Numerous drillings and a geophysical profile have been carried out by the Water Survey of Vendée (‘conseil général’) (Fig. 2). The boreholes show significant variations in thickness of the Hettangian continental deposits, related to a fault-block pattern (Figs. 2 and 3) [16,17]. To the east of a N030-trending fault (Talmont Fault) [7], there is a succession of small WNW–ESE trending blocks (hm to km scale). The thickness of the clastics vary from 5–7 m (graben) to 0 (horst) (Figs. 2 and 3A–C). To the west of the Talmont Fault, there is a large downthrown block where about 15 m of clastics accumulated. The geophysical profile (electric sounding) gives a similar tectonic picture (Fig. 3D). Therefore, an episode of faulting occurred during the deposition of the continental clastics [15]. The fault movements probably continued during the sedimentation of the Liassic marine carbonates (Hettangian–Pliensbachian), but they have not been precisely documented till now.

Numerous swarms of sedimentary dykes developed within the metamorphic basement [5]. They are filled with continental palustral carbonates and clastics, contemporaneous with the Hettangian continental deposits. The high density of dykes (mainly WNW–ESE trend) may be related to the rheology (foliation) of the metamorphics. The micaschists (dyke walls and fragments of rocks included in the dyke sediment) do not show any indication of weathering: the dyke opening and filling occurred rapidly within a ‘fresh’ material. Fault pattern and dykes indicate the basement was submitted to an extensional strain during the Early Liassic (NNE–SSW direction of extension).

Mineralized zones affect the Liassic carbonates (BGP-type metal-bearing mineralization and silicification) [2,7]. To the east of Bourgenay, the silicification, associated with a minor amount of pyrite, occurred before the lithification of the Hettangian carbonates. There has probably been a succession of silicification episodes. The mineralization resulted from hydrothermal circulations within a WNW–ESE-trending fault zone and occurred (at least pro parte) during the Early Liassic episode of extensional tectonics.

The aforementioned events – block-faulting, sedimentary dykes, hydrothermal circulations within fault-zones – are related to the early stage (Triassic–Liassic) of evolution of the northern (Armorican) margin of the Biscay rift (Fig. 4), poorly documented till now [12,21]. The data concern just a small zone that benefited from numerous subsurface investigations. On that account, the fault-block pattern and associated features observed in the Talmondais may be considered as a scale-model, illustrative of this early stage of rifting. These events recorded in the Vendée area indicate a large expansion of the zone affected by the (Triassic)–Liassic distension. The slight amplitude of the fault movements may be related to the lateral position of the Talmondais basement, far from the rift axis. The major Early Cretaceous phase of extension, in relation with the opening of the oceanic Biscay basin, was only recorded more to the southeast, in the deep part of the Armorican margin [11,12,21] (centripetal evolution of the rift area). Finally, the effects of the Tertiary compressional tectonics appear slightly imprinted [4,7].

Ils ne sont pas carottés ; néanmoins, les faciès rencontrés (socle métamorphique, série détritique argilo-gréseuse, calcaires et marnes) sont suffisamment caractéristiques pour être identifiés en cutting et se prêter à des corrélations d'un forage à l'autre [5,15–17].

Les variations d'épaisseur ne sont pas aléatoires (Fig. 3). À l'ouest d'une ligne NNE–SSW allant de Talmont-Saint-Hilaire à la pointe du Payré (faille de Talmont), la série argilo-gréseuse est bien représentée, et montre sa plus grande épaisseur (⩽ 15 m) (Figs. 2 et 3C). À l'est de cette faille, la répartition des mêmes dépôts est plus contrastée, conditionnée par une succession de compartiments d'orientation approximative WNW–ESE (environ N115), alternativement abaissés et surélevés. Les premiers ont recueilli une épaisseur modérée de dépôts (5 à 7 m) ; les seconds en sont dépourvus, les calcaires nankins reposant alors directement sur le socle métamorphique, plus ou moins altéré. Le passage entre compartiments à dépôts épais et réduits ou nuls est brusque, correspondant à un contact fortement redressé. Il s'agit, à l'évidence, de contacts faillés (Fig. 3A–D) ; des morphologies d'érosion au sein des micaschistes seraient nécessairement plus émoussées. Un profil géophysique subméridien par sondage électrique réalisé au niveau de la Guittière (Figs. 2D et 3D) (société Calligé) révèle un motif structural analogue, en bonne adéquation avec les données de forage, à une exception près (Fig. 3D′). Ce profil montre des compartiments effondrés de petite dimension (de l'ordre de la centaine de mètres de large), qui pourraient s'apparenter au remplissage de méga-fentes ouvertes dans le substratum métamorphique (voir ci-dessous).

À noter enfin que différents sondages proches de l'embouchure du Payré ont traversé de fortes accumulations de sables subactuels (⩽ 20 m). Leurs contours ne sont pas précisés ; il s'agit d'incisions profondes produites par le cours du Payré en période de bas niveau marin (Pléistocène supérieur), puis colmatées par les sables et argiles lors de la remontée marine holocène [2,17,18].

On reconnaît, à l'est, un dispositif en horst et graben ; à l'ouest, la structure est plus simple, constituée apparemment d'un seul grand compartiment, plus subsident [5,15,17]. Le canevas structural ainsi tracé est conforté par quelques indices cartographiques (carte géologique Les Sables-d'Olonne–Longeville au 1:50 000) : le tracé supposé d'une faille N030 (faille de Talmont) et quelques fractures N110 dans le compartiment oriental (au nord du Port, anse du Payré) [7]. La différenciation des panneaux faillés est contemporaine de la sédimentation détritique, et antérieure, au moins pour partie, au dépôt des calcaires nankins qui recouvrent indifféremment les uns et les autres. La déformation s'est poursuivie pendant la sédimentation des calcaires hettangiens, voire pliensbachiens, qui montrent aussi des variations de puissance notables, encore mal inventoriées ici, mais bien repérées en des régions proches [6,10].

La distribution des dépôts détritiques localement présents à la base de l'Hettangien répond à un motif structural en blocs faillés, soulevés et effondrés, utilisant les discontinuités mécaniques issues de la structuration hercynienne (foliation métamorphique notamment) (Fig. 3). Pour l'essentiel, la fracturation est d'âge « infraliasique », contemporaine des premiers dépôts détritiques hettangiens. Les jeux de failles se poursuivent au cours de l'Hettangien et probablement plus tardivement dans le Lias, mais ces manifestations sont encore mal repérées dans le secteur considéré [6,10].

Malgré l'absence de données microstructurales précises, il y a de fortes présomptions pour qu'il s'agisse d'un régime de déformation cassante en extension. À l'échelle locale, la direction d'extension serait NNE–SSW. La petite dimension des blocs faillés est en relation avec la nature lithologique du socle, la foliation des micaschistes favorisant un clivage en petits blocs. La densité localement très forte des filons sédimentaires relève de la même explication. Les forages en cours au nord des Sables-d'Olonne (Les Bourbes) révèlent aussi des jeux différentiels de blocs faillés, contemporains de la sédimentation terrigène de l'Hettangien, atteignant plusieurs dizaines de mètres d'amplitude. La géométrie du motif structural doit être précisée par d'autres sondages.

Les niveaux terrigènes de base à empreintes de pas de reptiles montrent une fraction détritique très immature, d'origine locale, par exemple le granite d'Avrillé au nord et à l'est [7]. Elle a été véhiculée sur de courtes distances à l'état de coulées denses (écoulement boueux) à la faveur de crues épisodiques, en climat relativement aride [1,14,20]. Au débouché d'oueds courts, à faible efficacité de transport (volume limité de dépôts), les apports terrigènes ont été redistribués en épandages minces peu ou pas chenalisés, en même temps que s'opérait le vannage de la matrice argileuse. Les dépôts se sont répandus sur une plaine alluviale en milieu de faible énergie (peu ou pas de stratifications obliques, usure négligeable des grains), en amont de lagunes évaporitiques qui occupaient la partie basse de la dépression [1,14]. L'ingression périodique d'eau salée sur la plaine alluviale et son imprégnation dans le sédiment clastique sont indiquées par la présence de nombreux moulages de cristaux de sel gemme et de gypse [2,8,14]. La série terrigène reconnue en forages (Figs. 2 et 3) diffère un peu de celle observée à l'affleurement sur l'estran du Veillon, et montre davantage d'argiles rougeâtres et moins de dépôts sableux. Il s'agirait donc surtout de sédiments de plaine d'inondation. Les épandages sableux, tels qu'ils affleurent au Veillon, ont une extension plus limitée. Le chenal drainant ces apports détritiques intermittents venus de l'arrière-pays, a probablement suivi le tracé de la faille de Talmont (N30), transverse par rapport aux blocs faillés de direction armoricaine (Fig. 2).

Les phénomènes enregistrés au début du Lias – formation d'un système de blocs faillés en horst et graben, ouverture et remplissage de nombreux filons sédimentaires – indiquent que le socle vendéen était alors soumis à un régime de déformation en extension suivant une direction apparente NNE–SSW. L'extension réutilise les discontinuités préexistantes, notamment la foliation métamorphique (direction moyenne N115). Le couloir de minéralisation de Bourgenay se place dans le même contexte. La silicification, polyphasée, comporte des phases certainement précoces, (sub)contemporaines de la sédimentation hettangienne, liées à des circulations hydrothermales drainées par une fracture de direction N105. Les analogies avec d'autres zones silicifiées, recélant en outre des paragenèses métallifères (BGP), laissent supposer que ces différentes manifestations peuvent se rattacher à un même épisode hydrothermal, contemporain de l'extension du Lias inférieur.

Les événements précités sont à replacer dans le cadre plus vaste de l'évolution mésozoïque de la marge Sud-Armoricaine. Cette dernière forme, avec la marge cantabrique, les bordures du golfe de Gascogne, ouvert entre l'Ibérie et l'Europe occidentale au cours du Mésozoïque (Fig. 4). Le phénomène de rifting conduisant à cette ouverture s'est amorcé dès le Trias–Lias [9,12]. La direction de l'extension (NNE–SSW) observée dans le socle métamorphique talmondais est compatible avec la direction générale d'ouverture du rift (Fig. 4). Si cette distension triasico-liasique est souvent évoquée, de longue date [12], il est rare qu'on en observe des manifestations concrètes, d'où l'intérêt des données rassemblées dans le Talmondais.

Le motif tectono-sédimentaire mis en évidence au sud de Talmont constitue une représentation « en miniature » d'un élément du rift : succession de blocs faillés en horst et graben, interrompue par un accident transverse (faille de Talmont). De tels accidents transverses participent couramment aux dispositifs de rift, qu'ils segmentent en une suite de motifs tectoniques de géométries différentes. Ces mêmes accidents induisent souvent, comme ici, le drainage des matériaux détritiques depuis les marges vers l'intérieur des fossés [13]. L'épisode tectonique du Talmondais laisse supposer que l'épisode distensif initial a affecté, ici comme en d'autres régions du domaine atlantique [11,21], une large zone en regard du tracé supposé de l'axe du rift. La faible amplitude des mouvements distensifs reconnus en Vendée tient probablement à la position périphérique de cette région par rapport au rift proprement dit [12].

Le rift ouvert entre les marges armoricaine et cantabrique, au Trias supérieur puis au début du Lias, conduit à la formation d'un bassin sédimentaire allongé, relié au sud-est au bassin d'Aquitaine (Fig. 4). Au Trias supérieur–Lias inférieur, ce couloir est occupé par des sédiments évaporitiques, tandis que les marges reçoivent, comme au Veillon, des épandages plus franchement détritiques [9,12]. Cette basse plaine alluviale a été le lieu privilégié (alternance de phases d'humectation et d'assèchement) pour l'enregistrement des traces de pas (le Veillon), marquant les allées et venues d'une faune reptilienne abondante et variée, entre les rivages des lagunes (aujourd'hui en offshore) et l'arrière-pays.

Les influences marines s'affirment au cours de l'Hettangien, puis plus avant dans le Lias. Le motif structural liasique a été peu retouché par les épisodes tectoniques ultérieurs. Les mouvements distensifs majeurs intervenus lors de l'ouverture crétacée du golfe de Gascogne se manifestent essentiellement plus au sud-ouest, dans la partie profonde de la marge armoricaine [21], témoignant ainsi d'une évolution centripète du rift. Quant aux effets de la tectonique compressive tertiaire, ils sont discrets. Les quelques failles visibles ponctuellement, portées sur la carte géologique « Les Sables-d'Olonne » [7], résultent, au moins pour partie, d'une faible réactivation tertiaire de fractures liasiques.