Relations entre tectonique, sédimentation, authigenèse et diagenèse en contexte extensif : le Jurassique supérieur du Boulonnais (France)

Relations between tectonics, sedimentation, diagenesis and authigenesis in an extensive geological context : the upper Jurassic of the Boulonnais (France)

• Auteur / Autrice : Ebraheem Hatem
• Direction : Nicolas Tribovillard, Olivier Averbuch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences, Écologie, Paléontologie, Océanographie
• Date : Soutenance le 09/10/2015
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences (LOG)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géochimie organique

Bactéries sulfato-réductrices

Matière organique

Diagenèse

Argile

Sédimentologie

Boulonnais (Pas-de-Calais)

Jurassique supérieur

Tectonique

Mots clés libres

Failles synsédimentaires

Résumé

L'objectif de ce travail est d'évaluer les rôles respectifs des facteurs environnementaux et de la tectonique synsédimentaire en milieu de plate-forme propice à l'accumulation de matière organique. La zone atelier est le Jurassique supérieur du Boulonnais et ses dépôts terrigènes (grès et marnes), accumulés dans un contexte tectonique extensif, à une époque où les variations du niveau marin pouvaient être importantes. Nous montrons que les bancs calcaires et les récifs à huîtres que nous avons étudiés dans ces formations sont d'origine diagénétique très précoce et qu'ils se sont formés à l'interface eau-sédiment ou juste au-dessous. Ces carbonates sont induits par des réactions chimiques bactériennes rendues possibles par des circulations de fluides de long des failles synsédimentaires. Nos résultats montrent également que les conditions de préservation de la matière organique sont soumises à de nombreux facteurs mais nous insistons ici sur le rôle du fer qui, par sa présence, peut empêcher les réactions de sulfuration entre les ions sulfures et les molécules organiques. De ce fait, cette protection naturelle par sulfuration est empêchée et la matière organique est plus intensément reminéralisée. Les sources de fer sont multiples en milieu de plate-forme mais nos travaux suggèrent que les smectites puissent véhiculer du fer alors qu'elles sont souvent interprétées comme des vecteurs de matière organique. Enfin, nous montrons que des gradients de distribution de la smectite peuvent être très marqués sur de courtes distances, malgré la flottabilité de ce minéral. Cette information est utile pour les reconstitutions fondées sur les argiles.

The goal of this study was to evaluate the respective roles of environmental factors and synsedimentary tectonic in a platform environment favorable to the accumulation of organic matter. The study area is the Upper Jurassic of the Boulonnais (Northern France) and the terrigenous deposits (sandstone and marl) accumulated in an extensive tectonic context, at a time when the sea level variations could be noticeable. We show that the limestone beds and oyster reefs that we studied are of earliest diagenetic origin and that they were formed at the water-sediment interface or just beneath. These carbonates are induced by bacterial chemical reactions enabled by fluid circulation along synsedimentary faults. Our results also show that the conditions of preservation of organic matter is subject to many factors but we focus here on the role of iron which, by its presence, can prevent sulfuration reaction between sulfide ions and organic molecules. Thus, this natural protection by sulfuration is prevented and the organic material is more intensely mineralized. The sources of iron are multiple in a platform environment but our work suggests that smectites can convey iron while they are often considered to be organic-matter vectors. Finally, we show that smectite distribution gradients can be very marked over short distances in spite of the buoyancy of this mineral. This information is useful for clay-based reconstructions.