La limite Crétacé/Tertiaire - elements

Transcription

elements-geologie.com
La limite Crétacé/Tertiaire :
La Coupe de Bidart (Pyrénées-Atlantiques)
Sommaire
LOCALISATION ET PRÉSENTATION GÉNÉRALE
STRATIGRAPHIE ET MICROPALÉONTOLOGIE :
- ÉVOLUTION DES PRODUCTEURS CARBONATÉS
PÉLAGIQUES
- ASSEMBLAGES DE NANNOFOSSILES
GÉOCHIMIE : L’IRIDIUM
Du fait de la régression marine de la fin du
Crétacé, l’Europe de l’Ouest présente très peu
de sites où la sédimentation est continue au
cours du passage Crétacé/Tertiaire. Ainsi, dans
le Bassin de Paris, un hiatus d’environ 6 à 8 Ma
existe entre les derniers sédiments du Crétacé
et les premiers dépôts du Tertiaire.
MINÉRALOGIE : LES SPINELLES NICKÉLIFÈRES
GÉOCHIMIE : RAPPORT ISOTOPIQUE DU CARBONE
LES NANNOFOSSILES « CRÉTACÉS » DE LA BASE DU
TERTIAIRE : DES FORMES REMANIÉES OU SURVIVANTES ?
Voir chapitres 35, 36, 37 : La stratigraphie et
ses méthodes, Géochimie sédimentaire ;
chimiostratigraphie.
Découvrez la 15e édition du «
Pomerol » tout en couleurs,
Éléments de Géologie
(Dunod, 2015, M. Renard, Y.
Lagabrielle, E. Martin, M. de
Rafélis), à jour des dernières
connaissances de la
recherche en géosciences.
Un livre qui répond aux
exigences des étudiants, des
candidats aux concours, des
enseignants, des
chercheurs…
Et de l’amateur éclairé !
Toute l’info sur ce livre
<< Tous les reportages de terrain de elements-geologie.com
Extrait du site elements-geologie.com, complémentaire du livre Éléments de géologie 15e éd. de Maurice Renard, Yves Lagabrielle, Erwan Martin et Marc de Rafélis, © Dunod Editeur, 2015.
Localisation et présentation de la coupe de Bidart (Pyrénées-Atlantiques)
Au niveau du Pays basque, la permanence d’un golfe relativement profond (Golfe
Aturien) a permis un enregistrement continu favorable aux études des événements
de la limite K/T en milieu marin. La coupe de Bidart est l’une des plus complètes et
sans doute la plus adaptée aux études de détails notamment géochimiques.
«
Sommaire
La coupe de Bidart : stratigraphie et micropaléontologie (F. Minoletti, 2002)
Nannofossiles
calcaires
Foraminifères
planctoniques
Paléocène (Danien)
Zone
à
C. primus
12
11
Zone à M.
pseudobulloïdes
10
9
Zone
à
P. eugubina
Sous-Zone
à
N. parvulum
8
7
Sous-Zone à
N. romeinii
Z à P. eugubina
6
5
Crétacé
(Maastrichtien)
4
3
Sous-Zone
à
M. prinsii
Zone
à
P. deformis
Zone à
G.cretacea
1&2
Maastrichtien
Zone
à
P. deformis
D’après Minoletti (2002) Thèse UPMC n° 2202
«
Sommaire
Stratigraphie et micropaléontologie : évolution des producteurs carbonatés pélagiques
SousZone
à
N.
parvulum
La couche d’argile de la limite K/T montre une chute drastique
des Foraminifères planctoniques et des Nannofossiles calcaires
et une explosion d’un Dinoflagellé calcaire opportuniste
(Thoracosphaera operculata).
Foraminifères
0%
20%
Nannofossiles
0%
60%
T. operculata
0%
20%
5µm
T. operculata
SousZone à
N. romeinii
Z à P.
eugubina
SousZone
à
M. prinsii
Zone
à
P. deformis
Crétacé
(Maastrichtien)
Zone
à
C. primus
Zone à M. pseudobulloïdes
(F. Minoletti, 2002)
5µm
5µm
D’après Minoletti (2002) et Minoletti, de Rafélis, Renard et Gardin (2004)
Rev Micropal ., 47, n°3
Nannofossiles calcaires
«
Sommaire
Stratigraphie et micropaléontologie : les assemblages de nannofossiles (F. Minoletti, 2002)
Danien
nannolithes
Danien
12
11
10
9
Braarudosphaera
Zone
à
P. eugubina
coccolithes
8
7
6
5
3
1&2
Zone
à
P. deformis
Couche à Ir : disparition des
coccolithes et des nannolithes
4
Zone à
G.crétacea
K/T
Maastrichtien
D’après Minoletti (2002) Thèse UPMC n° 2202
coccolithes
Maastrichtien :
assemblages diversifiés de
coccolithes et de nannolithes
du genre Micula
Micula
«
Sommaire
SousZone
à
N.
parvulum
Crétacé
(Maastrichtien)
SousZone à
N. romeinii
Z à P.
eugubina
200
En 1980, à Gubbio (Italie), W. Alvarez,
pour essayer d’évaluer la durée de la
couche d’argile marquant la limite K/T,
eut l’idée d’utiliser le flux de matière
cosmique (connaissant le flux actuel, il
pensait pouvoir ainsi estimer la durée de
son dépôt). Pour cela, il utilisa l’iridium,
élément absent de la croûte terrestre
mais très abondant dans la matière
cosmique. Il mesura une concentration
énorme dans la couche d’argile, de
l’ordre de 9 ppb, alors que les sédiments
encadrant présentent des teneurs
inférieures à 0,1 voire à 0,01 ppb.
Cm
150
100
50
0
SousZone
à
M. prinsii
Zone
à
P. deformis
Zone
à
C. primus
Géochimie : évolution des teneurs en iridium (Bonte et al, 1984)
-50
Teneur en iridium en ppb (ng/g)
Echelle logarithmique
D’après Delacotte (1982, thèse UPMC n° 8218).
Ph. Bonté, O. Delacotte, M. Renard, C. Laj, D. Boclet, C. Jehanno, R. Rocchia (1984):
An iridium rich layer at the Cretaceous/Tertiary boundary in the Bidart Section
(Southern France). Geohysical Research Letters, vol. 11, n°. 5, pp. 473-476.
-100
0,01
0,1
1
10
«
Sommaire
Géochimie : les teneurs en iridium dans la couche d’argile de la limite K/T
Cette anomalie en iridium a été
retrouvée à Bidart dès 1982 par
Rocchia et Delacotte et dans tous les
sites pélagiques où la série est
complète.
Son interprétation à partir du flux actuel
de matière cosmique impliquerait un
hiatus de plusieurs millions d’années
incompatibles avec les données
géologiques. Alvarez conclut donc à
un apport massif exceptionnel de
matière cosmique au passage K/T.
Ce travail donna naissance à une
longue polémique entre partisans
d’une origine mantellique (volcanique)
et cosmique (impact de météorite) de
l’Ir.
12
11
Tertiaire (Paléocène – Danien)
10
9
Zone
à
P. eugubina
8
7
6
5
4
Zone à
G.cretacea
3
Crétacé
1 &2
Zone
à
P. deformis
Maastrichtien
D’après Delacotte (1982, thèse UPMC n° 8218).
Ph. Bonté, O. Delacotte, M. Renard, C. Laj, D. Boclet, C. Jehanno, R.
Rocchia (1984): An iridium rich layer at the Cretaceous/Tertiary
boundary in the Bidart Section (Southern France). Geohysical
Research Letters, vol. 11, n°. 5, pp. 473-476.
Teneur en iridium en ppb (ng/g)
0,01
0,1
1
10
Echelle logarithmique
«
Sommaire
Crétacé
(Maastrichtien)
Minéralogie : les spinelles nickélifères
La découverte de spinelles nickélifères (magnétites nickeliféres),
à signatures géochimiques extraterrestres dans la couche à
iridium de nombreux sites, dont Bidart (Robin et Rocchia, 1998),
fait clairement pencher les données vers une origine cosmique
de l’excès d’iridium.
Ces spinelles sont des minéraux secondaires, nés de la fusion et
de l'oxydation des grains extraterrestres lorsqu'ils pénètrent à
grande vitesse (15-20 km/s) dans l'atmosphère terrestre. Sous
l'effet de la friction avec l'air, la surface des grains s'échauffe et
fond. Des gouttes de matière en fusion sont projetées et s'oxydent
rapidement au contact de l'atmosphère. C'est à l'intérieur de ces
gouttes que le spinelle nickélifère cristallise.
Après leur dépôt dans les sédiments marins, les gouttes (ou
sphérules) s'hydratent rapidement et se transforment en argile.
Seul le spinelle, totalement inaltérable, subsiste. Sa présence
dans les sédiments de la limite K/T signe donc un épisode
particulier de la chute des météorites sur Terre : la phase de
fusion et d'oxydation.
La datation d’une phase de réouverture géochimique, vers 65 Ma,
de zircons choqués provenant à la fois d’éjectas du cratère de
Chicxulub (Yucatan, Mexique) et de la couche d’argile à Haïti et
dans le Raton Basin (USA) fait cette région du Mexique le
candidat le plus probable pour l’impact.
Maastrichtien
Clichés des spinelles : E.Robin (LSCE/CEA-CNRS-UVSQ)
«
Sommaire
SousZone
à
N.
parvulum
Crétacé
(Maastrichtien)
SousZone à
N. romeinii
Cm
Z à P.
eugubina
50
200
150
Dans tous les sites pélagiques,
la limite K/T est marquée par un
accident négatif du d13C,
synchrone du pic d’iridium, qui
traduit à la chute de la
production primaire et la
disparition
drastique
des
producteurs
carbonatés
pélagiques. A Bidart, cet
accident est particulièrement
bien marqué (3 ‰).
100
0
SousZone
à
M. prinsii
Zone
à
P. deformis
Zone
à
C. primus
Géochimie : évolution du rapport isotopique du carbone (δ13C)
-50
δ13C ‰
-100
D’après Delacotte (1982) et Minoletti (2002).
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
«
Sommaire
Géochimie : rapport isotopique du carbone (δ13C) dans la couche d’argile de la limite K/T
Cet
accident
isotopique,
marqueur de la limite K/T,
d’abord mis en évidence sur le
carbonate total (Letolle et
Renard, 1980) a été aussi
mesuré sur les foraminifères
planctoniques et par Minoletti
(1982) sur les nannofossiles
calcaires et les microparticules
calcaires (micarb).
12
11
Tertiaire (Paléocène – Danien)
10
9
Zone
à
P. eugubina
8
7
6
5
4
Zone à
G.cretacea
3
Crétacé
1 &2
Zone
à
P. deformis
Maastrichtien
-2
-1
0
1
2
δ13C ‰
D’après Delacotte (1982) et Minoletti (2002).
«
Sommaire
Les nannofossiles « d’aspect crétacé », trouvés dans la couche d’argile, sont-ils des survivants à
la crise ?
δ18O
-6
-5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
δ13C
-1
Particules
inorganiques
calcaires daniennes
Nannofossiles
calcaires
daniens
-2
-3
-4
Crétacé
(Maastrichtien)
-5
D’après Minoletti, de Rafélis, Renard et
Gardin (2004), Rev. Micropal, 47, n° 3.
Nannofossiles
calcaires
d’aspect crétacé
récoltés dans le
Danien basal.
Nannofossiles calcaires
maastrichiens
Il y a une disparition quasi-complète des producteurs carbonatés
pélagiques dans la couche d’argile de la limite K/T. Cependant, des
formes de nannofossiles calcaires, connus dans les niveaux
maastrichtiens, se retrouvent fréquemment dans cette couche. La nature
de ces formes (remaniées vs. survivantes) a longtemps été source de
débat. Leurs rapports isotopiques (carbone et oxygène), très proches de
ceux des nannofossiles des couches du Crétacé, prouvent qu’à Bidart,
les nannofossiles d’aspect maastrichtien présents dans la couche d’argile
sont en majorité remaniés et ne représentent pas des formes survivantes
à la crise K/T.
«
Sommaire

La limite Crétacé/Tertiaire - elements

Transcription

Documents pareils

poisson tableau web

Fiche 1 :Renard arctique Nom scientifique de l`animal :Alopex

Maitre Renard - Les Cadeaux de Pimprenelle

disponible ici - Maison de la Réserve

ECOLES 2016 - SUPER CHOUETTE.pub

Correction sujet 2B

Crise biologique à la limite Crétacé-Tertiaire

La mission 1 correspond aux pages 1et 2