Archives sédimentaires de la glaciation Ordovicien supérieur: le contexte, les faciès et architectures stratigraphiques associés

Initialement envisagée comme une glaciation longue (>10 Ma), la glaciation de l’Ordovicien supérieur a été ensuite considérée comme un événement climatique court, bien que polyphasé, correspondant à une partie seulement de l’étage Hirnantien (445,6-443,7 Ma). Cependant, un nouveau consensus émerge, considérant une multiplicité d’événements glaciaires au cours de l’Ordovicien supérieur et du Silurien inférieur. L’événement hirnantien n’en serait que le climax. Si l’essentiel des archives glaciaires s.s. est d’âge Hirnantien, les régressions forcées antérieures et postérieures sont à considérer elles-aussi comme la signature d’événements glaciaires. A la différence des successions glaciaires néoprotérozoïques et permo-carbonifères, l’enregistrement sédimentaire de la glaciation Ordovicien supérieur sur le domaine nord-gondwanien est préservé au sein de bassins de plate-forme intracratonique en contexte tectonique stable. Il en résulte un enregistrement stratigraphique peu épais (typiquement, 50 à 200 m) ainsi qu’une communauté de faciès et d’architecture sédimentaires reconnaissables de la Mauritanie à l’Arabie Saoudite, et de l’Espagne à la Turquie. La migration des fronts glaciaires depuis les domaines internes à subsidence faible ou nulle vers ce domaine de plate-forme peu (50 m/Ma) subsident a conditionné le style sédimentaire de l’enregistrement glaciaire Ordovicien supérieur. En dehors des zones marginales à externes, l’essentiel de l’accommodation ayant permis la préservation d’archives glaciaires (planchers glaciaires, glaciotectonique, faciès glaciomarins…) résulte d’érosions localisées ( 100 km, ex. : fleuve de glace). Le système sédimentaire sous contrôle glaciaire peut être appréhendé selon deux perspectives. Dans la première, on considère une pulsation glaciaire en particulier mais à l’échelle de la plate-forme nord-gondwanienne ; c’est la méthode retenue lorsque l’on étudie spécifiquement l’un ou l’autre des deux grands cycles glaciaires hirnantiens. La seconde perspective consiste à caractériser pour un secteur restreint de la plate-forme la signature sédimentaire de chacun des événements glaciaires successifs, sachant que la nature de cette signature dépend au premier ordre de la distance au front glaciaire ; c’est la méthode retenue lorsque que l’on étudie une succession stratigraphique dans son ensemble (ex. : l’Anti-Atlas marocain ou le Bassin de Murzuq en Libye). Croiser ces deux types d’approche permet de proposer un modèle sédimentaire explicitant les architectures stratigraphiques de séquences de dépôt sous contrôle glaciaire depuis les domaines distaux (atteignant le rebord de plate-forme et jamais atteints par la glace) jusqu’aux domaines les plus internes (vers le centre du Gondwana, et englacés sur le long terme). Les contrastes de subsidence et la présence ou l’absence d’un fleuve de glace sur une zone considérée semblent être responsables des variabilités latérales observables entre différents bassins sédimentaires. Cette glaciation et la transgression postglaciaire corrélative ont généré un système pétrolier associant un ensemble de structures réservoir (ex. : paléoreliefs, paléovallées, cônes d’épandage proglaciaires, dépôts tidaux transgressifs) et une roche-mère localement très prolifique (COT >15%). Si la nécessité de la caractérisation de ce système a abouti à une meilleure connaissance des archives sédimentaires glaciaires, il existe encore de nombreuses zones d’ombre que le champ de recherche académique doit encore éclaircir, en particulier celles qui concernent les relations entre glaciation, dérives isotopiques et signaux biologiques

A Lower Silurian (Aeronian) radiolarian assemblage from black cherts of the Armorican Massif (France)

International audienceThe Chalonnes-sur-Loire outcrop is the most complete Llandovery section in the Ligerian domain (Armorican Massif, NW France); it displays a ca. 10 m-thick sequence of organic-rich black bedded cherts alternating with black graptolitic shales, which were deposited above glaciomarine diamictites of the Hirnantian glaciation. It is likely the black cherts accumulated under eutrophic waters, on the outer shelf part (distal offshore) of a Gondwanan margin, situated at intermediate to high latitudes of the Southern hemisphere. Hydrofluoric acid processing allowed the extraction of radiolarians; seven species are identified in the best preserved sample discovered so far. All seven are common species in tropical assemblages known from Alaska and Nevada, which are characteristic of the Orbiculopylorum assemblage, of Aeronian to early Telychian age. This age is in good agreement with independent age control from graptolites in the Chalonnes section, suggestive of an Aeronian age for the radiolarian-yielding level

Late ordovician climbing dune assemblages, the signature of glacial outburst ?

PosterMeltwater-related processes have long been recognized as first-order geomorphic mechanisms in both subglacial and proglacial environments. Among them, glacial outburst or jökulhlaups (the Icelandic term for “glacial flood”) represent short-term events (1-15 days, e.g. Snorrason et al., 2002) with major erosional and depositional impacts. They emanate either from the catastrophic drainage of glacially dammed lakes or from the drainage or collapse of subglacial reservoirs

Tectonic evolution of the Rehamna metamorphic dome (Morocco) in the context of the Alleghanian-Variscan orogeny

Structural and 40Ar/39Ar geochronological investigations of the Rehamna Massif (Meseta, Moroccan Variscan belt) provide new constraints on the tectonic evolution of the Alleghanian-Variscan orogen during the Upper Paleozoic. Three main tectonic events have been recognized: (1) Southward thrusting of an Ordovician sequence over the Proterozoic basement, its Cambrian sedimentary cover, and the overlying Devono-Carboniferous basin. This event caused subhorizontal shearing and prograde Barrovian metamorphism of the buried rocks. (2) Continuous shortening resulting in the development of a synconvergent extrusion of metamorphosed units to form a dome elongated E-W. This was responsible for synconvergent detachment of the Ordovician upper crustal sequence. The timing of these two episodes is constrained to 310–295 Ma by cooling and metamorphic amphibole and mica ages (3) A NW-WNW convergence in a direction orthogonal to the previous one and characterized by the accretion of the Rehamna dome to the continental basement in the east. Based on 40Ar/39Ar cooling ages from a syntectonic granitoid and its host rocks and metamorphic 40Ar/39Ar ages from greenschist facies mylonite, the timing of this event falls between 295 and 280 Ma. The end of the Variscan orogeny in the Moroccan Meseta is constrained by the 40Ar/39Ar cooling age of a posttectonic pluton dated at ~275 Ma. The tectonic events highlighted in Morocco coincide with the late Variscan-Alleghanian tectonic evolution of southern Europe and North America and can be correlated with the global reorganization of plates that accompanied suturing of Pangaea at around 295 Ma.Peer reviewe

L'évolution tectono-sédimentaire du système "Golfe de Gascogne/Pyrénées Occidentales" au Crétacé inférieur : un nouveau regard

International audienceLa reconstruction paléogéographique de l'Ibérie et de l'Eurasie au Crétacé inférieur ainsi que la cinématique qui en découle restent aujourd'hui très controversées. Deux modèles opposés sont présentés. La première reconstitution (Fig. 1.a ) réalisée par Olivet (1996) utilise la superposition des anomalies magnétiques M0 et propose un grand mouvement de décrochement sénestre de l'Ibérie le long de la faille Nord Pyrénéenne. Dans ce modèle, les bassins extensifs crétacés, présents dans le domaine pyrénéen (bassin de Parentis, Bassin d'Arzacq, bassin de Mauléon, ...), se sont formés dans un contexte décrochant et sont donc des bassins en pull-appart. Dans le second modèle (Fig. 1.b ), Sibuet (2004) et Srivastava et alii (2000) ont essayé d'introduire le maximum de contraintes en considérant les anomalies magnétiques observées au-delà de M0 (jusqu'à M17). Cette reconstitution prend ainsi en compte l'existence d'une zone de transition (Boillot et alii, 1987), entre la croûte océanique et la croûte continentale et minimise le déplacement latéral de l'Ibérie proposé par Olivet (1996). Dans ce modèle, le Golfe de Gascogne s'ouvre à l'Albo-Aptien selon un mode en ciseaux avec un pôle de rotation localisé au Sud-Est du Golfe de Gascogne. Ce mode d'ouverture induit une propagation vers l'Est de plusieurs bassins en extension, relayés par des failles transformantes orientées Nord-Sud. Ces deux modèles ont des implications très différentes à l'échelle de la plaque ibérique (cinématique et relation entre l'Ibérie et l'Eurasie en cours du Crétacé), mais également à une échelle plus régionale sur la géologie du Sud-Est et du Sud-Ouest de la France. Un des objectifs consiste à trouver des éléments géologiques permettant de tester ces deux hypothèses. Des travaux récents ont été menés aux limites de la plaque ibérique, d'une part à l'ouest, sur la marge ibérique (Péron-Pinvidic, 2006) et d'autre part en Provence (Leleu, 2005). À partir de l'étude de l'évolution spatiale et temporelle de structures de rifting (cartographie 3D), les travaux de G. Péron-Pinvidic ont permis d'imposer de nouvelles contraintes sur les processus et la cinématique associée à l'ouverture de l'Atlantique et la séparation de la plaque Nord-Américaine à la fin de l'Aptien (112 Ma). Les travaux de S. Leleu, mettent en évidence des découplages à partir du Campanien, entre le système Corse-Provence et les systèmes pyrénéen et alpin par le jeu de grandes transformantes telles les failles des Cévennes, de Nîmes ou de la Durance. Ces résultats ont donc des implications importantes sur l'évolution du système Golfe de Gascogne-Pyrénées occidentales jusqu'à l'Aptien (avant 113 Ma) puis au-delà du Campanien (après 71 Ma), avec notamment la cinématique alpine et le début de la convergence entre les plaques ibérique et européenne. Dans cette étude, nous avons donc décidé de nous focaliser sur le système Golfe de Gascogne-Pyrénées occidentales, zone géographiquement intermédiaire aux deux précédents domaines afin de compléter la compréhension de l'ensemble du système alpin et sa relation avec l'ouverture de l'Atlantique. De plus, l'étude de l'histoire crétacée des bassins extensifs présents dans ce système (Parentis et Mauléon) permettra de mieux comprendre l'évolution cinématique du système au Crétacé supérieur. Ce travail a donc pour objectif d'apporter certains éléments de réponse aux incertitudes persistantes sur l'évolution cinématique des plaques ibérique et européenne au Crétacé et plus particulièrement d'étudier les processus de déformation (amincissement et réactivation) et l'enregistrement sédimentaire des deux bassins crétacés de Mauléon et de Parentis. L'étude de ces deux bassins, l'un affleurant (le bassin de Mauléon), l'autre en mer (le bassin de Parentis) permet d'utiliser une approche pluridisciplinaire (géophysique marine et géologie). Des données de sismique réflexion couplées aux données de forages sont exploitées pour l'étude du bassin de Parentis ; celles-ci permettent d'évaluer et de comprendre la subsidence tectonique qui a affecté ce bassin lors de sa formation. Dans le bassin de Mauléon, ce sont essentiellement des données de terrain (stratigraphie, sédimentation, ...) qui sont utilisées afin de mieux comprendre l'histoire sédimentaire de ce bassin et la subsidence thermique associée. Par ailleurs, les données géophysiques (gravimétrie, sismique...) permettront de caractériser la nature même de ces bassins (bassins en pull-apart crées le long de décrochements Est-Ouest ou bassin extensifs relayés par des décrochements Nord-Sud). Enfin, ces observations seront confrontées à un modèle numérique complexe de rift polyphasé (Lavier et Manatschal, 2006) afin de tester le modèle d'amincissement et de vérifier le processus d'étirement proposé. Par ailleurs, les résultats préliminaires d'une première mission de terrain montrent l'importance de l'amincissement crustal et suggèrent l'exhumation locale du manteau dans le bassin de Mauléon. Celle-ci est associée à une forte subsidence au centre et une migration de la déformation vers les bordures du bassin (Canérot, en préparation). Ces observations, associées à une réinterprétation des coupes sismiques du bassin de Parentis, soulèvent de nouvelles questions sur l'évolution tectonique du domaine pyrénéen