Academic literature on the topic 'Carbonates pélagiques'

L'integration, dans un cadre bio-magnetostratigraphique detaille, de l'evolution du rapport isotopique du carbone des carbonates pelagiques du bassin d'ombrie-marches (italie) met en evidence les potentialites de ce signal geochimique en tant qu'element de correlation haute resolution. Il permet, particulierement dans le cretace inferieur ou les biozones de nannofossiles calcaires sont tres longues, de detecter des lacunes associees aux phenomenes gravitaires. De plus, cet outil, conjointement avec la magnetostratigraphie, precise l'ampleur de ces lacunes que, dans la plupart des cas, la biostratigraphie seule ne pouvait evaluer. La courbe d'evolution du carbone 13 proposee pour le bassin ombrien est comparable a celle decrite en lombardie. Les comparaisons sont etendues a l'ensemble du domaine nord-tethysien et les differents modeles explicatifs de l'evolution du rapport isotopique du carbone sont testes

Les reconstructions paléoclimatiques sont classiquement basées sur l’analyse géochimique de sédiments pélagiques. Néanmoins, les travaux sont parfois rendus difficiles du fait du mélange dans les sédiments analysés de particules de diverses origines. L’hypothèse de départ est de comprendre comment la composition relative des différents types de particules peut contraindre la signature géochimique globale mesurée sur carbonate total. L’application de cette problématique a été réalisée sur des séries pélagiques du Crétacé inférieur des bassins Vocontien et Ibérique. L’obtention des signatures isotopiques de chaque type de particule est rendue possible par l’utilisation d’un protocole de microfiltration sur membrane de 60µm à 2µm. Les valeurs isotopiques du carbone obtenues sur les coccolithes et les Nannoconus montrent une évolution comparable à celle enregistrées par la roche totale. Ainsi, ces mesures du 13C confirment qu’au moins la totalité de la zone photique est affectée par la perturbation du cycle du carbone du Valanginien. Alors que les travaux antérieurs sur bélemnites évoquaient un refroidissement lors de l’événement Weissert, les données sur l’oxygène des coccolithes et des Nannoconus indiquent un réchauffement. Ceci nous conduit à proposer une stratification de la colonne d’eau avec des échanges très restreints entre les masses superficielles (coccolithes+Nannoconus) et les masses sous-jacentes (bélemnites). Cette stratification permettrait une augmentation de la séquestration de matière organique dans des fonds dioxiques et serait responsable de l’excursion positive du carbone observée.

L’océan côtier occupe une position clé dans le cycle du carbone et est exposé à l’acidification des océans. Une grande partie de matière organique(MO) marine et continentale est minéralisée dans les sédiments estuariens par des voies aérobies ou anaérobies. Cette minéralisation produit du carbone inorganique dissous (DIC), mais aussi de l’alcalinité totale(TA) pour la partie anoxique, ce qui tamponne les variations de pH du système et augmente la capacitéde l’eau de mer à absorber du CO2. Des mesures dans les sédiments du prodelta du Rhône ont montré que la minéralisation anoxique, surtout la sulfato-réduction, y est dominante et produit des forts flux de TA et de DIC. Proche de l’embouchure, c’est surtout la MO continentale qui est minéralisée et la fraction marine augmente vers le large. Une expérience d’acidification des sédiments de la baie de Villefranche-sur-mer a montré que l’acidification des océans cause la dissolution des carbonates ce qui tamponne le pH dans les sédiments
Continental shelves are key regions for theglobal carbon cycle and particularly exposed to oceanacidification. A large part of organic matter (OM) ofcontinental and marine origin is mineralized in estuarinesediments following oxic and anoxic pathways.This mineralization produces dissolved inorganic carbon(DIC) leading to acidification of the bottom waters.Anoxic mineralization can produce total alkalinity(TA) that can contribute to buffer bottom water pHand increase the CO2 storage capacity of seawater. Measurementsin the sediments of the Rhˆone River prodeltashowed that anoxic mineralization, especially sulfate reduction,are the major pathways of OM mineralizationand create high DIC and TA fluxes. Land derived OMis mineralized close to the river mouth and marine OMtakes over on the shelf. An acidification experiment withsediment cores from the bay of Villefranche evidencedthat acidification causes carbonate dissolution at thesediment surface that buffers porewater pH

Les coccolithophoridés sont des algues marines photosynthétiques et planctoniques qui produisent des plaques micrométriques de carbonate de calcium (CaCO3) appelés coccolithes. Ces algues sont apparues il y 210 Ma et produisent actuellement la majeure partie du CaCO3 dans les océans modernes, jouant ainsi un rôle majeur dans le cycle du carbone. Cependant, l’émergence de la production de CaCO3 océanique par les coccolithophoridés au cours du Jurassique, ainsi que son impact sur le cycle du carbone, restent très mal compris. Cette étude s’est donc focalisée sur une période du Jurassique Moyen (Bajocien inférieur, -170 Ma) enregistrant la diversification de Watznaueria, un genre de coccolithophoridé qui a ensuite dominé la production de CaCO3 océanique pendant plus de 80 Ma. L’analyse des assemblages de coccolithes du Jurassique Moyen du Portugal et du sud de la France, réalisée à l’aide d’une méthode de reconnaissance automatique appliquée pour la première fois aux coccolithes du Jurassique, a permis de quantifier l’importance de cette période de diversification sur la production de CaCO3 pélagique. En outre, la durée de cet intervalle clé a été réévaluée grâce à l’analyse cyclostratigraphique des séries sédimentaires du Sud de la France. Les variations de production de CaCO3 pélagique ainsi reconstituées ont été comparées aux perturbations du cycle du carbone enregistrées par les rapports des isotopes du carbone, et indiquent un lien probable avec une augmentation marquée de la fertilité des océans. Par ailleurs, l’analyse paléontologique montre que cette diversification correspond à l’apparition successive de différentes espèces vraisemblablement opportunistes du genre Watznaueria. Enfin, les flux obtenus de CaCO3 pélagiques, largement inférieurs à ceux observés dans les océans actuels, semblent insuffisants pour avoir eu une influence significative sur le cycle global du carbone du Jurassique Moyen
Coccolithophorids are photosynthetic and planktonic marine algae that produce micrometric calcium carbonate (CaCO3) platelets called coccoliths. These algae appeared about 210 Ma ago and produce today most of the CaCO3 in the modern oceans, hence playing a major role in the carbon cycle. Nevertheless, the onset of oceanic CaCO3 production by these organisms during the Jurassic and its impact on carbon cycling remain poorly understood. This study therefore focused on the Middle Jurassic interval (Early Bajocian, -170 Ma) which records the diversification of Watznaueria, an evolutionary important coccolith genus that subsequently dominated oceanic CaCO3 production for more than 80 Myr. The analysis of coccolith assemblages from the Middle Jurassic of southern France and Portugal, based on an automaticcoccolith recognition device used for the first time on Jurassic coccoliths, allowed quantifying the impact of this diversification on CaCO3 production. In addition, the duration of this key interval has been revaluated by the cyclostratigraphic analysis of sedimentary strata from southern France. The reconstructed changes in CaCO3 production were compared to carbon cycle perturbations recorded by carbon isotope ratios and indicate a probable link with a marked increase of ocean fertility. Besides, paleontological analyses show that this diversification episode correspond to the successive appearance of different, probably opportunistic Watznaueria species. The obtained fluxes of pelagic CaCO3 production, by far lower than those recorded in modern oceans, seems too low to have significantly impacted theMiddle Jurassic carbon cycle

Les alternances calcaire-marne d'âge crétacé inférieur des sites océaniques DSDP 534 (Atlantique CentraI) et 535 (golfe du Mexique) et du bassin vocontien (Sud-Est de la France), représentant de beaux exemples de cycles de productivité du carbonate de calcium, ont été choisies comme cadre d'étude pour démontrer: - le lien entre les variations cycliques de la teneur en CaC03 et les paramètres orbitaux (Crétacé inférieur vocontien) ; - le lien entre les variations relatives des" flux de matière" et les fluctuations du niveau marin relatif (Crétacé inférieur des sites DSDP et du bassin vocontien). Pour mener à bien ce travail, deux techniques d'étude: l'analyse spectrale et le traitement d'images, ont été utilisées. L'analyse spectrale des fluctuations de la teneur en CaC03 pour l'intervalle Berriasien-Barrémien de la série d'Angles-Vergons (bassin vocontien) a permis de mettre en évidence : la présence de cycles carbonatés significatifs dont les périodicités sont situées en majorité dans la bande de fréquence de Milankovitch ; le signal Ie plus clairement enregistré est le cycle de l'obliquité; une caractérisation du passage des alternances à dominante calcaire aux alternances à dominante marneuse par, une augmentation du taux de sédimentation et un changement dans l'enregistrement du signal astronomique apparent: le signal de la précession est prépondérant dans les formations à dominante calcaire alors que celui de l'obliquité ressort le plus nettement dans les formations à dominante marneuse. L'analyse d'images, appliquée aux photographies en noir et blanc de sédiments carottés alternants et montrant une bonne différenciation lithologique, comme ceux des sites DSDP 534 et 535, est une méthode rapide permettant d'exprimer les flux linéaires ct leurs variations relatives avec une résolution temporelle de 300 000 à 500 000 ans (temps moyen de dépôt d'une carotte DSDP). Cette méthode n'est par contre pas applicable aux sédiments de la série vocontienne à l'affleurement. L'étude comparée des variations relatives des flux linéaires de matière dans les sites océaniques ne permet pas d'isoler un signal eustatique global continu mais est à même de faciliter la lecture de messages variés (eustatisme, climat, tectonique) enregistrés par les dépôts profonds dans les différents sites.

L'étude de la plate-forme carbonatée du BerriasienValanglnlen de Chartreuse a permis d'effectuer une analyse séquentielle détaillée des séries, et de dater les différentes étapes de l'installation puis de la disparition de la plate-forme. Micropaléontolooie : 65 espèces de foraminifères benthiques sont déterminées et décrites. Une analyse statistique détaillée est effectuée pour les genres Trocholina, Neolrocholina et le groupe GaudrvinaDorothia. Sédimentologie : cinq types de séquences d'ordre différent sont mises en évidence. Elles traduisent des modifications des milieux de dépôt dues principalement à l'eustatisme, mais également à la tectonique et à des variations de la subsidence et de la productivité primaire en carbonates. Stratigraphie : la détermination des calpionelles et les corrélations établies avec le stratotype du Berriasien permettent de situer à une sous-zone d'ammonites près les évènements que traduisent les discontinuités sédimentaires. Du point de vue paléogéographique, la progradation de la plate-forme s'effectue au cours du Berriasien supérieur en trois étapes successives : la submersion n'est pas synchrone à l'échelle de la région étudiée, mais se déroule en quatre phases pendant le Berriasien terminal et le Valanginien. L'étude des séries alternantes de bassin se base sur l'analyse des variations d'épaisseur des bancs marneux et la disposition de l'ammonitofaune. Elle montre l'existence de cinq cyclicités d'ordre différent, quatre d'entre elles étant reliées aux variations des paramètres de rotation de la Terre. La Magnétostratigraphie effectuée sur les hypostratotypes du Valanginien d'Angles et de Barret permet, d'une part, d'établir une échelle des polarités détaillée, d'autre part d'envisager l'existence de liaisons entre les renouvellements de faune et les inversions magnétiques. Corrélations plate-forme-bassin : une équivalence entre séquences décrites sur les plates-formes et les cyclicités observées dans les bassins est envisagée à trois échelles différentes, montrant ainsi l'existence de liaisons entre la rotation de la Terre, les inversions magnétiques, et les principaux paramètres influant sur l'environnement sédimentaire (eustatisme, climat, productivité primaire en carbonates).

L'étude du bassin du Chiapas nous a amené à mettre au point une zonation basée sur les foraminifères planctoniques, zonation qui peut être exactement corrélée avec celle des bassins européens. Cette zonation a conduit à un découpage en 8 zones du Paléocène: 4 au Danien, 2 au Sélandien et 2 au Thanétien. Elle nous a permis de corréler les évènements majeurs enregistrés dans les Chiapas avec ceux des bassins européens. Nous avons ainsi retrouvé deux régressions très importantes à la limite Danien/Sélandien (limite des zones à Acarinina uncinata et à Morozovella angulata) et au sommet du Thanétien (limite des zones à Luterbacheria pseudomenardii et à Morozovella velascoensis) et deux épisodes transgressifs majeurs dans le Sélandien (zone à Igorina albeari) et dans le Thanétien (zone à Luterbacheria pseudomenardii). Le bassin paléocène du Chiapas est pourtant un bassin étroitement contrôlé par la tectonique liée aux grandes failles est-ouest de décrochement senestre qui ont joué un rôle dans la délimitation du rebord de la plate-forme au Danien et dans les périodes d'intenses remaniement gravitaires, tant à la limite Danien/Sélandien que dans le Thanétien au sommet de la zone à Luterbacheria pseudomenardii.