Une grande partie de la période Néoprotérozoïque Ediacarienne, depuis la fin de la glaciation Marinoan (c. 635 Ma) jusqu'à la limite Précambrienne-Cambrienne (c. 542 Ma), est caractérisée par d'amples excursions négatives de la courbe isotopique du carbone dans l'enregistrement CArbonaté. Ces excursions sont observables dans la 'cap séquence' Marinoan, la Shuram-Wonoka et la limite Précambrienne-Cambrienne (Fig. 0.1).<br> La succession Néoprotérozoïque d'Oman, quasiment complète, repose sur un socle daté à 822-825 Ma. Le SuperGroup de Huqf affleure largement au nord de l'Oman, dans le coeur de l'anticlinal du Jabal Akhdar. Il est constitué des sédiments glaciogéniques du group de Abu Mahara (723+16/-10 Ma). L'événement glaciaire se termine avec la 'cap carbonate formation de Hadash d'âge supposé Marinoan (c. 635 Ma). Le groupe de Abu Mahara contiens aussi les volcaniclastiques du Membre de Saqlah caractérisant un épisode d'extension crustal.<br> Le Groupe de Nafun, situé au-dessus de la Marinoan cap carbonate (Formation de Hadash), représente deux 'grands cycles' siliciclastiques à carbonatés, tous deux initiés par de grandes transgressions. Ces cycles comprennent les formations de Masirah Bay/Khufai et les formations de Shuram/Buah. La Formation de Khufai est organisée selon un profil de rampe carbonatée et représente des cycles carbonatés en «shallowing-upward» (HST), allant de facies de rampe externe à des facies à grainstones cross-stratifiés et des dépôts de back-shoal de milieu de rampe, à des cycles «shallowing upward» de rampe interne. En domaine distal, la fin du Khufai highstand est marquée par des petits chenaux incisifs, suivi d'un système transgressif dominé par des argiles monotones, déposées sous la limite d'action des vagues de tempête. Dans le Huqf (domaine proximal du bassin), la Formation de Shuram enregistre une diminution progressive de la tranche d'eau qui se traduit par une série de parasequences «shallowing upward» constituées de dépôts de tempête. Les dépôts siliciclastiques de Shuram passent progressivement aux environnements en rampe carbonatée progradante de Buah. L'excursion de Shuram (Group de Nafun, Supergroup de Huqf) d'Oman est caractérisée par une amplitude exceptionnelle (+5‰ to -12‰ d13C; Fig. 0.1) et un long enregistrement stratigraphique (~800 m). Cette tendance est observée à travers tout l'Oman, de l'affleurement à la sub-surface, et ce indépendamment des faciès sédimentaires. L'excursion est globalement en phase avec les changements relatifs du niveau marin, le paroxysme du d13C étant atteint dans la partie inferieure de Shuram, au niveau de la zone d'inondation maximum, alors que le retour aux valeurs positives apparaît avec le prisme de haut niveau de Buah. La Formation de Shuram affleure parfaitement sur les 40 km d'escarpement N-S du nord de la région du Huqf. Elle montre un empilement de parasequences «shallowing upward» dominées par des dépôts de tempête. À l'échelle de la parasequence, les valeurs isotopiques du carbone reflètent la position stratigraphique dans la pile de parasequences, et chaque parasequence montre une variation des valeurs du d13C avec la direction de progradation. Ces informations stratigraphiques et isotopiques ainsi que la reproductibilité du signal isotopique à travers l'Oman suggèrent une origine primaire et océanographique du rapport isotopique du carbone. L'excursion est contrainte par des âges radiométriques combinés à une modélisation de la subsidence thermique du bassin. Son initiation est datée à ~600 Ma, pour une durée d'approximative de 50 Ma. L'excursion, bien documentée en Oman, présente des équivalents probables dans d'autres séries Ediacariennes et pourrait constituer une spécificité de la période Ediacarienne. Cependant, une corrélation globale demeure spéculative en raison d'un enregistrement sédimentaire souvent limité par de nombreuses discordances. En Chine, la Formation de Doushantuo enregistre probablement la fin de l'excursion autour de 551 Ma. La période Ediacarienne est aussi marquée par la glaciation non-global et de courte durée de Gaskiers, autour de 580 Ma, et ces possibles corrélatifs moins bien temporellement contraints. Si la chronologie proposée est correcte, la glaciation de Gaskiers est alors comprise dans une excursion négative de large amplitude et de longue durée du carbone isotopique. La glaciation apparaît aussi sans effet direct sur l'enregistrement isotopique et stratigraphique d'Oman et des autres sections du même âge. Le fait qu'une excursion de l'isotope du carbone de cette amplitude peut être identifiée dans les sédiments Ediacariens de plusieurs continents indique qu'il s'agit d'un phénomène océanographique global, reflétant la composition océanique par laquelle les carbonates sont précipités. Une telle excursion est inhabituelle dans les temps géologiques et son explication représente un vrai défi. Cependant, le cas Shuram démontre que les excursions négatives des isotopes du carbone ne sont par liées aux glaciations per se et que l'enregistrement du carbone isotopique marin ne peut être utilisé comme témoin direct des glaciations Néoprotérozoïques.<br> Toutes tentative d'interprétation de l'excursion de Shuram doit alors inclure un temps de résidence exceptionnellement long en comparaison avec les perturbations du cycle du carbone Phanérozoïques (Fig. 0.1) et doit engager un réservoir de matériel appauvri en 13C suffisamment large (e.g. carbone organique dissous).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00331341 |
| Date | 17 April 2006 |
| Creators | Le Guerroué, Erwan |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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