La limite oxfordien-Kimméridgien (jurassique supérieur) : stratigraphie et paléoenvironnements dans les royaumes téthysien (Est et Sud du Bassin de Paris, France) et boréal (ile de Skye, Ecosse), The Oxfordian-Kimmeridgian Boundary (Upper Jurassic) : stratigraphy and Palaeoenvironment in the Tethyan and Boreal Realms (Paris Basin, France and Isle of Skye, Scotland)

Apolline Lefort

Description

Sous la direction de Bernard Lathuilière
Thèse soutenue le 27 janvier 2011: Nancy 1
L'intervalle Oxfordien supérieur/Kimméridgien inférieur (Jurassique supérieur, ~156 Ma) de la région de Lorraine/Champagne a fait l'objet d'une étude pluridisciplinaire en vue d'améliorer les corrélations entre les provinces boréales et téthysiennes. Les associations de fossiles (foraminifères, algues, brachiopodes, phytoclastes etc.) ainsi que les données géochimiques de l'Est du Bassin parisien révèlent un changement des conditions physico-chimiques de l'eau de la plate-forme lagonaire tropicale (dysoxie, diminution de température). Ces changements vont entraîner la quasi-disparition des organismes et empêcher la production de carbonates. Le refroidissement s'explique localement par le renforcement de courants apportant des eaux boréales fraîches envahissant la plate-forme. Des corrélations entre les dépôts de l'Est et ceux du Sud du Bassin parisien (Berry) ont permis d'améliorer le cadre chronologique de l'Est du Bassin parisien très pauvre en ammonites. La comparaison des cadres séquentiels permet de placer le maximum de régression d'un cycle eustatique de 3ème ordre reconnu et caractérisé par ailleurs (limite des zones à Planula et Platynota).Une succession située sur l'Ile de Skye a été proposée en tant que potentiel stratotype pour la limite Oxfordien/Kimméridgien. L'étude de la coupe de Flodigarry avait pour objectif de tenter de comparer cette succession subboréale à des dépôts subméditerranéens à travers différents marqueurs. L'analyse de la matière organique soluble a révélé des biomolécules très bien préservées, parmi les plus vieilles identifiées au monde
-Paléoenvironnement
-Bassin de Paris (France)
-Ile de Skye (GB)
-Jurassique supérieur
-Plate-forme carbonatée
-Stratigraphie intégrée
Isotopic ([delta]18O and [delta]13C) and elementary geochemical data as well as macro and microfossil associations, show a chemical change in the water of the lagoonal platform in the eastern Paris Basin, during the Late Oxfordian/Early Kimmeridgian interval (Upper Jurassic, ~156 Ma). Gradually, the shallow tropical environments dominated by biomineralization of carbonates became confined, dysoxic and colder. Correlations between depositional environments with similar facies in the Southern and in the Eastern Paris Basin helped to improve the biostratigraphic frameworks. Comparisons between the sequential frames deduced from the palaeoenvironmental evolution of Berry and Lorraine places the maximum regression of a 3rd order cycle at the Planula and Platynota ammonite zones boundary. Recently, the Flodigarry Shale Member, a shaly succession located on the Isle of Skye (Scotland), has been proposed as a possible GSSP (Global Stratotype Section and Point) to define the Oxfordian/Kimmeridgian boundary. The section was studied in order to compare this subboreal series to submediterranean deposits (Paris Basin) by means of other markers such as organic molecular contents. It revealed very well preserved biomolecules, among the oldest identified in the world. This thesis provides new palaeontological, geochemical and stratigraphic data in both Jurassic palaeobiogeographic realms. Well documented sections of the Eastern Paris Basin are now available for this interval. Such local observations, integrated in a multidisciplinary approach, should strengthen the correlations across these realms and precise the global components of the crisis of the carbonate production near the O/K boundary
Source: http://www.theses.fr/2011NAN10006/document

Sujets

• Paléoenvironnement

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 208
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 23 Mo

Extrait

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UNIVERSITÉ HENRI POINCARÉ

École doctorale RP2E (Ressources, Produits, Procédés et Environnement)
Laboratoire G2R (Géologie et Gestion des Ressources Minérales et Energétiques)



THÈSE

Présentée et soutenue publiquement le 27/01/2011

pour l’obtention du grade de Docteur de l’UHP
(Spécialité : Géosciences )


par


Apolline LEFORT



LA LIMITE OXFORDIEN-KIMMERIDGIEN (JURASSIQUE SUPERIEUR) :
STRATIGRAPHIE ET PALEOENVIRONNEMENTS
DANS LES DOMAINES
TETHYSIEN (EST ET SUD DU BASSIN DE PARIS, FRANCE)
ET BOREAL (ILE DE SKYE, ECOSSE)




Composition du jury :


Directeur de thèse : Bernard LATHUILIERE Professeur (G2R - Nancy Université)
Rapporteurs : Annachiara BARTOLINI Professeur (MNHN - Paris)
Christian GAILLARD Professeur (Université Cl. Bernard - Lyon 1)
Examinateurs : Matías REOLID PEREZ Maître de conférences (Universidad de Jaén - Jaén)
Alain TROUILLER Ingénieur géologue (ANDRA - Paris)
Yann HAUTEVELLE Maître de conférences (ENSG/G2R - Nancy Université)
Invité (co-encadrant): Vincent HUAULT Maître de conférences (G2R - Nancy Université)

Avant propos

Cette thèse a été réalisée dans le cadre du partenariat ANDRA-Université Henri Poincaré Nancy 1
et comprend deux volets :
● une action de communication axée sur une reconstitution de l’évolution des
paléoenvironnements de dépôts à partir des objets fossiles récoltés dans les puits de Bure
(Meuse).
● un projet de recherche prenant en partie appui sur la série de Bure et dont l’objectif est
de comprendre les mécanismes d’ennoyage de la plate-forme carbonatée oxfordienne par
les sédiments détritiques fins du Kimméridgien.

Ce volume traite de la partie recherche de la thèse. Une description du déroulement du premier
volet communication est néanmoins ici succinctement évoquée.

L’action FORPRO 2001-2 a conduit l’équipe de recherche nancéenne à collecter un
nombre important d’échantillons et tout particulièrement de fossiles qui sont aujourd’hui dans les
collections de l’Université H. Poincaré. Parmi ces fossiles qui constituent une collection inédite
par son ampleur et sa continuité (500 m d’épaisseur de roche du Callovien supérieur au
Tithonien), il a été envisagé d’en présenter une sélection significative afin d’illustrer la
reconstitution des environnements de vie et les conditions de dépôts qui se sont succédés à Bure
de la fin du Callovien au Kimméridgien (Jurassique).
L’objectif scientifique de cette exposition est de mettre en valeur ce patrimoine géologique et
d’expliquer comment reconstruire un environnement du passé. La terre cultivée en surface repose
sur des roches qui témoignent, si on sait bien les observer, d’histoires exotiques bien différentes
de la situation présente. En 8 millions d’années (entre 162,2 et 151 Ma), les variations du niveau
de la mer, le climat changeant et la situation géographique de la Lorraine ont laissé des traces
d’épisodes faunistiques étonnants. Cinq paléoenvironnements ont été extraits de la colonne
stratigraphique, chacun d’eux illustrant un instant sur la vie passée de Bure et éclairant l’histoire
géologique de la région (Fig.1).
● Le milieu circalittoral de la couche argileuse du Callovien-Oxfordien ou « en haute mer »
● L’installation des récifs coralliens
● Le plein développement de la vie récifale
● Le lagon
● La vasière à huîtres du Kimméridgien
1
Ces reconstitutions ont été menées d’une part par les chercheurs du laboratoire G2R Bernard
Lathuilière, Vincent Huault et moi-même, gérée et réalisée par le personnel ANDRA, notamment
en la personne de Marielle Girard. C’est également à travers les dessins de Laetitia Nori et de
Pascal Laheurte que les fossiles ont ‘pris vie’. Le résultat de ce travail est matérialisé par
l’exposition « Fossiles : empreintes du temps » (Fig.2), ouverte et visitable d’avril 2010 à juin
2011 sur le site de Bure. L’exposition est sans doute en partie mobile et sera de passage en France
dans différents lieux de culture et de communication scientifique dans les années à venir.






















Figure 2. Affiche de l’exposition














Figure 1 page ci-contre. Reconstruction des cinq paléoenvironnements de Bure exposés et passage étudié
dans ce mémoire (Dessins de P. Laheurte)
2 Haut du puits
Intervalle correspondant au sujet
du travail de recherche : passage
de l’environnement lagonaire à la
vasière à huîtres
(Oxfordien/Kimméridgien).
Niveau des
galeries
Installation Apogée
Haute Lagon
Vasière
mer
Des récifs récifal
4
Sommaire
Avant propos ...................................................................................................................................... 1
Sommaire ............. 5
Remerciements.... 9
Résumé - Abstract............................................................................................................................ 11
Plan....................... 13

Chapitre I. Objectifs et contextes géologique, stratigraphique et historique .................... 15
I. 1. Objectifs de la thèse ....................................................................................................................... 15
I. 2. Cadre géographique et géologique................................................................................................. 17
I.2.1. Le bassin de Paris .................................................................................................................. 19
I.2.1.1 L’Est du bassin de Paris................................................................................................ 19
I.2.1.2 Le Sud du bassin de Paris ............................................................................................. 22
I.2.2. L’affleurement de l’Ile de Skye (Écosse) .............................................................................. 23
I. 3. Cadre géodynamique et paléogéographique .................................................................................. 24
I.3.1. Cadre géodynamique global... 24
I.3.2. Paléogéographie .................................................................................................................... 25
I.3.3. Paléobiogéographie......... 27
I. 4. Contexte climatique et cadre séquentiel....... 27
I.4.1. Climat .................................................................................................................................... 27
I.4.1.1 Historique...................................................................................................................... 27
I.4.1.2 Les mécanismes globaux .............................................................................................. 28
I.4.1.3 Les spécificités locales.................................................................................................. 29
I.4.1.4 Synthèse ........................................................................................................................ 29
I.4.2. Cadre séquentiel et sédimentologique ................................................................................... 30
I. 5. Cadre stratigraphique ..................................................................................................................... 30