Facteurs de contrôle extrinsèques des dépôts microbiens récents en domaine de transition continental-marin

External controlling factors of modern microbial deposits at the transition between continental and marine environments

• Auteur / Autrice : Anthony Bouton
• Direction : Emmanuelle Vennin, Arnaud Brayard, Christophe Thomazo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance le 13/05/2016
• Etablissement(s) : Dijon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biogéosciences (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Thierry Mulder
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Raphaël Bourillot, Pieter T. Visscher
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Boulvain, Elias Samankassou

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sédiments lacustres

Lagunes

Diagenèse

Tapis microbiens

Cayo Coco (Cuba ; Île)

Grand Lac Salé (Utah ; lac)

Sédimentologie

Mots clés libres

Microbialites

Tapis microbiens

Environnement lacustre

Environnement lagunaire

Facteurs de contrôle

Préservation

Grand Lac Salé

Cuba

Microbial deposits

Résumé

Les microbialites, dépôts lithifiés d’origine microbienne, sont des structures organosédimentaires documentées depuis plus de 3,5 milliards d’années. La compréhension de ces structures, des conditions et des modalités de leur mise en place, nous apporte des informations précieuses sur l’origine de la vie sur Terre. Cette thématique de recherche est également en plein essor du fait de ses implications économiques majeures concernant les hydrocarbures. La reconstitution des environnements associés aux structures microbiennes fossiles reste incertaine, notamment entre milieux de dépôts marins ou continentaux. Ces deux environnements contrastés ont été étudiés à travers deux exemples modernes, Cayo Coco (Cuba) en domaine marin lagunaire et le Grand Lac Salé (Utah, USA) en domaine lacustre continental dans le but d’identifier des critères diagnostiques pour discriminer ces environnements dans le registre fossile.La formation des microbialites résulte de la minéralisation et de la lithification d’un tapis microbien sous l’influence d’une composante métabolique (intrinsèque) liée à l’activité du tapis microbien, et d’une composante environnementale (extrinsèque). L’objectif de ce travail était de replacer à différentes échelles les dépôts microbiens dans leur contexte environnemental et de comprendre les influences directes des paramètres extrinsèques sur : (1) les processus de minéralisation des tapis microbiens et la formation de microbialites, (2) la morphologie des structures microbiennes, (3) la distribution spatio-temporelle des microbialites et des sédiments associés, et enfin (4) les relations entre les tapis microbiens et microbialites et leur environnement.

Lithified microbial deposits, considered as microbialites, are organosedimentary structures observed since 3.5 billion years. Understanding the mechanisms and environmental conditions leading to their formation may provide valuable information about the origin of life on Earth. Our interest on this research topic has increased owing to the economic implications of these deposits, especially concerning the hydrocarbons. The reconstruction of the environments associated with microbial structures remains uncertain in the fossil record, especially between marine and continental domains. These two contrasting environments were studied through two modern examples: (1) a marine-fed lagoon area in Cayo Coco (Cuba), and the continental lake of the Great Salt Lake (Utah, USA) in order to identify diagnostic criteria allowing to distinguish both environments in the fossil record.Microbialite result from mineralization and lithification of microbial mats under the influence of metabolic chemical reactions (intrinsic) related to the activity of the microbial biomass and environmental (extrinsic) conditions. The objective of this PhD is to replace microbial deposits, at different scales, in their context of formation to highlight the significance of extrinsic parameters on: (1) the mineralization processes and the formation of microbialites, (2) the morphologies of observed microbial structures, (3) their spatial distribution, and (4) the relationship between microbial mats and microbialite and their environment.