Resumen de Chronostratigraphy and paleomagnetism of Oligo-Miocene deposits of Corsica (France): geodynamic implications for the liguro-provençal basin spreading

Jean Ferrandini, Jérôme Gattacceca, Michelle Ferrandini, Alan Deino, Marie-Christine Janin

• English

  In a context of convergence between Africa and Europe, the western Mediterranean domain is characterized by the opening of the Liguro-Provençal ocean in the early Miocene and of the Tyrrhenian Sea since the middle Miocene. These openings are preceded by an Oligocene rifting episod. New biostratigraphic, geochronologic and paleomagnetic data allow to propose an integrated stratigraphy sketch for the Oligo-Miocene period in Corsica.

  The continental syn-rift deposits, in the region of Ajaccio, have been dated as late Chattian from the presence of a mammal, Pomelomeryx boulangeri. Their paleomagnetic study indicates an anticlockwise rotation of 44 ±4° with regard to the stable Europe. The early Miocene succession was deposited on a contrasted topography inherited from the Oligocene glyptogenesis period. The lowermost Miocene deposits are represented by 4 pyroclastic flow deposits in southern Corsica. New 40Ar-39Ar datings on plagioclase concentrates give ages between 21.3 and 20.6 Ma (late Aquitanian). Paleomagnetic directions indicates that the rotation of Corsica had probably begun at this time.

  The Miocene marine sediments of the Bonifacio basin are divided in two formations. At the base, the Cala di Labra formation, that comprises 3 reef formations in coastal onlap (R1, R2, R3), is attributable to the Globigerinoides trilobus zone. In the environment of R1, miogypsin population includes mainly Miogypsina intermedia with a few M. globulina and M. cushmani. The absence of the less evolved forms (10 < V < 35) let us suppose that at least the lower Burdigalian is absent at Bonifacio because the region was emerged. R2 reef has a similar population (42 < V < 70), which suggests a rather short interval of time between the two stages of reef construction. On the other hand the R3 population contains only evolved forms (M. mediterranea) suggesting a late Burdigalian age. The end of the sedimentary succession (Bonifacio formation) is essentially represented by a pile of hydraulic dunes. The absence of Orbulina shows that this upper unit is older than late Langhian (biozone N9).

  Miocene sediments from Saint-Florent are divided into 3 marine formations bracketed by two continental ones. At the base, the continental formation of Fium' Albinu (equivalent to the Cala di Labra formation) is surmounted by the Torra formation attributed to Late Burdigalian based on the presence of G. trilobus and G. bisphericus. The Sant'Angelo formation (equivalent to the Bonifacio formation) developed from latest Burdigalian to late Langhian. The Farinole formation represents early Serravallian (base of the Globoquadrina altispira altispira zone).

  Despite the large number of studied sites in this study and others, the only reliable Oligo-Miocene paleomagnetic results in Corsica are the following ones :

  -- the Vazzio formation indicates a rotation of 44 ± 4° after the late Oligocene, -- the southern volcanic flows show that the rotation was in progress around 20.7 Ma (late Aquitanian), -- the Fium' Albinu formation indicates a rotation of 30 ± 12° after early Burdigalian, -- site B from Vigliotti and Kent [1990] gives a rotation of about 11 ± 5° after early Langhian.

  Our paleomagnetic data, together with the existing ones, associated to the biostratigraphic and geochronologic ages show that the opening of the Ligurian basin coincides with an anticlockwise rotation of 45° of Corsica, which begins between 23 and 21 Ma and ends around 15 Ma. This is in agreement with the idea of Sardinia and Corsica rotating as a single almost rigid block during Miocene times.

• français

  Dans un contexte de convergence entre Afrique et Europe, le domaine méditerranéen occidental est caractérisé par l'ouverture du bassin liguro-provençal au Miocène inférieur et de la mer Tyrrhénienne à partir du Miocène moyen. Ces ouvertures sont précédées par un épisode de rifting oligocène. De nouveaux résultats biostratigraphiques, géochronologiques et paléomagnétiques permettent de proposer une ébauche de stratigraphie intégrée pour la période oligo-miocène en Corse. Les dépôts continentaux synrift, dans la région d'Ajaccio, sont datés du Chattien supérieur par la présence d'un mammifère : Pomelomeryx boulangeri. Leur étude paléomagnétique indique une rotation anti-horaire de 44 ± 4° par rapport à l'Europe stable. Les dépôts du Miocène inférieur se sont mis en place sur une topographie contrastée héritée de la période de glyptogenèse oligocène. Les terrains miocènes les plus anciens contiennent 4 dépôts de coulées pyroclastiques dans le Sud de la Corse. De nouvelles datations par la méthode 40Ar-39Ar leur attribuent des âges compris entre 21,3 et 20,6 Ma (Aquitanien supérieur). Le Miocène marin du bassin de Bonifacio comprend deux formations : à la base, la formation de Cala di Labra, jalonnée de récifs en onlap côtier, est attribuée à la zone à Globigerinoides trilobus ; au-dessus, la formation des calcarénites de Bonifacio est essentiellement constituée par un empilement de dunes hydrauliques. L'absence d'Orbulines montre qu'elle est antérieure au Langhien supérieur (biozone N9). Le Miocène de Saint-Florent comprend 3 formations marines encadrées par deux formations continentales. A la base, la formation continentale de Fium' Albinu (contemporaine de la partie inférieure de la formation de Cala di Labra) est surmontée par la formation de Torra, rapportée au Burdigalien supérieur en raison de la présence de G. trilobus et G. bisphericus. La formation de Sant' Angelo (en partie équivalente à la formation de Bonifacio) se développe du Burdigalien terminal au Langhien supérieur. La formation de Farinole est attribuable au Serravallien inférieur (base de la zone à Globoquadrina altispira altispira). La direction paléomagnétique mesurée pour la formation de Fium' Albinu indique une rotation anti-horaire d'une trentaine de degrés postérieure au début du Burdigalien supérieur. L'ensemble de ces nouveaux résultats paléomagnétiques et des informations antérieures indique que l'ouverture du bassin ligure s'accompagne d'une rotation antihoraire de 45° de la Corse, qui commence entre 23 et 21 Ma et se termine autour de 15 Ma.