Caractérisation et datation U-Th de calcrètes formées sur socle précambrien : reconstructions paléoenvironnementales dans l'Inde péninsulaire semi-aride

Characterization and U-Th dating of calcretes developed on precambrian basement : paleoenvironmental reconstructions in semi-arid peninsular India

• Auteur / Autrice : Nicolas Durand
• Direction : Bruno Hamelin, Pierre Curmi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quaternaire (ère géologique)

Strontium

Géochimie isotopique

Encroûtement (pédologie)

Paléoenvironnement

Datation -- Méthode uranium-thorium

Sols -- Micromorphologie

Inde

Croûtes calcaires

Résumé

Les calcrètes sont des formations continentales superficielles carbonatées qui peuvent s'étendre sur de vastes domaines géographiques dans les régions à climat aride et semi-aride, et constituer des marqueurs stratigraphiques d'une grande importance en géologie du Quaternaire. Le but de cette étude était de comprendre la genèse des calcrètes de la zone semi-aride de l'Inde péninsulaire et d'obtenir des repères chronologiques par datations Uranium-Thorium afin de déterminer leur potentiel comme enregistreurs des variations paléoenvironnementales. Nous avons mis en évidence que les profils à calcrètes formés sur le socle précambrien se sont mis en place de manière polyphasée par une évolution complexe associant des processus biologiques, colluviaux et géochimiques. L'altération des roches métamorphiques locales riches en minéraux calciques constituant la principale source du Ca. La datation des calcrètes par la systématique U-Th a montré que la méthode des isochrones était la plus appropriée pour ce type de carbonates impurs. Les âges obtenus, compris entre 300 et 44 ka, pour les différentes phases de calcrétisation soulignent le rôle du relief des Ghâts qui '' tamponne '' les effets de la mousson du SW, et qui a permis le maintien de conditions favorables à la mise en place et à la préservation de calcrètes.

Calcretes are carbonated surface continental formations particularly widespread in arid and semi-arid area which may constitute stratigraphic markers in Quaternary geology. The goal of this study was to understand the genesis of the calcretes and to constrain the timescales of their evolution by the Uranium-Thorium dating method in order to determine their potential for paleoenvironmental reconstruction in the semi-arid zone of peninsular India. We highlighted that the calcrete profiles formed on the Precambrian basement were set up in a multi-stages way by a complex evolution associating biological, colluvial and geochemical processes. The weathering of the local metamorphic rocks with Ca-rich minerals constitutes the main source of Ca. The dating of the calcretes by the U-Th systematic showed that the isochrones method was adapted for this type of impure carbonates. The ages obtained, ranging between 300 and 44 ka, for the various phases of calcretisation underline the role of the western Ghâts which lessens the effects of the SW monsoon, and allows the sustain of favourable conditions to the formation and the preservation of calcretes.