Provenance du matériel à l’origine des formations pédologiques quaternaires des archipels des Bermudes et des Bahamas

Origin of the Bermuda and Bahamas Quaternary paleosols

• Auteur / Autrice : François Prognon
• Direction : Isabelle Cojan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dynamique et ressources des bassins sédimentaires
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles en géologie

Stratigraphie

Sols -- Micromorphologie

Géomorphologie

Pédologie

Sédiments (géologie)

Résumé

Les îles des archipels des Bermudes et des Bahamas sont caractérisées par l’alternance de dépôts carbonatés et de paléosols. L’origine de ces formations a été rapportée à l’accumulation puis à l’altération des poussières sahariennes. La minéralogie des paléosols des Bermudes est composée de carbonates, de minéraux argileux, de minéraux phosphatés et d’oxydes et hydroxydes de fer et d’aluminium. Le cortège argileux est composé de kaolinite, de chlorite et d’interstratifiés chlorite/vermiculite. Son analyse montre que le matériel à l’origine des paléosols provient de l’édifice volcanique sous jacent. L’apport volcanique est renforcé lors des périodes de bas niveau marin. Le matériel est soufflé sur l’île où il subit alors l’altération pédologique. Le taux d’accumulation du matériel volcanique était probablement supérieur au taux d’altération par pédogenèse. Le flux de particules atmosphériques d’origine saharienne demeure invisible. La minéralogie des paléosols d’Eleuthera (Bahamas) est dominée par les carbonates. Les formations récentes contiennent de la kutnahorite ; les formations anciennes contiennent de l’hydrotalcite. L’étude comparative des paléosols de San Salvador et d’Eleuthera montre que l’évolution des unités pédologiques est liée à leur capacité à lessiver leur contenu carbonaté. Ce facteur est contrôlé par la structure de la plate-forme sous-jacente ou par la nature du substratum. Le cortège argileux des paléosols et des forages marins des Bahamas présente une forte teneur en illite qui traduit l’importante des apports nord sahariens alors que sa teneur élevée en chlorite illustre l’existence d’une composante nord-américaine.

Bermudan and Bahamian Quaternary deposits are characterized by the alternation of carbonates and paleosols. Up to now, atmospheric material, especially Saharan dust, was considered as the main component of the pedological formations. XRD analyses revealed that the mineralogical assemblage of the Bermuda paleosols predominantly includes carbonates, clay minerals (kaolinite, chlorite and chlorite/vermiculite), phosphates, aluminium and iron oxides/hydroxides. It is strikingly close to the mineralogy of the altered Bermuda volcanic seamount, but noticeably different from the mineralogy of Saharan dust. Moreover, volcanic lithoclasts are found in numerous paleosol profiles all over the archipelago, in all the recorded time intervals. We thus consider the volcanic seamount as the main source of non-carbonate minerals detected in the paleosols. The atmospheric dust reaching Bermuda all along the Quaternary period is probably diluted by the local flux of insoluble residues and remains undetectable by the XRD method. Carbonates dominate Bahamian paleosols mineralogical assemblage. Recent formations contain kutnahorite, older hydrotalcite. We carried out a comparative study on the evolution of the San Salvador and Eleuthera paleosols mineralogy. It is supported by the speciation model CHESS. It demonstrates that soil evolution is driven by the local platform physiography and by the substratum mineralogy. The clay assemblage from Bahamian paleosols and marine sediments is inherited from North African and probably from North American sources (Mississippi Valley Loess).