Évolution des plateformes carbonatées pendant la crise de salinité messinienne : de la déformation des évaporites aux communautés microbialithiques (sud-est de l’Espagne)

Raphaël Bourillot soutiendra sa thèse le mardi 8 décembre 2009 à 14 heures, amphithéâtre d’Orbigny.

Résumé

La crise de salinité messinienne (CSM) est un évènement majeur de l’histoire méditerranéenne, marqué par le dépôt de plusieurs milliers de mètres d’évaporites dans le centre du bassin méditerranéen. Cette étude pluridisciplinaire (sédimentologie, stratigraphie, géochimie, etc.) explore l’enregistrement de cette crise par les plates-formes carbonatées des bassins marginaux ouest méditerranéens. Les deux unités carbonatées pré-CSM – unité à heterozoan puis unité récifale – présentent des bioconstructions à coraux, dont la diversité diminue à l’approche de la CSM. Les derniers niveaux de l’unité récifale sont dominés par l’algue verte Halimeda, alors que les coraux ont cessé de se développer. Ce changement de communautés est interprété comme la première conséquence d’un refroidissement global, associé à une augmentation de salinité liée à la restriction de la Méditerranée. La seconde conséquence de l’isolement tectonique des bassins marginaux est une chute du niveau d’eau estimée entre 150 et 200 m. Dans le centre des bassins marginaux, les niveaux à Halimeda passent sans discontinuité majeure aux évaporites autour de 5.96 Ma, alors que les marges sont érodées et karstifiées. L’unité carbonatée syn- à post-évaporitique, appelée Terminal Carbonate Complex (TCC), est caractérisée par une grande variété d’environnements de dépôt et par une production carbonatée dominée par les ooïdes et les microbialithes. Le TCC montre une première phase à salinité normale caractérisée par une production oobioclastique, attribuée à un ré-ennoiement des marges ouest méditerranéennes pendant une période de haut niveau marin global débutant à 5.57 Ma. Une phase de déformation/dissolution des évaporites syn-TCC se déroule à l’échelle du sud-est de l’Espagne en parallèle d’une nouvelle restriction des bassins marginaux qui sont alors de de vastes lac salés. Une remise en solution par dissolution des évaporites messiniennes et un climat contrasté aride/humide, pourraient avoir induit de fortes variations de salinité entraînant un bloom des microbialithes à la fin du TCC. Ces microbialithes, contenant de potentiels fossiles de bactéries, ont induit une précipitation carbonatée en majorité composée de dolomite dont l’origine est encore incertaine. Le Lago Mare, caractérisé par des environnements d’eau douce et un climat régional plus humide, succède au TCC. Enfin, le Bassin Méditerranéen est intégralement ré-ennoyé par les eaux Atlantiques au début du Pliocène (5,3 Ma), lors de la rupture du seuil de Gibraltar.

Mots clés

Méditerranée ; crise de salinité messinienne ; plates-formes carbonatées ; coraux ; microbialithes ; ooides ; déformation/dissolution des évaporites

Jury

Pr. François Baudin, université Pierre et Marie Curie – président de jury
Pr. Frédéric Boulvain, université de Liège – rapporteur
Dr. Gilbert Camoin, University of Connecticut – rapporteur
Dr. Christophe Dupraz, CEREGE – examinateur
Dr. Christophe Durlet, université de Bourgogne – examinateur
Dr. Philippe Lapointe, ExxonMobil Corporation, Houston – invité
Dr. Jean-Marie Rouchy, MNHN – codirecteur de thèse
Pr. Emmanuelle Vennin, université de Bourgogne – codirecteur de thèse
Pr. Éric Verrecchia, université de Lausanne – examinateur

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Évolution des plateformes carbonatées pendant la crise de salinité messinienne : de la déformation des évaporites aux communautés microbialithiques (sud-est de l’Espagne)

Raphaël Bourillot soutiendra sa thèse le mardi 8 décembre 2009 à 14 heures, amphithéâtre d'Orbigny.

Résumé

La crise de salinité messinienne (CSM) est un évènement majeur de l’histoire méditerranéenne, marqué par le dépôt de plusieurs milliers de mètres d’évaporites dans le centre du bassin méditerranéen. Cette étude pluridisciplinaire (sédimentologie, stratigraphie, géochimie, etc.) explore l’enregistrement de cette crise par les plates-formes carbonatées des bassins marginaux ouest méditerranéens. Les deux unités carbonatées pré-CSM – unité à heterozoan puis unité récifale – présentent des bioconstructions à coraux, dont la diversité diminue à l’approche de la CSM. Les derniers niveaux de l’unité récifale sont dominés par l’algue verte Halimeda, alors que les coraux ont cessé de se développer. Ce changement de communautés est interprété comme la première conséquence d’un refroidissement global, associé à une augmentation de salinité liée à la restriction de la Méditerranée. La seconde conséquence de l’isolement tectonique des bassins marginaux est une chute du niveau d’eau estimée entre 150 et 200 m. Dans le centre des bassins marginaux, les niveaux à Halimeda passent sans discontinuité majeure aux évaporites autour de 5.96 Ma, alors que les marges sont érodées et karstifiées. L’unité carbonatée syn- à post-évaporitique, appelée Terminal Carbonate Complex (TCC), est caractérisée par une grande variété d’environnements de dépôt et par une production carbonatée dominée par les ooïdes et les microbialithes. Le TCC montre une première phase à salinité normale caractérisée par une production oobioclastique, attribuée à un ré-ennoiement des marges ouest méditerranéennes pendant une période de haut niveau marin global débutant à 5.57 Ma. Une phase de déformation/dissolution des évaporites syn-TCC se déroule à l’échelle du sud-est de l’Espagne en parallèle d’une nouvelle restriction des bassins marginaux qui sont alors de de vastes lac salés. Une remise en solution par dissolution des évaporites messiniennes et un climat contrasté aride/humide, pourraient avoir induit de fortes variations de salinité entraînant un bloom des microbialithes à la fin du TCC. Ces microbialithes, contenant de potentiels fossiles de bactéries, ont induit une précipitation carbonatée en majorité composée de dolomite dont l’origine est encore incertaine. Le Lago Mare, caractérisé par des environnements d’eau douce et un climat régional plus humide, succède au TCC. Enfin, le Bassin Méditerranéen est intégralement ré-ennoyé par les eaux Atlantiques au début du Pliocène (5,3 Ma), lors de la rupture du seuil de Gibraltar.

Mots clés

Méditerranée ; crise de salinité messinienne ; plates-formes carbonatées ; coraux ; microbialithes ; ooides ; déformation/dissolution des évaporites

Jury

Pr. François Baudin, université Pierre et Marie Curie - président de jury
Pr. Frédéric Boulvain, université de Liège - rapporteur
Dr. Gilbert Camoin, University of Connecticut - rapporteur
Dr. Christophe Dupraz, CEREGE - examinateur
Dr. Christophe Durlet, université de Bourgogne - examinateur
Dr. Philippe Lapointe, ExxonMobil Corporation, Houston - invité
Dr. Jean-Marie Rouchy, MNHN - codirecteur de thèse
Pr. Emmanuelle Vennin, université de Bourgogne - codirecteur de thèse
Pr. Éric Verrecchia, université de Lausanne - examinateur