Mississippian lithostratigraphic and tectonosedimentary units, Montagne Noire Mississippian (middle Tournaisian-late Serpukhovian) lithostratigraphic and tectonosedimentary units of the southeastern Montagne Noire (Hérault, France) Unités lithostratigraphiques et tectono-sédimentaires du Mississippien (Tournaisien moyen-Serpoukhovien Daniel VACHARD a,* supérieur) du Sud-Est de la Montagne Noire (Hérault, Alain IZART b France) Pedro CÓZAR c, d Géologie de la France, n° 1, 2017, p. 47-88, 27 fig., 2 tabl. Keywords: Early Carboniferous, Southern France, Lithostratigraphy, Tectonosedimentary units, Palaeogeography, Variscan orogeny Mots-clés : Carbonifère inférieur, Sud de la France, Lithostratigraphie, Unités tectono-sédimentaires, Paléogéographie, Oro- genèse varisque Abstract nappe, because it exposes the traditional inverse succession of the Saint-Nazaire-de-Ladarez Group, followed by the equivalent of the Puech Capel Mb, with carbonate The tectonosedimentary and lithostratigraphic units of slumps and sandy turbidites. In the La Serre klippe, a new the Mont Peyroux nappe and Cabrières klippes, in the La Serre East Fm is described as the unique formation of southeastern Montagne Noire, are revised. The Mont Montagne Noire with late Tournaisian-early Viséan shallow Peyroux nappe displays two Mississippian groups: Saint- carbonates. In the Vailhan-Cabrières Complex, several Nazaire-de-Ladarez and Barrac. The Saint-Nazaire-de- formations are defined or redefined in the Mississippian Ladarez Group includes the traditional formations of klippes and olistoliths: Tourière Fm (former secondes Lydiennes, Faugères and Colonnes. The Barrac Group (new griottes), Combe Rolland Fm (former bancs de dessus), group) encompasses the Puech Capel Fm (with two new Valuzières Fm (former calcaires du sommet 224- members: Puech Capel Mb and Landeyran Barn Mb), and Valuzières), Oolites of Roc de Murviel Fm, Roque Redonde the new Barrac and Fabrègues formations. The Puech Fm, Roc de Murviel Fm, and La Serre de Péret Fm. The four Capel Mb corresponds to a period of erosion, reworking, latter formations correspond to the former Calcaires à and debris flow deposition in the basin, linked to a major Productus. The Laurens-Cabrières Group in Cabrières is tectonic event; hence, the distinction between two groups is relatively distinct, and exhibits possible prodeltaic units made here. The Barrac Fm, overturned and normal, with within the poudingue à dragées (candy conglomerates), classical Bouma turbidites, and without carbonate olistoliths, sandstone with “Namurian A” terrestrial plants fragments, ends west of the Fabrègues Formation, bearing a few latest and Phillipsia sandstones, designated here as the Mougno- Viséan to Serpukhovian olistoliths. The Cabrières klippes Les Batailles informal unit. Some carbonate units associated contain numerous Ordovician, Silurian, Devonian and with these prodeltaic deposits, such as the Spanish Scarf Mississippian klippes and olistoliths included in a detrital unit and other “bioherms of Cabrières”, seem to be affected by (formerly Flysch-units III-IV or Laurens Flysch Group); they small displacements (Escandolgue, Japhet). are re-named here as the Laurens-Cabrières Group, and Palaeogeographic and tectonic implications lead to the subdivided into three new complexes: the Laurens Complex, structural hypothesis of a Mont Peyroux-Cabrières unit, Roquessels Complex and Vailhan-Cabrières Complex. The including together the Mont Peyroux nappe and the Laurens Complex is not yet subdivided into formations. The Cabrières klippes, which initially was thrust and deposited in Roquessels Complex shows characteristically the new the Axial Zone, and then glided southward to its current Coteau de Bergue Fm and the Lentilles de la route D13 location. informal unit (including the former grauwacke de Roquessels). The Vailhan-Cabrières Complex is composed a 1 rue des Tilleuls, 59152 Gruson, France of three klippes: Vissou, La Serre and Tourière-Escandolgue b 202 chemin de Cabanis, 34730 Prades-le-Lez, France -Mougno (TEM), and various disseminated smaller c Instituto de Geociencias CSIC-UCM, 28040 Madrid, Spain d Departamento de Paleontología, Facultad de Ciencias Geológicas, Universidad olistoliths, which are Early Ordovician to late Serpukhovian Complutense de Madrid, 28040 Madrid, Spain (Protvian) in age. The Vissou klippe probably corresponds to * Corresponding author. E-mail address: [email protected] a fragment of the overturned limb of the Mont Peyroux Manuscrit reçu le 8 juillet 2017, accepté le 3 octobre 2017 GÉOLOGIE DE LA FRANCE , N° 1, 2017 47 Mississippian lithostratigraphic and tectonosedimentary units, Montagne Noire Résumé Péret. Les quatre dernières formations furent appelées calcaires à Productus. Autour de Cabrières, le Groupe de Le Sud-Est de la Montagne Noire (Hérault, Occitanie) Laurens-Cabrières montre des tendances prodeltaïques, comporte classiquement deux grandes unités tectoniques, avec ses « poudingues à dragées », ses grès à végétaux du la nappe du Mont Peyroux et les klippes (écailles) de « Namurien A » et ses grès à Phillipsia, regroupés ici dans Cabrières. Ces deux unités se composent de différents l’unité informelle de Mougno-Les Batailles. Des unités ensembles tectono-sédimentaires et lithostratigraphiques du carbonatées associées à ces dépôts prodeltaïques, telles Mississippien (= Carbonifère inférieur), du Tournaisien que « l’Écharpe à l’espagnole » et les « biohermes de moyen au Serpoukhovien supérieur, dont la révision fait Cabrières », semblent n’avoir subi que de courts l’objet de ce travail. La nappe du Mont Peyroux comporte déplacements depuis leurs lieux d’origine (Escandolgue et les deux groupes lithostratigraphiques mississippiens de Japhet). Les implications paléogéographiques et Saint-Nazaire-de-Ladarez et de Barrac. Le premier réunit tectoniques, tirées de cette révision stratigraphique, les formations classiques des Lydiennes, de Faugères et conduisent à reconstituer une unité initiale Mont Peyroux- des Colonnes. Le Groupe de Barrac, créé ici, se compose Cabrières (comprenant la future nappe du Mont Peyroux et des formations du Puech Capel, de Barrac et de Fabrègues les futures klippes de Cabrières), d’abord charriée et (ces deux dernières unités étant nouvelles). La Formation deposée sur la Zone Axiale, avant d’avoir glissé vers le Sud du Puech Capel est émendée et divisée en deux membres, jusqu’à sa position actuelle. Puech Capel et Grange de Landeyran. Le membre du Puech Capel correspond à une période d’érosion, de 1. Introduction remaniement et de coulées de débris dans le bassin, liée à The Montagne Noire is a Palaeozoic massif situated in un important événement tectonique. La Formation de Barrac the south of France (Fig. 1A), which was subdivided by (Flysch-unit I), une série inverse et normale de turbidites de J. Bergeron (1887a, 1889) into three major geological units: Bouma, dépourvue d’olistolithe calcaire, passe vers l’Est, en 1) the northern slope or Northern Zone; 2) the metamorphic continuité, à la Formation de Fabrègues (Flysch-unit II) qui Axial Zone or Central Axis; and 3) the southern slope (Fig. est un flysch, en série normale, dans lequel sont disséminés 1B). des olistolithes calcaires viséens supérieurs et serpoukhoviens, datés pour la première fois. Les anciennes The northern slope is composed of Cambrian and « écailles de Cabrières » de la littérature reçoivent ici le nom Ordovician (and locally Silurian) tectonic slices, transported de Groupe de Laurens-Cabrières. Celui-ci se compose de towards the south-east and affected by low grade klippes et d’olistolithes ordoviciens, siluriens, dévoniens et metamorphism. The Axial Zone contains micaschist, mississippiens, insérés dans une unité détritique autrefois orthogneiss dated at 550 Ma and 470-450 Ma (Matte et al., appelée Flysch-units III-IV ou Laurens Flysch Group. Le 1998; Roger et al., 2004; Lin et al., 2016), migmatites dated Groupe de Laurens-Cabrières est divisé en trois nouveaux at 333-326 Ma (Faure et al., 2010) and 333-316 Ma (Franke complexes lithostratigraphiques, le Complexe de Laurens, le et al., 2011), and eclogite (Demange, 1985; Faure et al., Complexe de Roquessels et le Complexe de Vailhan- 2014; Doublier et al., 2015), which is dated from 357 to 350 Cabrières. Le Complexe de Laurens n’est pas divisé en Ma (Faure et al., 2014), and consequently are Tournaisian formations, par contre le Complexe de Roquessels inclut, en in age, according to the radiometric data of V. Davydov et al. plus des formations classiques du Groupe de Saint-Nazaire- (2010, 2012; Table 1). de-Ladarez, la nouvelle Formation du Coteau de Bergue et Six superposed tectonic units constitute the southern l’unité informelle des Lentilles de la route D13 (dont une slope of the Montagne Noire (B. Gèze, 1949; Arthaud, 1970; partie fut décrite autrefois sous le nom de grauwacke de Franke et al., 2011; Fig. 1B-C): 1) the anchizonal Para- Roquessels). Le Complexe de Vailhan-Cabrières comporte autochthon, which was considered for a long time as the les grandes klippes de Vissou, de La Serre et de Tourière- lowermost cover of the Axial Zone. Nevertheless, it shows Escandolgue-Mougno (TEM), ainsi que de plus petites locally deeper deposits, the schists X (schistes X) composed klippes et des olistolithes dont l’âge s’échelonne de of (ascending order): black meta-cherts, greenish slates with l’Ordovicien inférieur au Serpoukhovien supérieur. Dans la limestones, dark shales and greywackes, which are klippe de Vissou, où les séries sont très