Processus sédimentaire de dépôts des boues rouges océaniques de l'Oligocène-Miocène dans le nord de la Mer de Chine du Sud et leur signification paléocéanographique

Sedimentary process of the late Oligocene-Miocene oceanic red beds in the northern South China Sea and their paleoceanographic significance

• Auteur / Autrice : Wei Shu
• Direction : Christophe Colin, Zhifei Liu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 06/06/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay en cotutelle avec Tongji university (Shanghai, Chine)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosciences Paris-Saclay (Orsay, Essonne ; 2004-....) - State Key Laboratory of Marine Geology (Shangaï)
• Partenaire(s) de recherche : référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Géosciences, climat, environnement et planètes (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Zhimin Jian
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Shiming Wan, Xiumian Hu, Franck Bassinot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Shiming Wan, Xiumian Hu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chine méridionale, Mer de

Miocène

Paléohydrologie

Géochimie

Couches rouges (sédimentologie)

Mots clés libres

Oligocène-Miocène

Mer de Chine du Sud

Dépôt des boues rouges (ORB)

Dépôts pélagiques

Courant de haute mer

IODP Site U1499

Oligocene-Miocene

South China sea

Oceanic red beds (ORB),

Pelagic deposits

Deep-water currents

IODP Site U1499

Résumé

Les boues rouges océaniques (ORB) désignent les sédiments marins de couleur rouge formés dans des conditions riches en oxygène, en milieu pélagiques ou hémipélagiques. Les ORB ont la capacité de préserver les caractéristiques de l'environnement sédimentaire de l'époque, revêtant une grande importance pour la compréhension des processus de dépôt du fond des océans à l'échelle régionale, ainsi que des changements survenus dans les environnements marins anciens. Cette étude vise à spécifier les processus sédimentaires à l’origine des dépôts ORB et l'évolution passée des courants océaniques en se focalisant sur la restitution des conditions hydrodynamiques des milieux de dépôt, de l’état d’oxydation des sédiments, des sources des sédiments et l'évolution de la paléo-circulation. Des analyses du TOC, de la teneur en carbonate, de la minéralogie des argiles, de la granulométrie, de la géochimie élémentaire (éléments majeurs et traces) et isotopique (compositions isotopiques du Sr et du Nd) ont été réalisées sur les dépôts ORB (datés entre 27,0 et 10,6 Ma) et non-ORB (datés entre 10,6 et 10,0 Ma) du Site IODP U1499 localisé dans le nord de la MCS. Cette étude nous a permis, pour la première fois, d’obtenir une grande quantité de données et informations sur les dépôts ORB de la période fin Oligocène-Miocène sur le Site IODP U1499, qui constitue actuellement la séquence de dépôt de l’ORB la plus longue dans le bassin central de la MCS. Les résultats de nos recherches compensent le manque de compréhension du processus de sédimentation pélagique en MCS durant cette période de temps et fournissent des preuves directes des changements dans l'environnement sédimentaire ancien de la formation de l’ORB, de l'évolution à long terme de la circulation des eaux profondes et des processus d'altération de la zone terrigène. Tous ces processus sont ainsi reliés aux changements climatiques globaux du Miocène.

The oceanic red beds (ORB) refer to red-colored marine sediments formed under oxygen-rich conditions in pelagic or hemipelagic environments. ORB have the ability to effectively preserve the characteristics of the sedimentary environment of the time and are of great importance for understanding global and regional deep-sea sedimentary processes, as well as changes in paleoceangraphic conditions. This thesis aims to specify the sedimentary processes of the ORB and the evolution of ancient oceanic currents in their deep-sea environment, focusing on aspects of deep-sea hydrodynamic conditions, oxidation state of sediments, terrigenous provenances, and paleo-circulation evolution. Investigations of TOC, carbonate content, clay mineralogy, grain size, elemental geochemistry (major and traces) and isotopic geochemistry (Nd–Sr isotopes) were performed on the ORB (27.0–10.6 Ma) and the overlying non-red beds (10.6–10.0 Ma) at International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 367 Site U1499 in the northern SCS. This work allowed us, for the first time, to obtain a large amount of data and information on the late Oligocene-Miocene ORB at IODP Site U1499, which is the currently longest pelagic sedimentary sequence of the ORB in the central basin of the SCS. The results of our research compensate for the lack of understanding of the pelagic sedimentation process in the SCS during this time period, and provide direct evidence of changes in the ancient sedimentary environment of the ORB formation, the long-term evolution of deep-water circulation and the weathering processes of the terrigenous zone. All these processes are thus linked to the global climatic changes of the Miocene.