Thèse de Pierre Sans-Jofre | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Équipes de recherche

Géochimie des isotopes stables

  Thèse de Pierre Sans-Jofre

L’environnement post-Marinoen (ca. 635 Ma) : une étude multi-proxy de la plateforme carbonatée du Groupe d’Araras (Mato Grosso, Brésil)
Encadrant (et co-encadrant) : 
Ricardo Trindade (Universidade de São Paulo, Brasil)
Résumé: 



De nombreux sédiments glaciaires déposés à basses latitudes durant le Néoprotérozoïque ont mené à l’hypothèse d’un englacement complet du globe terrestre (Terre boule de neige). La sortie de cet état climatique extrême aurait été engendrée par un effet de serre très intense, provoquant lors de la déglaciation la précipitation de carbonates directement au dessus des sédiments glaciaires. L’étude de ces niveaux carbonatés permet d’apporter des contraintes sur les paléoenvironnements très spéciaux produits par ce type de glaciation ainsi que de tester certains aspects de cette hypothèse.

 

 

Ce travail repose sur le croisement d’études sédimentologique, géochimique, magnétique et isotopique sur des sédiments de la plateforme carbonatée d’Araras (Mato Grosso, Brésil) qui présentent, figures sédimentaires, âge géochronologique et signaux isotopiques du strontium et du carbone caractéristiques de la transgression postglaciaire Marinoenne (≈ -635 Ma). Cinq sections ont été échantillonnées le long de cette plateforme, des parties proximales d’eau peu profonde aux parties plus distales, atteignant le talus continental. Les résultats révèlent une régression du niveau marin qui atteint son maximum à la fin du dépôt des cap-dolomies, qui est suivi par une période transgressive, visible à l’échelle de la plateforme.

Une étude des conditions redox de dépôt basée sur des analyses de concentrations en éléments traces (métaux traces et terres rares), de minéralogie magnétique et de spéciation du fer, indique des conditions de dépôt oxydantes au sein du sédiment, qui deviennent progressivement réductrices quand la profondeur de dépôt augmente. Des excursions ponctuelles de la chemocline dans la colonne d’eau sont envisagées dans les parties distales de la plateforme mais les indicateurs utilisés ne nous permettent pas de conclure sur une colonne d’eau stratifiée de manière durable comme ce qui est observé au niveau des carbonates post-Marinoens chinois. Des analyses de composition isotopique du carbone et multi-isotopique du soufre suggèrent que la transgression postglaciaire s’accompagne d’un épuisement de la colonne d’eau en sulfate, du à une augmentation conjointe de la productivité primaire et de la sulfato-réduction bactérienne. Pour l’atmosphère post-Marinoenne, des analyses de compositions isotopiques du carbone des carbonates et de la matière organique qui y est associée ont permis d’estimer une concentration en CO2 maximale de 3200 ppmv. Cette concentration est bien inférieure à celle prédite par les modèles pour permettre la fonte des glaces mais est plus cohérente avec la pO2 atmosphérique attendue pour le Néoprotérozoïque et les conditions de pH des océans favorables à la précipitation des carbonates.



Date de soutenance: 
Lundi 19 Décembre 2011 - 14:00
Jury: 
Pr. A. Nédélec (Université de Toulouse) : Rapporteur, Dr. G. Halverson (Université de Montréal) : Rapporteur, Dr. R. Trindade (Université de São Paulo) : Directeur de Thèse, Dr. M. Ader (Université Paris 7, IPGP) : Directrice de Thèse, Pr. Philippot (Université Paris 7, IPGP) : Examinateur, Pr. R. V. dos Santos (Université de Brasilia) : Examinateur