Relations entre variabilités minéralogiques et climatiques enregistrées dans les sédiments de l'Atlantique Nord pendant les huit derniers stades glaciaires-interglaciaires

Mineralogical and climatic variabilities relationship recorded in north atlantic sediments during the last eight glacial-interglacial stages

• Auteur / Autrice : Viviane Bout-Roumazeilles
• Direction : Hervé Chamley
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie et géochimie sédimentaire
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géomorphologie glaciaire

Cycles géologiques

Atlantique (océan ; nord)

Sédiments marins

Résumé

Les variations haute-résolution de la minéralogie et de la géochimie de la fraction argileuse des sédiments prélevés en Atlantique Nord, lors de la mission Paleocinat I (1990), ont été étudiées. L'examen de ces variations en fonction de l'évolution climatique, sédimentologique et hydrodynamique au cours des 8 derniers stades isotopiques (300 ka) a permis : de caractériser les sources et vecteurs minéralogiques majeurs, subactuels, en Atlantique Nord, grâce aux analyses complémentaires de la minéralogie et de la géochimie de la fraction argileuse des sédiments : l'illite, la chlorite et la kaolinite sont formées à partir de l'altération des roches acides des boucliers. Leur transport s'effectue principalement par l'intermédiaire des circulations d'eaux profondes et de surface. Les basaltes islandais représentent la principale source de smectite en Atlantique Nord. La smectite est dispersée dans les deux bassins océaniques à la faveur des circulations profondes et intermédiaires (système turbiditique du Maury Channel). Les interstratifiés illite-vermiculite sont présents uniquement dans la partie la plus occidentale du bassin Ouest-Atlantique. Ils se forment dans les sols développés sur les roches acides du bouclier canadien et sont transportés par des courants intermédiaires en Mer du Labrador ; de mettre en évidence le parallélisme entre l'évolution des assemblages argileux et les alternances glaciaires-interglaciaires au cours des derniers 300 ka : dans le bassin Ouest, les stades glaciaires s'accompagnent d'une augmentation de la concentration en smectite au dépens des minéraux argileux primaires (illite, chlorite), de la kaolinite et/ou des interstratifiés illite-vermiculite. La diminution des interstratifiés reflète directement la modification des conditions climatiques. En effet, en période glaciaire, les conditions physico-chimiques (hydrolyse et température) sont moins favorables la formation des interstratifiés à partir des minéraux primaires. La réduction des apports en minéraux argileux primaires résulterait à la fois de l'installation de la calotte glaciaire sur le bouclier, réduisant l'érosion physique, et d'une position plus méridionale des eaux en Mer du Labrador, impliquant la diminution des apports primaires depuis le plateau continental septentrional ; dans le bassin est, les stades glaciaires sont caractérisés par une augmentation des apports en minéraux argileux primaires, répondant au schéma traditionnel de l'intensification de l'érosion continentale glaciaire. La diminution des apports en smectite vers le Sud de l'Islande serait le reflet d'une position plus méridionale de la NADW en période glaciaire, réduisant les apports smectitiques depuis le Maury Channel ; de caractériser la nature et la dynamique de mise en place des sédiments caractérisant les niveaux de Heinrich : dans le bassin Ouest, les niveaux de Heinrich s'accompagnent d'apports massifs de minéraux argileux primaires arrachés au bouclier canadien lors du déplacement de la calotte Laurentide, et d'apports en interstratifiés illite-vermiculite. Ces derniers sont issus de la remise en suspension des sédiments du plateau continental, liée à la destabilisation de la calotte glaciaire Laurentide. Les apports de minéraux primaires argileux sont associés aux Ice-Rafting-Detritus, tandis qu'une nappe néphéloïde, dont l'écoulement s'intensifierait pendant les événements de Heinrich, serait le moteur du transport des interstratifiés illite-vermiculite. Ce mécanisme serait au moins aussi important que la décharge détritique par Ice-Rafting, en raison de la quantité énorme de sédiments qui peuvent ainsi être transportés en un laps de temps réduit. Dans le bassin Est, des apports détritiques riches en kaolinite, issus du Spitzberg, caractérisent certains des niveaux de Heinrich.