Original paper

Tectonics, climate and facies of the Saint Affrique Basin and correlation with the Lodève Basin (Permian, Southern France)

Hübner, Nico; Körner, Frank; Schneider, Jörg

Abstract

The intramontane basins of Saint Affrique and Lodève contain each about 2000 m of Permian sediments. These continental deposits, formed within alluvial, fluvial, lacustrine and playa systems, comprise mudstones, sandstones and fanglomerates. Facies development during the Permian is similar in both basins, but the sediments of the Saint Affrique Basin are coarser than those of the Lodève Basin, which contains mainly clay- and siltstones. The tectonic development of the Saint Affrique and the Lodève basins is closely coupled with the tectonic evolution of the Variscan Massif Central, in particular, the Montagne Noire. Two major tectonic events have been recognised, which commences with the development of a macro scale sedimentary cycle. By using climate relevant indicators from geochemical, petrological and sedimentological analyses, six wet and dry climate cycles could be identified. These have been used for the first time to correlate the two basins resulting in a detailed correlation chart, especially in the upper part of the Permian where lithostratigraphic marker beds and biostratigraphic indicators are almost absent. The results also show that the assumption of a direct connection is not necessary for explaining the similarities in facies development, if both basins were controlled by the same climatic and tectonic influences.

Kurzfassung

Die intramontanen Becken von Saint Affrique und Lodéve enthalten mehr als 2000 m permische Sedimente. Die kontinentalen Ablagerungen wurden in einem System aus alluvialen, fluviatilen und lakustrinen Milieus abgelagert und bestehen aus Tonsteinen, Sandsteinen und Fanglomeraten. Obwohl die Faziesentwicklung während des Perms in beiden Becken ähnlich war, sind die Sedimente des Saint-Affrique-Beckens im Allgemeinen gröber als jene des Lodéve-Beckens, welche sich überwiegend aus Ton- und Siltsteinen zusammensetzen. Die strukturelle Entwicklung beider Becken ist eng mit der spät- bis postvariszischen Geschichte des französischen Zentralmassivs, insbesondere der Montagne Noire, verbunden. Es wurden zwei tektonische Hauptereignisse erkannt, die jeweils den Beginn eines sedimentären Großzyklus markieren. Unter Verwendung klimarelevanter Indikatoren aus geochemischen, petrologischen und sedimentologischen Analysen konnten sechs Feucht- und Trockenphasen identifiziert werden, die erstmalig eine detaillierte Korrelation beider Becken ermöglichten, insbesondere für den oberen Teil des Perms, in dem lithostratigrafische und biostratigrafische Marker weitge- hend fehlen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Entwicklung beider Becken von den gleichen klimatischen und tektonischen Einflüssen gesteuert wurde und dass die Annahme einer direkten Verbindung beider Becken nicht zwingend notwendig ist, um Ähnlichkeiten in der Faziesentwicklung zu erklären.

Keywords

saint affrique basinlodéve basinmassif centralmontagne noirepermianpaleoclimatecontinental basinssedimentary geochemistry