Nature et âge des premières étapes de la convergence au Dévonien inférieur dans le Massif Armoricain (France)

Dans la zone axiale de la chaîne varisque, susceptible d'avoir enregistré les prémices de la convergence entre Armorica et Gondwana, les formations sédimentaires non métamorphisées sont rarement préservées. Dans la région de Chalonnes, des formations sédimentaires ordoviciennes à dévoniennes peu déformées nous permettent de discuter de l'évolution paléogéographique de ce domaine au cours des prémices de la convergence. Ces formations sont interprétées comme des olistolithes à la base du bassin carbonifère d'Ancenis (Dubreuil, 1980). Les principaux résultats de notre étude stratigraphique, sédimentologique et structurale, sont en opposition avec cette interprétation : 1) Ces sédiments ne sont pas des olistolithes mais définissent deux unités cohérentes qui constituent le substratum du bassin d'Ancenis. 2) L'unité Sud est constituée de sédiments ordoviciens (Arenig à Caradoc) recouverts en discordance par des calcaires dévoniens (Emsien) suivis de grès (Emsien-Eifélien). L'unité Nord, constituée d'une série condensée d'âge Ordovicien supérieur (Ashgill) à Dévonien (Emsien) en polarité inverse, est séparée de l'unité Sud par un chevauchement à vergence Sud. 3) La discordance angulaire des calcaires emsiens sur les siltites ordoviciennes est interprétée ici comme résultant d'une phase de rifting au Dévonien inférieur. La différence de faciès entre les calcaires emsiens péri-récifaux de l'unité Sud et ceux pélagiques de l'unité Nord indique la polarité de cette paléomarge. Ce rifting pourrait être mis en relation avec l'ouverture du bassin arrière-arc de Saint-Georges-sur-Loire. 4) Une étude pétrologique et sédimentologique des grès feldspathiques de l'unité Sud indique qu'il s'agit de dépôts de crues au front d'un delta sous-marin. Les débris de plantes terrestres et les sédiments immatures impliquent l'existence d'une terre émergée soumise à l'érosion. Il s'agit du premier enregistrement de l'érosion d'un relief (chaîne de montagne ?) lors de l'orogenèse varisque.