Diagénèse et hydrothermalisme de sédiments océaniques archéens (3,5 Ga, Formation de Dresser, Craton de Pilbara, Australie) : une fenêtre sur les premiers écosystèmes terrestres

par Nicolas Rividi

Thèse de doctorat en Géochimie

Sous la direction de Pascal Philippot.

Soutenue en 2001

à Paris 7 .


  • Résumé

    La caractérisation des environnements archéens et de la vie qui s'y développait sont encore débattus. Pour répondre à ces questions, deux forages ont été réalisés dans la formation de Dresser (3,495 Ga ; Australie) qui se compose d'un plancher océanique metakomatiitique, recouvert par des dépôt hydrothermaux primaires à barytine-sulfures, et une couverture sédimentaire à quartz-ankérite. L'ensemble a été affecté par un intense hydrothermalisme (100-200°C, pH -5,6-6, Fe-Mg) associé à un métasomatisme Si, K, Al et Ba. Toutefois, certaines ankérites des niveaux sédimentaires ont préservé en leur cœur des oxydes de fer, de la matière organique carbonée (MO) et des inclusions de quartz, calcite ou siderite, qui pourraient témoigner d'environnements marins archéens. La calcite est une phase exsolvée ; seule la siderite peut être considérée comme primaire. Sa composition témoigne d'une dissolution partielle associée à la précipitation d'oxydes de fers avant d'être piégée dans l'ankérite. Ces réactions sont intimement liées à la ƒO₂(g) dans le milieu. Les carbonates pourraient donc enregistrer l'état redox du milieu dans lequel ils précipitent. L'étude isotopique de la MO (macro- et micro-échelle) révèle deux réservoirs de δ¹³Corg, l'un à -35%o (méthanogenèse ou synthèse abiotique de type Fischer-Tropsch) l'autre à -15%o (photosynthèse anoxygénique). L'étude des carbonates de Dresser, permet de mieux contraindre la caractérisation chimique et la mise en place des carbonates extraterrestres. La spectroscopie Raman est un outil puissant permettant l'analyse chimique et structurale in situ d'assemblages carbonates-MO-oxydes de fer sur d'autres planètes.

  • Titre traduit

    Diagenesis and hydrothermalism of archean oceanic sediments (3,5 Gyr, Dresser Formation, Pilbara Craton, Australia): A window on early terrestrial ecosystems


  • Résumé

    The characterization of Archean environments and ancient life is still controversial. To address these questions, two stratigraphic drill cores were performed thought the 3. 495 Gyr Dresser Formation (Australia) that consist of metakomatiitic oceanic floor, over-layered by hydrothermal barite-sulphides early deposits and quartz-ankerite sedimentary sequence. All these rocks were widely affected by hydrothermal circulations (100-200°C, pH -5,57-6, Fe-Mg) associated with Si, K, Al & Ba metasomatism. However, some organic matter (OM), iron oxides and tiny inclusions of quartz, calcite and siderite have been preserved within ankerite core from sedimentary layers and could reflect marine Archean environments. Siderite precipitates early whereas calcite is an exsolution. Siderite composition reflects a partial dissolution associated to iron-oxides precipitation before to be trapped inside ankerite. These equilibriums are closely linked to ƒO₂(g) and carbonates could register redox state during their precipitation. Isotopic study (macro- and micro-scale) of OM show two δ¹³Corg pools: one at -35%o (methanogenesis or Fischer-Tropsch-type reaction) the other at -15%o (anoxygenie photosynthesis). The study of Dresser carbonates is crucial to understand the occurrence of some extratefrestrial carbonates. Raman spectroscopy is a powerful device able to analyze in situ, chemically and structurally, carbonates-OM-iron oxides assemblages on planetary surfaces.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (256 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 315 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 159

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  • Cote : 10 PA07 7159
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