Caractérisation des environnements de dépôt dominés par les tempêtes : exemple du Jurassique supérieur de La Rochelle et du Boulonnais

par Damien Carcel

Thèse de doctorat en Sciences de la terre

Sous la direction de Jean-Jacques Cornée.

Soutenue le 21-12-2009

à Lyon 1 , dans le cadre de École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation , en partenariat avec Laboratoire PaleoEnvironnements et PaleobioSphere (laboratoire) .

Le président du jury était Pierre Hantzpergue.

Le jury était composé de Colombié Claude, Fabienne Giraud, Youri Hamon.

Les rapporteurs étaient Jean-François Deconinck, Laurent Dezileau.


  • Résumé

    Le Jurassique supérieur est une période qui présentait une paléogéographie et des conditions climatiques globales favorables au développement des systèmes sédimentaires dominés par les tempêtes. L’objectif de ce travail est de comprendre les facteurs contrôlant la dynamique de ces systèmes, ainsi que la relation entre les variations de fréquences et d’intensité des tempêtes et les changements climatiques. Trois coupes ont été choisies pour cette étude : les Pas (passage Oxfordien – Kimméridgien) et la coupe du Rocher d’Yves (Kimméridgien supérieur), près de La Rochelle ; la coupe du Cap de la Crèche (Kimméridgien supérieur – début du Tithonien), dans le Boulonnais. Ces coupes sont analysées pour la sédimentologie, les palynofaciès et les nannofossiles calcaires. Pour chacune d’elles, un modèle de faciès détaillé est établi, permettant de proposer une interprétation séquentielle et cyclostratigraphique précise. L’interprétation cyclostratigraphique permet d’interpréter les dépôts de tempêtes en terme de variations de fréquence des tempêtes. L’interprétation séquentielle permet de s’affranchir des variations du niveau marin relatif pour interpréter les dépôts de tempêtes en terme de variations d’intensité des tempêtes. Les points communs et les différences entre ces deux systèmes sont discutés, tant du point de vue de la dynamique sédimentaire que de l’enregistrement et de la préservation des dépôts de tempêtes. Enfin, la relation entre les variations de fréquence et d’intensité des tempêtes et les changements climatiques est discutée. Les faciès sédimentaires de La Rochelle et du Boulonnais présentent une organisation spatiale relativement similaire. La production carbonatée des systèmes présente des similitudes et des différences. Elle semble capable de réagir très rapidement aux variations du niveau marin relatif, augmentant avec l’élévation du niveau marin relatif. Les deux systèmes ont également une évolution similaire dans le temps. Les dépôts de tempêtes des deux sites montrent des morphologies similaires, liées aux conditions de dépôt et de préservation. Il a été possible de mettre en relation les variations d’intensité, de fréquences, et les changements du climat. Ainsi, les variations d’intensité des tempêtes semblent évoluer en parallèle des variations de fréquence, les valeurs d’intensité les plus élevées correspondant aux valeurs de fréquences les plus élevées. De plus, ces augmentations de fréquence et d’intensité ont lieu en même temps que l’augmentation des températures, indiquant un lien entre le réchauffement du climat et l’augmentation de l’activité des tempêtes

  • Titre traduit

    Characterization of depositional environments dominated by storms : example of the Upper Jurassic from La Rochelle and Boulonnais


  • Résumé

    The Late Jurassic was a period with paleogeography and global climatic conditions that favor the development of sedimentary systems dominated by storms. The purpose of this study is to better understand the controlling factors on the dynamic of these systems. Three sections are chosen. The Pas (Oxfordian – Kimmeridgian transition) and the Rocher d'Yves (Late Kimmeridgian) sections, near La Rochelle (Western France), correspond to a muddy, mixed carbonated – siliciclastic platform. The Cap de la Crèche section (Late Kimmeridgian – Early Tithonian) corresponds to a mixed carbonated – siliciclastic ramp, dominated by coarse material. Sedimentary, palynofacies, and calcareous nannofossil analyses are performed. For each section, a detailed facies model is proposed, allowing precise sequence- and cyclostratigraphic interpretations. The sequence and cyclostratigraphic frameworks allow the calculation of the storm frequency. Comparison between host facies and storm deposits allows the estimation of storm intensity. The similarities and differences between these two systems are discussed, for the sedimentary dynamic, and the record and preservation of the storm deposits. Finally, the relation between storm frequency and intensity and climate is discussed. La Rochelle and Boulonnais sedimentary facies have a similar spatial organization. Carbonate production of these systems presents similarities and differences. The carbonate production seems able to react very quickly to relative sea-level variations, increasing when sea-level is high. The two systems also have a similar evolution in time. The storm deposits of the two sites show similar morphologies, related to the conditions of deposition and preservation. It was possible to link the variations of storm intensity and frequency with the climate changes. The variations of storm intensity evolve in parallel of the variations of storm frequency, the highest values of intensity corresponding to the highest values of frequency. Moreover, this increase in frequency and intensity is consistent with increasing temperature, suggesting a link between the increasing storm activity and the climate warming

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