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(3e), 75252 Paris Cedex 05; A. D. : C.E.A./D.A.M.N., 33, rue de la Fédération, 75015 Paris; D. D. et J. J.: GO.GE.MA., 87640 Razès; A. L. : CO.GE.MA, 87020 Limoges; P. V. : CO.GE.MA. Hydrogéochimie, La Fontaine-du-Bosc, 34700 Lodève; J. P. : C.E.N.G./D.L.E.T.I., 85 X, 38041 Grenoble Cedex. PLANCHE 1/PLATE I JEAN LAMEYRE Fig. 2. A. Corrélation de la lithologie et de la diagraphie différée gamma ray P. M. (1) = Granité de Guéret, (2) = Granité de Guéret avec passées surmicacées, (3) = Leucogranites (indifférenciés), (4)=Gneiss d'Aubusson, (5) = Mobilisât, (6)=Aplite sombre, (7) = Brèche tectonique, (8) = Roche transformée (albitisation, chloritisation, kaolinisation possible), (9)= Altération de surface, (10)= Zone fracturée, (11)= Zone mylonitisée, (12)= Zone broyée. On notera la bonne définition par la diagraphie gamma ray des passages leucogranitiques dans les granodiorites. * Les limites entre les différents faciès pétrographiques ont été représentées horizontalement. En destructif, le contact entre les roches ne peut pas être observé. B. Contact granite-gneiss. (1)= Granité de Guéret, (2) = Leucogranite de type aplitique, (3) = Leucogranite à taches de cordierite, (4) = Gneiss d'Aubusson, (5) = Aphte sombre, (6) = Brèche tectonique, (7) = Transformation avec aspect crayeux (kaolinisation en cours), (8) = Transformation peu poussée (quelques albites, chlorite, kaolinite), (9)= Transformation avec aspect rose (albitisation et hématisation peu intense), (10)= Transformation avec aspect rouge (albitisation, hématisation intense), (11)= Zone fracturée, (12)=Zone broyée, (13) = Sulfo-sels gris, (14)= Galène, (15) = Pyrite, Marcasite, (16) = Fluorine, (17) = Valeur angulaire des plans de foliation. Fig. 2. A. Corrélation entre lithologie et radiométrie gamma ray type. (1) = Guéret granité, (2) = Guéret granité avec abondance de micas, (3) = Leucogranites (indifférenciés), (4) = Aubusson gneisses, (5) = Mobilisat, (6) = Dark aplite, (7) = Tectonique brèche, (8) = Clay altération, albitization, chloritization, (9) = Surface altération, (10) = Fractures, (U) = Mylonite, (12) = Crush zone. * Soushorizontales limites entre pétrographie fades sont artificielles car contacts ne peuvent être observés en forage percussion. B. Contact entre granits et gneisses. (1) = Guéret granité, (2) = Aplitique type de leucogranite, (3) = Leucogranite
= Transformation peu poussée (quelques albites, chlorite, kaolinite), (9)= Transformation avec aspect rose (albitisation et hématisation peu intense), (10)= Transformation avec aspect rouge (albitisation, hématisation intense), (11)= Zone fracturée, (12)=Zone broyée, (13) = Sulfo-sels gris, (14)= Galène, (15) = Pyrite, Marcasite, (16) = Fluorine, (17) = Valeur angulaire des plans de foliation. Fig. 2. A. Corrélation entre lithologie et radiométrie gamma ray type. (1) = Guéret granité, (2) = Guéret granité avec abondance de micas, (3) = Leucogranites (indifférenciés), (4) = Aubusson gneisses, (5) = Mobilisat, (6) = Dark aplite, (7) = Tectonique brèche, (8) = Clay altération, albitization, chloritization, (9) = Surface altération, (10) = Fractures, (U) = Mylonite, (12) = Crush zone. * Soushorizontales limites entre pétrographie fades sont artificielles car contacts ne peuvent être observés en forage percussion. B. Contact entre granits et gneisses. (1) = Guéret granité, (2) = Aplitique type de leucogranite, (3) = Leucogranite avec cordierite points, (4) = Aubusson gneisses, (5) = Dark aplite, (6)= Tectonique brèche, (7) = Clay altération, (%) = Faible altération (quelques albites, chlorite, kaolinite), (9) = Pink altération, légère hématisation et albitization, (10) = Red altération, intense hématisation et albitization, (11) = Fractures, (2) = Crush zone, (13) = Grey sulpho-salts, (14) = Galène, (15) = Pyrite, Marcasite, (16) = Fluorite, (17) = Dip of foliation plane. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 2085 Paléoécologie/Paléoecology (Paléobiologie/Palæoecology) Sur l'origine des empreintes de grande taille observées dans les sédiments pélagiques de Méditerranée Gilbert BELLAICHE Résumé — Les empreintes de grande taille observées dans les sédiments profonds de certains secteurs de Méditerranée occidentale ne sont liées ni à l'activité humaine, ni à des processus géodynamiques. Elles ne peuvent résulter que de l'action d'organismes qui restent à identifier. On montre qu'elles ne sont pas dues à des bioturbations par les organismes benthiques fouisseurs, ni à l'activité des poissons abyssaux. Les progrès récents dans la connaissance du comportement des Cétacés nous conduisent à envisager l'action des baleines ou des cachalots, ce qui pourrait porter à plus de 2 500 m de profondeur leur aptitude à plonger. On
= Grey sulpho-salts, (14) = Galène, (15) = Pyrite, Marcasite, (16) = Fluorite, (17) = Dip of foliation plane. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 2085 Paléoécologie/Paléoecology (Paléobiologie/Palæoecology) Sur l'origine des empreintes de grande taille observées dans les sédiments pélagiques de Méditerranée Gilbert BELLAICHE Résumé — Les empreintes de grande taille observées dans les sédiments profonds de certains secteurs de Méditerranée occidentale ne sont liées ni à l'activité humaine, ni à des processus géodynamiques. Elles ne peuvent résulter que de l'action d'organismes qui restent à identifier. On montre qu'elles ne sont pas dues à des bioturbations par les organismes benthiques fouisseurs, ni à l'activité des poissons abyssaux. Les progrès récents dans la connaissance du comportement des Cétacés nous conduisent à envisager l'action des baleines ou des cachalots, ce qui pourrait porter à plus de 2 500 m de profondeur leur aptitude à plonger. On the origin of large-scale prints observed on the surface of western Mediterranean pelagic sediments Abstract — Large-scale prints observed on the surface of the pelagic sediments of some Mediterranean areas are to be linked neither to human activity nor to geo-dynamic processes. They only can be due to some unidentified organisms. Bioturbation by benthic fauna or activity of abyssal fishes may be disregarded. Recent progress in the knowledge of Cetacean habits leads us to deduce whale and sperm whale activity, reporting thus their ability to dive to more than 2,500 m deep. Abridged English Version — On the origin of large scale prints observed on the surface of the western Mediterranean pelagic sediments. Among the various prints we observed on the bottom of the oceans during numerous submersible dives, we particularly tried to identify the very large ones seen on the surface of the pelagic sediments of some Mediterranean areas such as the central part of the Ligurian sea or the foot of the continental margin off Corsica (Fig. 1). In the first site, these prints, more or less fresh, are located at depths near 2,585-2,630 m, near the top of a very large salt dome known as "dôme Alinat"
organisms. Bioturbation by benthic fauna or activity of abyssal fishes may be disregarded. Recent progress in the knowledge of Cetacean habits leads us to deduce whale and sperm whale activity, reporting thus their ability to dive to more than 2,500 m deep. Abridged English Version — On the origin of large scale prints observed on the surface of the western Mediterranean pelagic sediments. Among the various prints we observed on the bottom of the oceans during numerous submersible dives, we particularly tried to identify the very large ones seen on the surface of the pelagic sediments of some Mediterranean areas such as the central part of the Ligurian sea or the foot of the continental margin off Corsica (Fig. 1). In the first site, these prints, more or less fresh, are located at depths near 2,585-2,630 m, near the top of a very large salt dome known as "dôme Alinat" ([1], [2], [3]). They consist of elongated trenches approximatively 1,5 m long, 30 to 50 cm wide and 50 cm deep (PL I). Off Corsica [4], from 850 m in depth to 1,850 m, the same kind of prints exist but they are either isolated or so numerous that the bottom appears entirely chaotic (PL II). In some places some large and deep holes 30 to 40 cm in diameter bordered by sedimentary rims were observed. The origin of the freshest prints could be either tectonic or animal. Their geological setting seems in favour of the first possibility: the foot of the continental margin off Corsica. But more especially the salt dome environments are the sites of very strong neotectonic phenomena leading to intense faulting that could induce open fissures on the sediment cover. However, some morphological particularities of these fresh trenches, such as their accurate shape, their ramified termination (PL II), the existence of sedimentary rims, as well as the general impression of plowing of the bottom, seem to exclude such an origin. Among the possibilities of animal activity, the responsibility of the benthonic fauna seems also to be disregarded owing to the reduced size of these organisms. The
bottom appears entirely chaotic (PL II). In some places some large and deep holes 30 to 40 cm in diameter bordered by sedimentary rims were observed. The origin of the freshest prints could be either tectonic or animal. Their geological setting seems in favour of the first possibility: the foot of the continental margin off Corsica. But more especially the salt dome environments are the sites of very strong neotectonic phenomena leading to intense faulting that could induce open fissures on the sediment cover. However, some morphological particularities of these fresh trenches, such as their accurate shape, their ramified termination (PL II), the existence of sedimentary rims, as well as the general impression of plowing of the bottom, seem to exclude such an origin. Among the possibilities of animal activity, the responsibility of the benthonic fauna seems also to be disregarded owing to the reduced size of these organisms. The largest animal seen on the bottom was a fish belonging to the Macrurides family. Organisms of this kind are able to dig the sediment but they are eel-shaped and their length does not exceed 75 cm. Note présentée par Jean-Marie PÉRÈS. 0249-6305/88/03072085 S 2.00 © Académie des Sciences 2086 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 Thus, we have to consider the plowing activity of animals of larger dimensions. Among them, we think that the Cetacean could correspond to this kind of animal. For example, the grey whale has the habit, when feeding, of swallowing and rejecting the sediments through their whalebone. Mud, sand gravel are usually discovered in their stomachs [6]. Scuba diving and the recent use of side scan sonars show that after each mouthful, the whale leaves a trench of 0.5 to 4 m long 0.5 to 2 m wide and 0.10 to 0.40 m deep on the bottom surface [6], that is to say approximately of the size of the prints that we observed. However, grey whales are presently absent from the Mediterranean sea, but Balænoprotæa physalus (or common Rorqual) could have the same habits. We have to note that the
R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 Thus, we have to consider the plowing activity of animals of larger dimensions. Among them, we think that the Cetacean could correspond to this kind of animal. For example, the grey whale has the habit, when feeding, of swallowing and rejecting the sediments through their whalebone. Mud, sand gravel are usually discovered in their stomachs [6]. Scuba diving and the recent use of side scan sonars show that after each mouthful, the whale leaves a trench of 0.5 to 4 m long 0.5 to 2 m wide and 0.10 to 0.40 m deep on the bottom surface [6], that is to say approximately of the size of the prints that we observed. However, grey whales are presently absent from the Mediterranean sea, but Balænoprotæa physalus (or common Rorqual) could have the same habits. We have to note that the area of "dôme Alinat" is precisely among the sites where the maximum of Rorquals have been reported [7]. But the maximum depth reached by these animals is still unknown. Cetacean specialists, however, consider that they are able to dive as deep as 1,000 m and even more. We can also invoke the responsibility of other Cetaceans such as the sperm whales living in the Mediterranean sea. These mammals are much more powerful than the other Cetaceans and their stomachs sometimes contain large quantities of pelagic mud, on the order of 1 m3 [8]. This is due to their habit of plowing the bottom with their lower jaw [9], as proved by the damage that they cause to the deep sea cables up to 1,200 m deep [10]. Some elongated holes bordered by sediment rims had been inferred to result from their activity off the Cape Code at 1,350 m deep [11] and a sperm whale had been tracked by the side-scan sonar to a depth of 2,250 m [9]. In conclusion, besides the fact that these mammals can dive as deep as -2,650 m, and as thought by other authors [13], [14], animal activity constitutes as very important agent of
invoke the responsibility of other Cetaceans such as the sperm whales living in the Mediterranean sea. These mammals are much more powerful than the other Cetaceans and their stomachs sometimes contain large quantities of pelagic mud, on the order of 1 m3 [8]. This is due to their habit of plowing the bottom with their lower jaw [9], as proved by the damage that they cause to the deep sea cables up to 1,200 m deep [10]. Some elongated holes bordered by sediment rims had been inferred to result from their activity off the Cape Code at 1,350 m deep [11] and a sperm whale had been tracked by the side-scan sonar to a depth of 2,250 m [9]. In conclusion, besides the fact that these mammals can dive as deep as -2,650 m, and as thought by other authors [13], [14], animal activity constitutes as very important agent of modelling the deep sea environment, as well as other factors such as gravity, bottom currents or tectonics. INTRODUCTION. — De très nombreuses observations directes des fonds marins nous ont permis de constater que la surface des sédiments pélagiques est souvent intensément perturbée par des phénomènes de nature variée (bioturbation, activité tectonique, mouvements gravitaires, mise en œuvre d'engins dans le cadre d'activités océanographiques, industrielles et militaires). Mais l'identification précise des empreintes qui en résultent est souvent difficile à établir surtout dans les régions où ces différents types d'activités interfèrent. Nous avons cherché quelle pouvait être l'origine des entailles de grande taille très caractéristiques des sédiments pélagiques d'un des dômes de sel les plus importants de Méditerranée (le dôme Alinat 1, fig. 1) mais retrouvées dans d'autres sites méditerranéens, en particulier au large de la Corse (2, 3, 4, fig. 1). (A) DESCRIPTION DES SITES. — Le dôme Alinat. — C'est un grand diapire salifère recouvert d'une boue pélagique et dont la structure et la sédimentation ont été bien étudiées [1], [2]. Des photographies prises par la troïka y ont révélé, à partir de 2630 m jusqu'au sommet (2 585 m) une centaine d'empreintes énigmatiques [3] : il s'agit de profondes entailles
tectonique, mouvements gravitaires, mise en œuvre d'engins dans le cadre d'activités océanographiques, industrielles et militaires). Mais l'identification précise des empreintes qui en résultent est souvent difficile à établir surtout dans les régions où ces différents types d'activités interfèrent. Nous avons cherché quelle pouvait être l'origine des entailles de grande taille très caractéristiques des sédiments pélagiques d'un des dômes de sel les plus importants de Méditerranée (le dôme Alinat 1, fig. 1) mais retrouvées dans d'autres sites méditerranéens, en particulier au large de la Corse (2, 3, 4, fig. 1). (A) DESCRIPTION DES SITES. — Le dôme Alinat. — C'est un grand diapire salifère recouvert d'une boue pélagique et dont la structure et la sédimentation ont été bien étudiées [1], [2]. Des photographies prises par la troïka y ont révélé, à partir de 2630 m jusqu'au sommet (2 585 m) une centaine d'empreintes énigmatiques [3] : il s'agit de profondes entailles qui peuvent atteindre 1,50 m de long, 30 à 50 cm de large et dont la profondeur peut dépasser 50 cm (pl. I et IIa). Le degré de fraîcheur de ces empreintes est très variable ainsi que leur forme qui n'est pas toujours rectiligne. Ces entailles sont bordées de bourrelets sédimentaires tantôt uniques tantôt multiples dont les contours sont parfois crénelés. Leur orientation est très variable et leur nombre est maximal au sommet du dôme où leur densité confère au fond un aspect très chaotique. G. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 2087 Au large de la Corse. — Au large du golfe d'Ajaccio (2, fig. 1), des plongées en bathyscaphe Archimède ont permis de constater, sur un promontoire qui culmine à 840 m de profondeur, que le fond, recouvert d'une boue pélagique, porte des traces en forme d'entailles de plus d'un mètre de long et bordées par des mottes de sédiments. Sur les parois du canyon des Moines situé au SW d'Ajaccio (3,4, fig. 1), en deux sites distincts de sa partie médiane (par 1 520 et 1 640 m de profondeur), la soucoupe Cyana a photographié et filmé [4] des fonds sédimentaires pélagiques
sédimentaires tantôt uniques tantôt multiples dont les contours sont parfois crénelés. Leur orientation est très variable et leur nombre est maximal au sommet du dôme où leur densité confère au fond un aspect très chaotique. G. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 2087 Au large de la Corse. — Au large du golfe d'Ajaccio (2, fig. 1), des plongées en bathyscaphe Archimède ont permis de constater, sur un promontoire qui culmine à 840 m de profondeur, que le fond, recouvert d'une boue pélagique, porte des traces en forme d'entailles de plus d'un mètre de long et bordées par des mottes de sédiments. Sur les parois du canyon des Moines situé au SW d'Ajaccio (3,4, fig. 1), en deux sites distincts de sa partie médiane (par 1 520 et 1 640 m de profondeur), la soucoupe Cyana a photographié et filmé [4] des fonds sédimentaires pélagiques extrêmement perturbés présentant de très nombreuses dépressions bordées de bourrelets, aux formes plus ou moins arrondies. Toujours dans la partie distale du canyon des Moines au pied de sa paroi Sud, entre 1850 et 1950 m de profondeur, les observations faites à bord de la soucoupe montrent que le sédiment pélagique est intensément perturbé par une série d'entailles profondes, voire de sillons, bordées de talus de vase et orientées en général dans le sens de la pente (pl. II b). Dans cette zone le sédiment est également perforé par une série de trous de très grosse taille (plus de 30 à 40 cm de diamètre) flanqués de tumuli de sédiments. L'ensemble de ces empreintes confère au fond un aspect extrêmement chaotique évoquant les sites précédents. (B) ORIGINE DES EMPREINTES. — Les empreintes les plus fraîches évoquent des traces dont l'origine peut être soit tectonique soit animale. Les arguments en faveur de l'origine tectonique sont tirés de la nature géologique de certains de ces sites : les sommets des dômes de sel sont en effet souvent le siège de phénomènes distensifs liés à leur migration ascensionnelle et conduisant à des failles et des fissures ouvertes. Cependant, certaines particularités morphologiques des entailles
pélagique est intensément perturbé par une série d'entailles profondes, voire de sillons, bordées de talus de vase et orientées en général dans le sens de la pente (pl. II b). Dans cette zone le sédiment est également perforé par une série de trous de très grosse taille (plus de 30 à 40 cm de diamètre) flanqués de tumuli de sédiments. L'ensemble de ces empreintes confère au fond un aspect extrêmement chaotique évoquant les sites précédents. (B) ORIGINE DES EMPREINTES. — Les empreintes les plus fraîches évoquent des traces dont l'origine peut être soit tectonique soit animale. Les arguments en faveur de l'origine tectonique sont tirés de la nature géologique de certains de ces sites : les sommets des dômes de sel sont en effet souvent le siège de phénomènes distensifs liés à leur migration ascensionnelle et conduisant à des failles et des fissures ouvertes. Cependant, certaines particularités morphologiques des entailles observées rendent cette interprétation difficile à retenir. Leur forme souvent arquée et leur terminaison parfois bifide, l'existence de bourrelets latéraux et l'impression de labourage du fond, plaident en faveur d'une origine liée à la vie animale. Cependant la responsabilité des animaux benthiques fouisseurs, dont l'activité est par ailleurs très intense sur ce type de fond, semble à écarter pour des Fig. 1. — Localisation des principaux sites d'observation. Fig. 1. — Map showing the principal spots of observation. 2088 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 raisons d'échelle. L'organisme de plus grande taille reconnu sur les photos prises par la troïka, et dont l'activité est susceptible de désorganiser notablement le sédiment, est un poisson de la famille des Macruridés. Il pourrait s'agir de Coryphenoïdes guntheri, Chalinura mediterranea, Nezumia scherorhynchus, Coelorhynchus coelorhynchus, ou Trachyrhynchus trachyrhynchus. Ces espèces, signalées à de grandes profondeurs en Méditerranée, sont bien adaptées à la vie fouisseuse grâce à une bouche en forme de fer à cheval que l'on suppose pouvoir être utilisée à la manière d'une pelle pour rechercher les proies dans la vase ou pour ingérer le sédiment de surface. On peut cependant douter que les larges entailles observées sur
sur ce type de fond, semble à écarter pour des Fig. 1. — Localisation des principaux sites d'observation. Fig. 1. — Map showing the principal spots of observation. 2088 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 2085-2091, 1988 raisons d'échelle. L'organisme de plus grande taille reconnu sur les photos prises par la troïka, et dont l'activité est susceptible de désorganiser notablement le sédiment, est un poisson de la famille des Macruridés. Il pourrait s'agir de Coryphenoïdes guntheri, Chalinura mediterranea, Nezumia scherorhynchus, Coelorhynchus coelorhynchus, ou Trachyrhynchus trachyrhynchus. Ces espèces, signalées à de grandes profondeurs en Méditerranée, sont bien adaptées à la vie fouisseuse grâce à une bouche en forme de fer à cheval que l'on suppose pouvoir être utilisée à la manière d'une pelle pour rechercher les proies dans la vase ou pour ingérer le sédiment de surface. On peut cependant douter que les larges entailles observées sur le dôme Alinat leur soient attribuables en raison de la taille plutôt réduite de ces poissons (30 à 75 cm) et de leur silhouette anguiforme. Il faudrait donc vraisemblablement faire intervenir des animaux de plus grosse taille ayant le même mode de vie. Nous pensons que les Cétacés peuvent correspondre à ce type d'animal. On sait en effet depuis peu, grâce à l'utilisation du sonar latéral, que les baleines grises par exemple, à la recherche de leur nourriture, aspirent puis expulsent les sédiments à travers leurs fanons. Vase, sable et graviers sont d'ailleurs retrouvés dans leur contenu stomacal. Les plongées en scaphandre et les progrès récents liés à l'utilisation du sonar latéral permettent d'estimer qu'à chaque bouchée de sédiment, la baleine laisse une souille de 0,5 à 4 m de long, 0,5 à 2 m de large et 0,10 à 0,40 m de profondeur. Ces dimensions sont du même ordre de grandeur que celles des entailles observées dans les secteurs décrits. Les baleines grises sont absentes de Méditerranée mais certains balénoptères qui y vivent, comme Balenoptera physalus ou Rorqual commun, pourraient avoir le même comportement. Il est d'ailleurs intéressant de noter que les aires où le maximum de Rorquals ont