Recherches sur la sédimentation argileuse en Méditerranée

Researches on clay sedimentation in the Mediterranean The two main areas of research are : - relationships between continental rocks and marine sedimentation ; - nature of various media of clay sedimentation in the Mediterranean. The study is conducted along two directions : actual sedimentation, from alluvial basins to sedimentary basins ; quaternary marine sedimentation, from surface deposits to depth deposits. The proceedings deals essentially with clay matters ; but it leads to consider the marine sedimentation in a more general manner. The rocks, soils, suspended matters and fluviatile sediments of the rhodanian basin are distinguished by illite and chlorite. In the lower Rhone suspended matters, those phyllites are opposed to non-clay minerals, through rises and falles of the waters. Off the river mouth, they show, illite especially, the spreading of fresh water in the sea. Along the Provence shore, they are the signs of antagonism between rhodanian waters and local waters, the latter being often rich in montmorillonite. In the open sea take place a differential settling and an homogeneization of deposits. The distribution of clays throughout the entire Mediterranean is still discussed. The detrital apport is the main fact ; some minor cristalline adjustments take place during the transportation and settling of minerals, particularly in the eastern basin. Diagenesis does practically not affect clays, in most of the cases. Only in the eastern Mediterranean, or close to volcanic areas, can a noticeable development of minerals be observed, especially of montmorillonite. As a result, clay minerals of sediments usually keep the shape they acquired in continental soils. This shaping differs with the climate, and its determination allows to reconstitute past conditions. A paleoclimatological method is proposed, tested, discussed, then compared to other methods. Its interest lies first in the possibility to trace back, through a continuous sequence, the successive continental climates of a given area. Four media of quaternary clay sedimentation have been recognized in the Mediterranean. The detrital medium is the most common ; it affects the whole of the western basin and most part of the eastern basin. The apported clays give a faithful testimony of climates, described from the Würm basis. The reconstitution of chronologies and the sedimentation rate depend on the homogenous or disturbed character of deposits ; and these latter may be of different natures. The basic chemical medium, identified in the calcareous muds of Matapan deep, enables attapulgite synthesis. The sapropelitic medium, which has periodically developped in the eastern basin, brings the alteration of clays, particularly of montmorillonite and weathered cristallites. The volcanic medium is found in the Santorini immersed caldeira, where montmorillonite is synthetised over fine porous ashes. In these various media, the clay geochemistry is closely linked to those of sedimentary constitutives, especially of calcium carbonate and silicon.Les deux principaux thèmes de recherche sont : -les liens qui unissent les roches continentales aux sédiments marins ; -la nature des différents milieux de sédimentation argileuse en Méditerranée. L'étude est conduite selon deux voies : la sédimentation actuelle, des bassins alluvionnaires vers les bassins sédimentaires ; la sédimentation marine quaternaire, des dépôts de la surface vers les dépôts de la profondeur. La démarche s'adresse principalement aux problèmes des argiles ; mais elle aboutit à considérer la sédimentation marine sous un angle plus général. Les roches, sols, suspensions et sédiments fluviatiles du bassin rhodanien sont marqués par l'illite et la chlorite. Dans les suspensions du Bas-Rhône, ces phyllites s'opposent aux minéraux non argileux, par le jeu des crues et décrues. Au large de l'embouchure elles reflètent, surtout l'illite, la dispersion des eaux douces en mer. Au long des côtes de Provence, elles marquent l'antagonisme entre les eaux rhodaniennes et les eaux locales souvent riches en mont-morillonite. Au large s'effectue une sédimentation différentielle et une homogénéisation des dépôts. La répartition des argiles dans l'ensemble de la Méditerranée est discutée. L'héritage est le fait majeur ; des réajustements cristallins de détail sont réalisés lors du transport et du dépôt des minéraux, surtout dans le bassin oriental. La diagenèse n'affecte pratiquement pas les argiles, dans le cas général. Ce n'est qu'en Méditerranée orientale, ou à proximité des zones volcaniques, que peut s'observer un développement notable de minéraux, particulièrement de montmorillonite. Il résulte de cela que les minéraux argileux des sédiments conservent habituellement le façonnement qu'ils ont acquis dans les sols continentaux. Ce façonnement est variable selon le climat, et sa détermination permet de reconstituer les conditions passées. Une méthode paléoclimatologique est proposée, éprouvée, critiquée puis confrontée avec d'autres méthodes. Son intérêt tient notamment à la possibilité de retrouver, dans une séquence continue, la succession des climats continentaux d'une région donnée. Quatre milieux de sédimentation argileuse quaternaire sont déterminés en Méditerranée. Le milieu détritique est le plus répandu : il est reconnu dans l'ensemble du bassin occidental, et dans la plus grande partie du bassin oriental. Les argiles héritées y représentent des témoins fidèles des climats, qui sont décrits depuis la base du Würm. La restitution des chronologies et la vitesse de sédimentation dépendent du caractère homogène ou perturbé des dépôts ; ces derniers peuvent être de nature variée. Le milieu chimique basique, identifié dans des boues calcaires des fosses de Matapan, permet la néoformation d'attapulgite. Le milieu sapropélique, qui s'est développé périodiquement dans le bassin oriental, détermine la dégradation des argiles, notamment de la montmorillonite et des cristallites altérés. Le milieu volcanique se trouve réalisé dans la caldeira immergée de Santorin, où la montmorillonite est néoformée sur les cendres fines poreuses. Dans ces divers milieux, la géochimie des argiles est intimement liée à celle des autres constituants sédimentaires, notamment le calcaire et la silice.Chamley Hervé. Recherches sur la sédimentation argileuse en Méditerranée. Strasbourg : Institut de Géologie – Université Louis-Pasteur, 1971. 232 p. (Sciences Géologiques. Mémoire, 35

Relations plates-formes/continent

Chamley Hervé. Relations plates-formes/continent. In: Géologie Méditerranéenne. Tome 9, numéro 3, 1982. Formations carbonatées : dynamique, successions paléoécologiques. pp. 221-222

Part des influences terrigènes et volcanogènes sur la sédimentation carbonatée crétacée dans l'Océan Atlantique

Chamley Hervé. Part des influences terrigènes et volcanogènes sur la sédimentation carbonatée crétacée dans l'Océan Atlantique. In: Géologie Méditerranéenne. Tome 9, numéro 3, 1982. Formations carbonatées : dynamique, successions paléoécologiques. p. 211

Sédimentation argileuse en mer Tyrrhénienne au Plio-Pléistocène d'après l'étude du forage JOIDES 132

The mineralogical study of 314 samples from Deep Sea Drilling Project, Site 132 (Joides), which covers a continuous plio-pleistocene sequence of hemi-pelagic muds, loads to the following results : -Absence of clay diagenesis as related to burying, volcanism or organic activity. All the clay minerals are detrital. -Mineralogical «crisis» in two stages at the Miocene/Pliocene boundary, suggesting an important tectonic, even climatic activity. -Regular and homogeneous sedimentation of clays during the Plio-Pleistocene. Decrease ofatta-pulgite and iron oxides with time, indicating the erosion of pre-pliocene rocks. On the other hand, increase of quartz during Pleistocene, probable testimony of glacial and interglacial alternations. -Climat ological significance of clay minerals during the Pliocene and the Pleistocene. Individualization of seven climatic zones, which are described in terms of temperature and humidity, as an hypothesis. Comparison with planktonic Foraminifera and oxygen isotopes data. Agreement with stratigraphie, paleomagnetic and biological zonations.Le forage Joides 132, prélevé par 2 835 m de profondeur en mer Tyrrhénienne, comporte une séquence continue de vases hémipélagiques, pliocènes et pléistocènes, recouvrant les évaporites du Messinien. L'étude minéralogique de 314 échantillons conduit aux principaux résultats suivants : - Absence de diagenèse argileuse liée à l'enfouissement, au volcanisme ou à un milieu organique. Le cortège minéral est entièrement hérité. - Rupture minéralogique en deux étapes à la limite Miocène-Pliocène, évoquant une activité tectonique, voire climatique. - Homogénéité de la sédimentation argileuse durant le Plio-Pléistocène. Diminution semi-continue au cours du temps de l'attapulgite et des oxydes de fer, marqueurs de l'épuisement progressif de l'érosion sur les roches anté-pliocènes. A l'inverse, augmentation du quartz au Pléistocène, témoignage probable des alternances glaciaires et interglaciaires. Signification climatique des minéraux argileux durant le Plio-Pléistocène. Individualisation de sept zones climatiques exprimées , à titre d'hypothèse, en termes de température et d'humidité. Comparaison avec les données des Foraminifères planctoniques et des isotopes de l'oxygène. Accord avec les zonations stratigraphique, paléomagnétique et biologique.Chamley Hervé. Sédimentation argileuse en mer Tyrrhénienne au Plio-Pléistocène d'après l'étude du forage JOIDES 132. In: Bulletin du Groupe français des argiles. Tome 27, fascicule 2, 1975. pp. 97-137

Recherches sur la sédimentation argileuse en Méditerranée

Researches on clay sedimentation in the Mediterranean The two main areas of research are : - relationships between continental rocks and marine sedimentation ; - nature of various media of clay sedimentation in the Mediterranean. The study is conducted along two directions : actual sedimentation, from alluvial basins to sedimentary basins ; quaternary marine sedimentation, from surface deposits to depth deposits. The proceedings deals essentially with clay matters ; but it leads to consider the marine sedimentation in a more general manner. The rocks, soils, suspended matters and fluviatile sediments of the rhodanian basin are distinguished by illite and chlorite. In the lower Rhone suspended matters, those phyllites are opposed to non-clay minerals, through rises and falles of the waters. Off the river mouth, they show, illite especially, the spreading of fresh water in the sea. Along the Provence shore, they are the signs of antagonism between rhodanian waters and local waters, the latter being often rich in montmorillonite. In the open sea take place a differential settling and an homogeneization of deposits. The distribution of clays throughout the entire Mediterranean is still discussed. The detrital apport is the main fact ; some minor cristalline adjustments take place during the transportation and settling of minerals, particularly in the eastern basin. Diagenesis does practically not affect clays, in most of the cases. Only in the eastern Mediterranean, or close to volcanic areas, can a noticeable development of minerals be observed, especially of montmorillonite. As a result, clay minerals of sediments usually keep the shape they acquired in continental soils. This shaping differs with the climate, and its determination allows to reconstitute past conditions. A paleoclimatological method is proposed, tested, discussed, then compared to other methods. Its interest lies first in the possibility to trace back, through a continuous sequence, the successive continental climates of a given area. Four media of quaternary clay sedimentation have been recognized in the Mediterranean. The detrital medium is the most common ; it affects the whole of the western basin and most part of the eastern basin. The apported clays give a faithful testimony of climates, described from the Würm basis. The reconstitution of chronologies and the sedimentation rate depend on the homogenous or disturbed character of deposits ; and these latter may be of different natures. The basic chemical medium, identified in the calcareous muds of Matapan deep, enables attapulgite synthesis. The sapropelitic medium, which has periodically developped in the eastern basin, brings the alteration of clays, particularly of montmorillonite and weathered cristallites. The volcanic medium is found in the Santorini immersed caldeira, where montmorillonite is synthetised over fine porous ashes. In these various media, the clay geochemistry is closely linked to those of sedimentary constitutives, especially of calcium carbonate and silicon.Les deux principaux thèmes de recherche sont : -les liens qui unissent les roches continentales aux sédiments marins ; -la nature des différents milieux de sédimentation argileuse en Méditerranée. L'étude est conduite selon deux voies : la sédimentation actuelle, des bassins alluvionnaires vers les bassins sédimentaires ; la sédimentation marine quaternaire, des dépôts de la surface vers les dépôts de la profondeur. La démarche s'adresse principalement aux problèmes des argiles ; mais elle aboutit à considérer la sédimentation marine sous un angle plus général. Les roches, sols, suspensions et sédiments fluviatiles du bassin rhodanien sont marqués par l'illite et la chlorite. Dans les suspensions du Bas-Rhône, ces phyllites s'opposent aux minéraux non argileux, par le jeu des crues et décrues. Au large de l'embouchure elles reflètent, surtout l'illite, la dispersion des eaux douces en mer. Au long des côtes de Provence, elles marquent l'antagonisme entre les eaux rhodaniennes et les eaux locales souvent riches en mont-morillonite. Au large s'effectue une sédimentation différentielle et une homogénéisation des dépôts. La répartition des argiles dans l'ensemble de la Méditerranée est discutée. L'héritage est le fait majeur ; des réajustements cristallins de détail sont réalisés lors du transport et du dépôt des minéraux, surtout dans le bassin oriental. La diagenèse n'affecte pratiquement pas les argiles, dans le cas général. Ce n'est qu'en Méditerranée orientale, ou à proximité des zones volcaniques, que peut s'observer un développement notable de minéraux, particulièrement de montmorillonite. Il résulte de cela que les minéraux argileux des sédiments conservent habituellement le façonnement qu'ils ont acquis dans les sols continentaux. Ce façonnement est variable selon le climat, et sa détermination permet de reconstituer les conditions passées. Une méthode paléoclimatologique est proposée, éprouvée, critiquée puis confrontée avec d'autres méthodes. Son intérêt tient notamment à la possibilité de retrouver, dans une séquence continue, la succession des climats continentaux d'une région donnée. Quatre milieux de sédimentation argileuse quaternaire sont déterminés en Méditerranée. Le milieu détritique est le plus répandu : il est reconnu dans l'ensemble du bassin occidental, et dans la plus grande partie du bassin oriental. Les argiles héritées y représentent des témoins fidèles des climats, qui sont décrits depuis la base du Würm. La restitution des chronologies et la vitesse de sédimentation dépendent du caractère homogène ou perturbé des dépôts ; ces derniers peuvent être de nature variée. Le milieu chimique basique, identifié dans des boues calcaires des fosses de Matapan, permet la néoformation d'attapulgite. Le milieu sapropélique, qui s'est développé périodiquement dans le bassin oriental, détermine la dégradation des argiles, notamment de la montmorillonite et des cristallites altérés. Le milieu volcanique se trouve réalisé dans la caldeira immergée de Santorin, où la montmorillonite est néoformée sur les cendres fines poreuses. Dans ces divers milieux, la géochimie des argiles est intimement liée à celle des autres constituants sédimentaires, notamment le calcaire et la silice.Chamley Hervé. Recherches sur la sédimentation argileuse en Méditerranée. Strasbourg : Institut de Géologie – Université Louis-Pasteur, 1971. 232 p. (Sciences Géologiques. Mémoire, 35

Évolution récente des dunes littorales à l'est de Dunkerque (Nord de la France) / Recent coastal dunes evolution, East of Dunkirk, Northern France

Abstract The sedimentary system extending east of Dunkirk city is characterized by a landward migration of coastal dunes. The sediment budget was roughly balanced during the last few decades due to the opposite action of waves, storms and human disturbance on the one hand dune widening, blowout re-filling by aeolian sedimentation and recolonization by vegetation on the other. Different parts of the dune system undergo specific changes in relation to the shoreline retreat or progradation rate, which themselves seem to be caused by variations occuring in the adjacent inter- and sub-tidal channels.Résumé L'évolution morphologique des dunes littorales de l'est de Dunkerque est marquée par une migration du bourrelet bordier vers l'intérieur des terres. Malgré le recul du front de cette dune et la présence de formes érosives liées aux facteurs naturels (houles de tempête, vent) et une forte fréquentation humaine, son élévation et son élargissement, ainsi que le comblement d'anciennes et importantes zones de déflation, combinés au développement du couvert végétal, conduisent à un bilan sédimentaire équilibré au cours des dernières décennies. L'évolution des trois bourrelets dunaires étudiés est variable au cours du temps : les vitesses de recul varient ou même s'inversent en quelques décennies, sans doute en liaison avec les modifications subies par le système complexe de bancs et de chenaux tidaux et subtidaux qui borde le littoral.Clabaut Philippe, Chamley Hervé, Marteel Hervé. Évolution récente des dunes littorales à l'est de Dunkerque (Nord de la France) / Recent coastal dunes evolution, East of Dunkirk, Northern France. In: Géomorphologie : relief, processus, environnement, Avril-juin, vol. 6, n°2. pp. 125-136

Environnement du fossé hellénique d'après la minéralogie et la géochimie des dépôts superficiels (mission Cyanheat 1979)

Surficial deposits sampled in the Hellenic Trench by the diving saucer Cyana are studied from a mineralogical and geochemical point of view. The clayed-calcareous muds are very recent and express the detrital sources. The cemented deposits, chiefly post-Pliocene in age, correspond to the precipitation of middle-magnesian calcite on the sediment water oxidized interface. Locally occurs a precipitation of aragonite or dolomite, in a reduced or confined environment. Thin polymetallic deposits cover the lithified sediments in some areas characterized by temporarily very low rates of sedimentation.Les dépôts superficiels et indurés, recueillis au cours de plongées en submersible dans les Fosses Helléniques, sont étudiés d'un point de vue minéralogique et géochimique. Les vases calcaréo-argileuses sont sub-actuelles et reflètent les sources d'alluvionnement. Les sédiments indurés sont d'âges plus variés, essentiellement post-pliocènes. La cimentation est principalement déterminée par la précipitation de calcite moyennement magnésienne, en milieu oxydant et de faible dépôt ; localement des milieux réducteurs ou confinés déterminent la précipitation d'aragonite ou de dolomite. Des. enduits polymétalliques secondaires caractérisent les croûtes carbonatées demeurées le plus longtemps à l'interface.Debrabant Pierre, Chamley Hervé. Environnement du fossé hellénique d'après la minéralogie et la géochimie des dépôts superficiels (mission Cyanheat 1979). In: Géologie Méditerranéenne. Tome 9, numéro 1, 1982. pp. 11-21

Minéraux argileux des dépôts plio-villafranchiens et de leurs altérations, dans la région de Nîmes-Montpellier

The clayed fraction of plio-villafranchian deposits is dominated by montmorillonite. The different facies present some variations in the clay mineralogy, which may be determined by modifications in the climate or the mechanics of sedimentation. The post-villafranchian wheathering leads to kaolinite and goethite, and explains an addition of marked hydrolyses.La fraction argileuse des dépôts plio-villafranchiens est dominée par la montmorillonite. Les divers faciès présentent des différences dans l'assemblage argileux, qui peuvent être déterminées par des variations dans le climat ou la mécanique de dépôt. L'altération post-villafranchienne tend vers la kaolinite et la goethite, et traduit une somme d'hydrolyses accusée.Bonnet A., Chamley Hervé. Minéraux argileux des dépôts plio-villafranchiens et de leurs altérations, dans la région de Nîmes-Montpellier. In: Géologie Méditerranéenne. Tome 1, numéro 4, 1974. pp. 143-149

Observations sur la sédimentation argileuse du Miocène supérieur au Pléistocène dans la vallée moyenne du Rhône

In the middle Rhone valley exists a diversity of composition for the clay associations identified in the rocks from Miocene to Pleistocene. The illite clay associations are typical of the sediments carried by the Rhone away on a long range. Montmorillonite clay concentrations are inherited from the country rocks, and so appear as having a local signification. Thus, the composition of clay associations depends more on the parent rocks than on the climate.Dans la vallée du Rhône moyen apparaît une certaine diversité de composition des assemblages argileux, dans les formations allant du Miocène supérieur au Pléistocène. Les cortèges à illite sont caractéristiques du système rhodanien principal. Les concentrations en montmorillonite ont un caractère plus ou moins local, lié à un héritage à partir des matériaux encaissants. Ces faits mettent en évidence l'influence effacée du climat et le rôle essentiel des roches sur la composition des associations argileuses dans cette portion de vallée.Bornand Michel, Chamley Hervé. Observations sur la sédimentation argileuse du Miocène supérieur au Pléistocène dans la vallée moyenne du Rhône. In: Bulletin du Groupe français des argiles. Tome 27, fascicule 2, 1975. pp. 87-96

Enduits rubanés de fer et manganèse dans les formations littorales quaternaires au Gaou Benat

The marine quaternary sands and pebbles of Gaou Benat (Maures, France) contain blue-black beds with manganese and iron coatings, which delineate sinuosities along the shore. The coatings are proceeding to the draining of red colluvions which top and impregnate the quaternary beach. Their concentration into beds seems to be connected with the sands morphology and granulometry.Les sables et galets quaternaires marins du Gaou Bénat renferment des niveaux à enduits bleu-noir de manganèse et de fer, dessinant des sinuosités au long du rivage. Les enduits sont issus par lessivage de colluvions rubéfiées qui surmontent et imprègnent la plage quaternaire. Leur concentration en lits paraît liée à la morphologie et à la granulométrie du sable.Chamley Hervé, Portier Jean. Enduits rubanés de fer et manganèse dans les formations littorales quaternaires au Gaou Benat. In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire, vol. 7, n°1, 1970. pp. 27-33