jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
de préservation de la matière organique et l'évolution paléobathymétrique et paléoécologique ([5] à [6]) et de la minéralogie des argiles [7]. L'objectif est ici de fournir puis de comparer un ensemble de données nouvelles qui permette de poser un premier jalon de corrélation utilisable en termes de stratigraphie séquentielle entre les séquences décrites en Mer du Nord et celles en cours d'élaboration dans le bassin de Paris. CADRE GÉOGRAPHIQUE ET GÉOLOGIQUE. — Les terrains kimberidgiens et tithoniens du Boulonnais, épais d'une centaine de mètres, affleurent en falaise sur le littoral entre le Sud de Boulogne et le Cap Gris-Nez. Sept
entre le Sud de Boulogne et le Cap Gris-Nez. Sept coupes distinctes sont réalisées. Les principaux résultats sédimentologiques nouvellement acquis sont présentés sous forme d'une succession reconstituée à partir d'observations effectuées sur une distance de 20 km entre le Sud du Cap de la Crèche et le Nord d'Audresselles (fig.). FACIÈS, ENVIRONNEMENTS ET SÉQUENCES DE DÉPOTS. La série sédimentaire du Kimmeridgien/Tithonien du Boulonnais correspond à un milieu de rampe carbonatée homoclinale, [8] dont les caractéristiques sont les suivantes : (1) absence de dépôts gravitaires de pente fréquents en domaines de bordure de plate-forme (turbidites, brèches.), (2) absence de véritables barrières
bordure de plate-forme (turbidites, brèches.), (2) absence de véritables barrières oolitiques, bioclastiques, ou récifales avec leur domaine marin restreint associé, (3) forte dilution des carbonates dans l'argile et ubiquité des dépôts de tempêtes indiquant de bonnes communications avec le milieu marin ouvert, (4) domaines les moins profonds connectés au littoral. On distingue à l'intérieur de ce système sédimentaire sept faciès constitués de successions répétitives, verticalement ordonnées, de lithofaciès élémentaires (fig.). L'évolution paléobathymétrique déduite de l'analyse des faciès sédimentaires permet de mettre en évidence trois ordres de variations superposés (fig.). Chacun de ces cycles est borné au point de plus grande
de ces cycles est borné au point de plus grande profondeur par des surfaces d'inondation maximale (MFS) [9], et recoupé par des surfaces d'érosion ou leurs équivalents concordants formés en phase de chute (downward shift, DS) et/ou de remontée du niveau relatif de la mer (ravinement surface, RS). On distingue : (1) des cycles d'échelle décimétrique à métrique composés des motifs décrits par les successions élémentaires de lithofaciès; (2) des cycles d'échelle décamétrique constitués d'une tendance graduelle à l'émersion suivi d'un approfondissement progressif (Sx); (3) un cycle d'échelle pluridécamétrique avec tendance à la diminution (S1 à S5), puis à l'augmentation
tendance à la diminution (S1 à S5), puis à l'augmentation (S6 à S9) de la profondeur de dépôt du point de paléobathymétrie minimale de chaque séquence Sx. BIOSTRATIGRAPHIE ET INFLUENCE DE LA PALÉOBATHYMÉTRIE SUR LES PEUPLEMENTS D'AMMONITES. — La révision des faunes d'ammonites et l'étude de nouvelles récoltes conduisent à préciser les datations (fig.). Les coupes étudiées dans le Boulonnais sont datées du sommet de la zone à Mutabilis à la zone à Pallasioides. La limite Kimmeridgien/Tithonien est située avec précision au sein des Argiles de Châtillon, dans lesquelles on distingue deux membres : l'inférieur appartient à la zone à
distingue deux membres : l'inférieur appartient à la zone à Autissiodorensis (souszone à Autissiodorensis) et le supérieur à la zone à Gigas-Elegans. Il y a lacune de la partie supérieure de la zone à Autissiodorensis (sous-zone à Irius). La position de la limite supérieure de la zone à Mutabilis est également précisée et dans la zone à Eudoxus sont identifiées les trois sous-zones (Orthoceras, Caletanum, Contejeani) définies dans le domaine Nord-Aquitain [10]. Cette étude permet par ailleurs de comparer la morphologie des coquilles des peuplements d'ammonites avec la paléobathymétrie. Lors des périodes de remontée rapide du niveau relatif de la
des périodes de remontée rapide du niveau relatif de la mer, ici à trois reprises successives, (base de la zone à Autissiodorensis, base de la zone à Gigas-Elegans, base des Argiles de la Crèche) les formes subserpenticônes dominent (Propectinatites, Pectinatites). Elles font place à des ammonites à morphologie globuleuse (Aspidoceras, Gravesia) lorsque la paléobathymétrie diminue. MINÉRAUX ARGILEUX. La fraction argileuse (particules non calcaires de taille inférieure à 2 µm) étudiée par diffraction des rayons X est constituée essentiellement d'illite, de smectite et de kaolinite [7] (fig.). La nature des assemblages argileux est indépendante de la lithologie, des faciès et des
argileux est indépendante de la lithologie, des faciès et des teneurs en matière organique. Ceci suggère une absence de transformations diagénétiques in situ, et nous conduit à considérer les minéraux argileux comme principalement détritiques. Les proportions d'illite et de kaolinite varient parallèlement et en opposition avec celles de smectite. Deux changements minéralogiques majeurs se produisent; l’un à la limite entre les Argiles de Moulin Wibert et les Grès de Connichtun, l’autre entre les Argiles de la Crèche et celles de Wimereux. Ils sont marqués par le passage d’une sédimentation smectitique à une sédimentation dominée par l’illite et la kaolinite. MATIÈRE
à une sédimentation dominée par l’illite et la kaolinite. MATIÈRE ORGANIQUE. — La matière organique étudiée par pyrolyse Rock-Eval [12] présente une répartition stratigraphique hétérogène. Les teneurs maximales, associées au faciès 1 (fig.), se situent au sein des Argiles de Châtillon (6,6 de COT, Carbone Organique Total) et dans les Argiles de la Crèche (3,5 de COT). Il s’agit d’une matière organique marine d’origine planctonique (type II). Dans les autres formations, les teneurs dépassent rarement 1% et l’origine est souvent mixte, marine et continentale. Les Tmax, compris entre 413 et 434°C, indiquent que la matière organique est peu évoluée, ce
434°C, indiquent que la matière organique est peu évoluée, ce qui s’accorde avec la présence dans la fraction argileuse de minéraux smectitiques formés dans des conditions de surface et avec l’enfouissement modéré du Jurassique terminal du Boulonnais. D’après les données de la géologie régionale, l’enfouissement est vraisemblablement resté inférieur à 500 m. DISCUSSION. — Les teneurs maximales en matière organique sont préférentiellement associées (1) aux périodes de maximum d’inondation à toutes les échelles de séquences, (2) aux bases de séquences décamétriques dont l’amplitude des variations paléobathymétriques est la plus importante (S 4 et S 6), et notamment (3) aux séquences
(S 4 et S 6), et notamment (3) aux séquences dont la phase transgressive (« landward stepping ») est la plus forte. La comparaison de la courbe bathymétrique et des données des argiles montre qu’il n’existe pas de relation stricte entre la profondeur du milieu de dépôt et la constitution des assemblages argileux. Toutefois, le passage d’une sédimentation à illite et kaolinite à une sédimentation smectitique se produit alors que la tranche d’eau diminue (S 2 et S 5) et que les sédiments se déposent dans un milieu plus proximal. Ceci est inhabituel dans les sédiments marins plutôt enrichis en
Ceci est inhabituel dans les sédiments marins plutôt enrichis en illite et kaolinite sur les bordures et en smectite au large. Il faut donc supposer que la baisse du niveau marin à l’origine d’une diminution de la tranche d’eau entraîne également l’émersion graduelle de domaines continentaux côtiers favorables au développement pédologique de smectites. Le relais des illites et kaolinites par les smectites correspondrait aux périodes de maximum de progradation juste avant le downward shift maximal. Il serait lié à des variations du niveau marin indépendante du contexte structural. Les deux changements minéralogiques majeurs marqués par l’accroissement concomitant de l’illite et
changements minéralogiques majeurs marqués par l’accroissement concomitant de l’illite et de la kaolinite coïncident avec les niveaux DS/RS2 et DS/RS7. Des changements minéralogiques comparables connus par exemple dans l’Atlantique ou dans le Boulonnais à des périodes plus récentes sont attribués à une reprise d’émersion liée à des mouvements épirogéniques [12], [13]. La diminution de la tranche d’eau marquée par les surfaces DS/RS2 et DS/RS7 semble donc plutôt d’origine tectonique. La confrontation des données obtenues dans le Boulonnais avec celles du Dorset [14] et du Nord de l’Aquitaine [15] montre que seules les discontinuités DS/RS 1, DS/RS4 permettent l’établissement de corrélations
seules les discontinuités DS/RS 1, DS/RS4 permettent l’établissement de corrélations interrégionales. D'autres discontinuités telles que DS/RS 2 et DS/RS 3 trouvent des équivalents dans le Nord de l'Aquitaine mais n'ont pu être décelées dans les zones septentrionales qui devaient constituer à cette époque un domaine marin beaucoup plus profond, donc globalement moins sensible aux érosions liées aux variations relatives du niveau de la mer. Pour une même période (ex. zones à Mutabilis, Eudoxus) les teneurs en matière organique sont particulièrement importantes dans le Nord-Est de l'Angleterre et négligeables dans le Boulonnais. Par contre, les phases d'accumulations ultérieures (base de la
Boulonnais. Par contre, les phases d'accumulations ultérieures (base de la zone à Gigas-Elegans en particulier) sont bien conservées dans ces deux régions. CONCLUSIONS. — 1) L'analyse détaillée des faciès sédimentaires et des faunes d'ammonites du Kimmeridgien/Tithonien du Boulonnais a permis d'établir un découpage séquentiel calé par rapport aux biozones d'ammonites. (2) La limite Kimmeridgien/Tithonien est précisément localisée au sein des Argiles de Châtillon. (3) La comparaison de l'analyse séquentielle et de la distribution de la matière organique montre que les teneurs les plus élevées sont associées aux périodes de maximum d'inondation à toutes les échelles de séquence et en particulier
d'inondation à toutes les échelles de séquence et en particulier aux séquences décamétriques dont l'amplitude des variations bathymétriques est la plus importante. (4) L'étude minéralogique de la fraction argileuse suggère l'existence de deux discontinuités contrôlées par des réactivations tectoniques du substratum, DS/RS 2 et DS/RS 7. Seule cette dernière semble réellement d'ampleur interrégionale. Note remise le 19 octobre 1992, acceptée après révision le 23 décembre 1992. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] A. PERRODON, Bull. Centre Rech. Expl. Prod. Elf Aquitaine, 15, (2), 1991, p. 253-259. [2] F. BAUDIN, F. CECCA, E. FOURCADE et J. AZEMA, C. R. Acad. Sci. Paris, 314, série
et J. AZEMA, C. R. Acad. Sci. Paris, 314, série II, 1992, p. 373-379. [3] P. PRUVOST, Ann. Soc. géol. Nord, XLIX, 1924, p. 187-207. [4] D. V. AGER et P. WALLACE, Proceed. Geologists' Assoc., 77, 4, 1966, p. 385-417. [5] W. OSCHMANN, Facies, 18, 1988, p. 49-82. [6] W. OSCHMANN, Sedim. Geol., 69, 1990, p. 313-332. [7] J.-F. DECONINCK, H. CHAMLEY, P. DEBRABANDT et J.-P. COLBEAUX, Ann. Soc. géol. Nord, CII, 1983, p. 145-152. [8] J.-F. READ, Amer. Assoc., Petrol. Geol. Bull., 69, 1985, p. 1-21. [9] J.-N. PROUST, M. DEYNOUX et F. GUILLOCHEAU, C. R. Acad. Sci. Paris,
M. DEYNOUX et F. GUILLOCHEAU, C. R. Acad. Sci. Paris, 310, série II, 1990, p. 255-261. [10] P. HANTZPERGUE, Bull. Soc. géol. France, 7, 21, 6, 1979, p. 715-725. [11] J. ESPITALIÉ, G. DEROO et F. MARQUIS, Rev. Inst. Franc. Pétrole, 40, 5, p. 563-579; 40/6, p. 755-784; 41/1, 1985, p. 73-89. [12] H. CHAMLEY, Clay Sedimentology, Springer, Heidelberg, 1989, 623 p. [13] J.-F. DECONINCK, F. AMEDRO, A. FIOLET-PIETTE, P. JUIGNET, M. RENARD et F. ROBASZYNSKI, Ann. Soc. géol. Nord, 1, 2e série, 1991, p. 57-66. [14] P. B. WIGNALL, Marine and Petroleum Geology, 8, 1991, p. 430-441. [15] P.
Marine and Petroleum Geology, 8, 1991, p. 430-441. [15] P. HANTZPERGUE, Geobios, 18, 1985, p. 179-194. [16] J. P. HERBIN, C. MULLER, J. R. GEYSSANT, F. MELIERES et I. E. PENN, Rev. Inst. Franç. Pétrole, 46/6, 1991, p. 675-712. J.-N. P et J.-F. D. : URA-CNRS n 719, Laboratoire de Dynamique Sédimentaire et Structurale, Université de Lille-1, 59655 Villeneuve-d'Ascq Cedex, France; J. R. G. : Laboratoire de Stratigraphie, Université Pierre-et-Marie-Curie, 4, place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France; J.-P. H. Institut Français du Pétrole, 1-4, avenue Bois-Préau, BP n° 311, 92506 Rueil Malmaison Cedex, France; J.-P. V. : rue du
92506 Rueil Malmaison Cedex, France; J.-P. V. : rue du Calvaire, PN 82 Coulogne, 62100 Calais, France. Géologie marine/Marine Geology Résultats des plongées du Nautile sur la marge continentale du Pérou à 5°40'S : étude de la zone d'arrachement d'un méga-glissement sous-marin (campagne NAUTIPERC, 1991) Anne Duperron, Yves Lagabriel et Jacques Bourgogné Résumé Durant la campagne NAUTIPERC, huit plongées du submersible Nautile ont été réalisées sur la marge nord péruvienne, au large de Paita entre 5°S et 6°S, le long d'un escarpement courbe de la pente moyenne interprété d'après les données bathymétriques préexistantes comme la cicatrice d'un vaste glissement sous-marin.
données bathymétriques préexistantes comme la cicatrice d'un vaste glissement sous-marin. On constate un développement intense de la fracturation sur l'ensemble de l'escarpement et une organisation en succession de petites falaises actives et de replats plus ou moins sédimentés. Des sorties de fluides marquées par la présence de colonies de bivalves géants ont été observées en divers points de l'escarpement. Comme le démontrent les datations micropaléontologiques effectuées sur les échantillons récoltés en plongée, cette cicatrice met à nu les couches internes de la pente moyenne confirmant ainsi l'hypothèse formulée sur l'origine de cette structure. Results of the Nautile dives along the
de cette structure. Results of the Nautile dives along the continental margin off Peru at 5°40'S: study of the scar of a mega, submarine slide (NAUTIPERC cruise, 1991) Abstract — Eight dives of the submersible Nautile have been conducted along a major curved scarp of the middle slope of the continental margin off northern Peru in the Paita area, at 5°-6°S. According to previous bathymetric data the curved scarp is interpreted as the scar of an important slide which occurred recently. The scarp consists of a succession of steep cliffs and gentle slopes covered with recent pelagic sediments. A dense
and gentle slopes covered with recent pelagic sediments. A dense net of joints has been observed along the whole scarp and numerous fluid vents associated with colonies of giant clams have been discovered. The biostratigraphical analysis of sediments sampled during the dives confirms that deep layers of the middle slope are exposed along the scar, thus confirming the previous hypothesis relative to the origin of this feature. Abridged English Version — Previous studies conducted along the active margin off northern Peru have shown that large-scale subsidence has affected the whole margin in the last million years ([1] to [8]). In
margin in the last million years ([1] to [8]). In the area offshore Paita, detailed mapping was first conducted using the multibeam echo-sounder SEABEAM during the SEAPERC cruise [11]. The surveyed area is characterized by the presence of three curved scarps named the Upper Slope Scarp (USS), the Middle Slope Scarp (MSS) and the Lower Slope Scarp (LSS) [12] (fig. 1). The USS and MSS correspond respectively to the lower and the upper limits of the middle slope which extends from 3,000 to 4,500 m depth. The MSS has a curved shape with its northern and southern parts trending respectively
curved shape with its northern and southern parts trending respectively East-West and North-South and slope gradients varying from 10 to 30° (figs. 2 and 3). The plateau located between the USS and the MSS was interpreted as the surface of a tilted block bounded landward by a major normal fault which merges along the USS ([11], [13], [14]). The MSS is regarded as a scar along which an important volume of rocks has slid down towards the trench ([11], [13], [14]) as a consequence of an oversteepening of the seaward flank of a rollover fold developed in the middle slope
flank of a rollover fold developed in the middle slope area during the last 400 kyr [15]. The northern part of the middle slope shows a structural pattern characterized by small valleys and ridges roughly parallel to the curvature of the USS (fig. 2), suggesting that the structure of this area is controlled by mass movements in relation with slope instabilities. Such features developed in a subduction context have led to classification of the Peruvian margin as a type of extensional active margin ([11], [16]). In order better to constrain the tectonic and gravity processes that have occurred in such
the tectonic and gravity processes that have occurred in such a subduction context, eight dives of the submersible Nautile were conducted along the East-West and North-South trending parts of the MSS during the first leg of the NAUTIPERC cruise in March to April 1991 (fig. 4). The MSS exposes moderately indurated sedimentary rocks, mostly claystone, siltstone, fine-grained sandstones and minor dolostone. It appears to be a composite feature consisting of a succession of small cliffs, steep slopes covered with fresh screes and flat areas covered with recent pelagic ooze. Very recent scars have been observed locally, confirming that rock falls
recent scars have been observed locally, confirming that rock falls and other gravity flows are still active along the scarp. The rocks exposed along the MSS are characterized by the development of numerous joints and fractures at various scales (decimetre, metre). Major joint orientations measured directly along the scarp are NO, N20, N 40-45, N90 and N 120 for the East-West trending part of the MSS. They are N 10, N45, N90 and N 130 for the North-South segment. There is no clear difference between the orientations of joint sets of each segment of the MSS. As shown by detailed
of each segment of the MSS. As shown by detailed study of the dolomites, early diagenetic processes are responsible for the development of some of the observed joints [17]. It is not clear however whether most of the fracturation is related to later compressional or tensional tectonic stress acting on the margin. Micropaleontological results obtained from the samples collected during the dives are reported on figure 4. The oldest sediments are Miocene in age and have been sampled in the southernmost part of MSS. The remaining sediments are Pliocene or Quaternary in age [18] (fig. 4). This indicates that the
Quaternary in age [18] (fig. 4). This indicates that the scarp exposes deep levels of the middle slope thus confirming that this feature can be regarded as the scar of a major slide. This further suggests that the entire middle slope block is dipping towards the north [19]. A series of parallel, bathymetric sections across the middle and the upper slopes are shown in figure 3. The volume of rocks voided by mass wasting along the MSS can be estimated by comparison of the topographic profiles from the northern and southern parts of the mapped area. In the northern part,
southern parts of the mapped area. In the northern part, the middle slope has a dome-shape with seaward slope gradients ranging from 4 to 13°, whereas the average slope angle along the MSS is 25°. It thus appears that mass wasting occurred for slope gradients greater than 13°. Mass movements are still active along the scarp as revealed by the presence of a detaching block south of 5°40'. The block which has a convex slope profile is limited by a North-South trending, elevated valley which connects to a curved canyon cutting through the MSS. Numerous colonies of clams (Calyptogena sp.)
cutting through the MSS. Numerous colonies of clams (Calyptogena sp.) and associated biological communities related to fluids vents have been discovered at different stations along the MSS ([20], [21], [22]), (fig. 4). The colonies are always linked to debris areas or to steep scarps, probably corresponding to active faults [12]. The isotopic analysis of fluids associated with barite deposits show high 87Sr/86Sr ratios, probably indicative of a continental derived component origin ([23], [24]). The colonies are most abundant in the northern part of the MSS (fig. 4). The largest clams field has been observed during dive NP 1-4 (fig. 4).
field has been observed during dive NP 1-4 (fig. 4). The location of this field corresponds to the intersection between two main structural directions: a N-S direction outlined by the southern part of the MSS and a E-W direction outlined by the canyon 2 in the upper slope (fig. 2). Finally, our Nautile observations confirm that the curved scarp in the middle slope of the Peru active margin at 5°40'S can be considered as the scar of a major rock slide which occurred very recently. The scarp exposes deep strata of the margin and the presence of numerous active fluid
of the margin and the presence of numerous active fluid vents suggests recent pressure release. Moreover, the curved shape of the structural fabric of the northern middle slope and the presence of a detaching block along the MSS indicate a generalized instability of the entire middle slope domain. En 1986, le retraitement du profil de sismique multitrace CDP3 réalisé perpendiculairement à la côte au large de Paita, a conduit à interpréter les escarpements des pentes moyenne et supérieure comme la traduction de failles inverses, permettant alors de conclure à l’existence d’un prisme d’accrétion tectonique [10]. Cette interprétation a été remise
d’un prisme d’accrétion tectonique [10]. Cette interprétation a été remise en cause à l’issue de la campagne SEAPERC consacrée à des levés bathymétriques SEABEAM centrés sur le profil CDP 3 [11]. Du continent vers l’océan, quatre domaines ont été identifiés : la pente supérieure, la pente moyenne, la pente inférieure et la fosse. Les structures marquantes de l’ensemble de la pente sont représentées par trois escarpements curvilignes de 400 à 1 000 m de dénivelé sur une longueur maximale de 30 km, à concavité tournée vers l’océan [11]. Du sommet de la marge vers la fosse, ces escarpements sont nommés
de la marge vers la fosse, ces escarpements sont nommés respectivement : USS (Upper Slope Scarp), MSS (Middle Slope Scarp) et LSS (Lower Slope Scarp) [12] (fig. 1). L’USS marque la limite supérieure de la pente moyenne, le MSS, sa limite inférieure. Un profil de sismique multitrace oblique à la pente a permis de montrer que l’USS est l’émergence d’une faille normale majeure à pendage vers l’océan [11]. Ainsi, le plateau de la pente moyenne apparaît comme la surface d’un bloc basculé le long de cette faille [11], [13], [14]. Le MSS dont la dénivelée maximale atteint 1000 m pour
Le MSS dont la dénivelée maximale atteint 1000 m pour une pente variant de 15 à 30° a été interprété comme la cicatrice d’arrachement d’un mégaglissement dont le matériel s’est accumulé sur la pente inférieure et dans la fosse [11], [13], [14]. L’arrachement est à mettre en relation avec un raidissement de la pente moyenne soumise à une déformation de type « roll-over », liée à l’activité de la faille normale sus-jacente [15]. Le nord de la pente moyenne présente un développement de rides et vallées dont les directions curvilignes suivent la courbure de l’USS (fig. 2). Ces déformations suggèrent
suivent la courbure de l’USS (fig. 2). Ces déformations suggèrent que l’ensemble de la pente moyenne est soumise à un phénomène d’instabilité gravitaire. Analyse détaillée du MSS. Afin de mieux connaître le détail de ces structures et la nature des processus qui les ont engendrées, une étude détaillée des différents escarpements de la zone a été réalisée à l’aide du submersible Nautile lors de la campagne NAUTIPERC de mars à avril 1991. Quinze plongées ont été menées sur la zone Paita. Les résultats présentes ici ne concernent que les huit plongées effectuées durant le premier parcours de la campagne, le