Chronologie des sédiments kaoliniques à faciès wealdien (Barrémien moyen à Albien supérieur ; Bassin de Mons) et de la saprolite polyphasée (Crétacé inférieur et Miocène inférieur) de la Haute-Lesse (Belgique) : implications géodynamiques et paléoclimatiques

Chronology of the wealden facies kaolinitic sediments (Middle Barremian-Late Albian; Mons Basin) and of the polyphased saprolite (Early Cretaceous-Early Miocene) of the Haute-Lesse area (Belgium) : geodynamic and paleoclimatic implications

• Auteur / Autrice : Johan Yans
• Direction : Alain Perruchot, Christian Dupuis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace. Sciences de la terre
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Faculté Polytechnique de Mons (Belgique)

Mots clés

Mots clés libres

Kaolinite

Datation

Ardenne

Résumé

Ce travail traite de l'âge et de la durée des processus d'altération, d'érosion et de dépôt des sédiments kaoliniques, à partir de l'étude de plusieurs exemples localisés en Belgique. Au moyen de plusieurs méthodes, nous montrons que la kaolinite néoformée dans la Haute- Lesse (Ardenne) résulte d'une saprolitisation polyphasée agissant au moins durant le Crétacé inférieur et le Miocène inférieur. Les sédiments kaoliniques à faciès wealdien du Bassin de Mons, datés par l'examen palynologique, sont diachrones: Barrémien moyen à Aptien basal à l'Ouest du bassin et Albien supérieur sensu stricto à l'Est. De plus, les faciès wealdiens, réputés continentaux, renferment des témoins marins. Nous en concluons que l'utilisation du terme "faciès wealdien" ne doit sous-entendre aucune implication temporelle ou paléoenvironnementale. Bien qu'en partie contemporains des faciès wealdiens kaoliniques et également situés dans le Bassin de Mons, les sédiments du Groupe des Grès Verts de la Haine sont dépourvus de kaolinite, suite à des transformations minéralogiques au cours d'une diagenèse jusqu'alors insoupçonnée. Le dépôt des argiles kaoliniques de La-Roche-en-Ardenne est daté du Pléistocène inférieur et du Weichsélien moyen par la palynologie stratigraphique. La kaolinite provient du bassin versant de rivières qui entaillent les saprolites ardennaises formées au Crétacé inférieur et au Miocène inférieur. Nous confirmons de la sorte que la kaolinite peut être stabilisée pendant de longues durées sur le continent avant d'être mobilisée et déposée dans les bassins avoisinants. La mobilisation et la conservation de la kaolinite dépendent de l'action cumulée et contemporaine de plusieurs conditions géologiques précises. Le rôle du climat est mineur: il est dangereux d'associer systématiquement la présence de kaolinite dans une sédiment à un climat contemporain chaud sur le continent.

This work deals with the timing in the processes of weathering, mobilisation and deposition of the kaolinitic sediments, as deduced from several case studies located in Belgium. By using various methods, we show that the neoformed kaolinite of the Haute-Lesse (Ardenne) area is the result of a polyphased saprolitisation, which was effective at least twice, namely during the Early Cretaceous, and the Early Miocene. The kaolinitic wealden facies of the Mons Basin are precisely dated by palynology. They are diachronic: Middle Barremian to Earliest Aptian in the Western part of the basin and Late Albian sensu stricto in the Eastern part. Moreover, these facies, usually considered as continental sediments, do contain marine palynomorphs. We therefore recommend to use the term "wealden facies" to define a facies, regardless of any temporal or paleoenvironmental implications. Although they are coeval to the wealden facies, and also located in the Mons Basin, the sediments of the Haine Green Sandstone Group do not contain kaolinite. The lack of kaolinite is related to mineralogical transformations that took place during an unsuspected diagenesis. The deposition of the kaolinite-bearing clays of La-Roche-en-Ardenne is Early Pleistocene and Middle Weichselian in age, as deduced from stratigraphic palynology. The kaolinite within these sediments is undoubtedly inherited from the above-mentioned saprolites formed in the neighbourhood Ardenne area, during the Early Cretaceous, and the Early Miocene. Hence, we confirm that kaolinite can be preserved on the continent for a very long period, before undergoing mobilisation and deposition in the neighbouring basins. The mobilisation and the preservation of kaolinite result from several concurrent geological conditions. The climate is not a major parameter in this matter: as a consequence, the presence of kaolinite in sediments must not be systematically associated with a contemporaneous hot climate on the land.