). Marqueurs d’évolution de marges continentales paléozoïques : les monticules carbonatés à stromatactis . Bull. Soc. géol. France , 166 ( 6 ), 711 – 724 . CASGoogle Scholar BRGM, ELFRE, ESSO-REP, SNPA ( 1974 ). Géologie du bassin d'Aquitaine . BRGM éditions . 28 . Google Scholar D. Brice (ed.) ( 1988 ). Le Dévonien de Ferques (Boulonnais–France). Synthèse des données nouvelles en stratigraphie, sédimentologie, paléontologie et tectonique . In Biostrat. du Paléozoïque . Le Dévonien de Ferques , Bas-Boulonnais . Google Scholar Brigaud , B. , Gand , G. , Bonvalot , J. ( 2006 ). Étude de deux formations carbonifères du Morvan méridional dans le cadre de l'Orogénèse hercynienne (Région du Creusot, Sâone et Loire) . Rev. sci Bourgogne-Nature , 3–2006 , 37 – 54 . Google Scholar Bultynck , P. , Coen-Aubert , M. , Dejonghe , L. , Godefroid , J. , Hance , L. , Lacroix , D. , Préat , A. , Stainier , X. , Steemans , P. , Streel , M. et al. ( 1991 ). Les formations du Dévonien moyen de la Belgique