De l'édicarien au silurien : évaluation du rôle des changements de paléocondition et de la réponse du biote dans le bassin de Podolia (Ukraine)

From ediacaran to silurian : assessing the role of paleocondition changes and biota response in podolia basin (Ukraine)

• Auteur / Autrice : Anastasiia Chupryna
• Direction : Abderrazak El Albani, Victor Nesterovsky
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre solide : géodynamique enveloppes supérieures
• Date : Soutenance le 10/12/2021
• Etablissement(s) : Poitiers en cotutelle avec Taras Shevchenko National University, Kyiv
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie, écologie, géosciences et agrosciences Théodore Monod (Poitiers ; 2018-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées
• Jury : Président / Présidente : Alain Trentesaux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abderrazak El Albani, Victor Nesterovsky, Arnaud Mazurier, Yevheniia Kosarieva
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Trentesaux, Kateryna Derevska

Mots clés

Mots clés contrôlés

Explosion cambrienne

Protérozoïque

Mots clés libres

Protérozoïque

Explosion cambrienne

Grande biodiversification ordovicienne

Évolution de l'oxygène

Baltica

Proterozoic

Cambrian explosion

Great Ordovician Biodiversification Event

Oxygen evolution

Baltica

Résumé

Le complexe sédimentaire du Néoprotérozoïque au Paléozoïque du bassin de Podolia a fait l'objet d'études paléontologiques, minéralogiques et géochimiques. C'est l'un des meilleurs objets géologiques pour la paléo-reconstruction des conditions de sédimentation, car cette zone n'a pas subi de changements tectoniques ou diagénétiques significatifs.Des recherches approfondies ont clarifié l'évolution diagénétique, l'écoulement des fluides et les conditions paléo redox, ainsi que l'évolution de la vie organique sur Terre de l'Ediacarien au Silurien Période dans la région d'étude. Elle est également corrélée avec d'autres coupes stratigraphiques dans le monde pour identifier les tendances globales de l'évolution planétaire.Dans la coupe géologique, on distingue deux lithofacies sédimentaires généraux : siliciclastique et carbonaté. Ainsi, d'après leur composition minérale et géochimique uniforme (modèles d'ETR, Th/Sc, Zr/Sc, Cr/Th, La/Sc), on peut affirmer qu'un type de roche mère domine (le Bouclier ukrainien), qui a une composition majoritairement felsique. Une diminution de la quantité de matière clastique, des variations dans les assemblages minéraux authigènes (couches mixtes I/Sm et Sm/Ch), une augmentation des éléments sensibles redox (Mo, V, U), des empreintes de transitions évolutives du biote à corps mou au des organismes squelettiques complexes de la base (l'Ediacarien) au sommet (le Silurien) de la section indiquent une tendance générale au réchauffement climatique et à l'oxydation de l'atmosphère et de l'eau marine. Ceci est clairement corrélé avec des changements dans la composition isotopique, à savoir une augmentation de δ13Corg et une diminution de δ15N de la base vers le haut, ce qui peut indiquer la prédominance des organismes photosynthétiques.Ainsi, l'apparition de grandes quantités de glauconite à proximité de la transition de l'Ediacarien au Cambrien est associée à la présence d'eau de mer enrichie en Fe, à d'importants changements dans l'environnement (conditions redox), et au début d'une période de "climat chaud", comme en témoignent changements du visage, variabilité des minéraux argileux et augmentation de la composante carbonate.Aussi, selon les manifestations de l'évolution progressive des formes biologiques, qui est probablement associée aux changements du climat et de l'environnement, il est impossible de se prononcer sur un changement soudain et ponctuel des principaux indicateurs des conditions de vie. Mais c'est un aspect très problématique de l'étude, car il y a une difficulté à mesurer avec précision la durée temporelle des discordances au sein et entre les différents complexes lithostratigraphiques.

The Neoproterozoic-Paleozoic sedimentary complex of the Podolia Basin has been the subject of paleontological, facial, mineralogical, and geochemical studies. It is one of the best geological objects for paleoreconstruction of sedimentation conditions, because this area has not undergone significant tectonic or diagenetic changes. Comprehensive research has clarified diagenetic evolution, fluid flow and paleo-redox conditions, and the evolution of organic life on Earth from Ediacaran to Silurian within the study region. It is also correlated with other stratigraphic sections in the world to identify global trends in planetary evolution.In the geological section, two general sedimentary lithofacies can be distinguished: siliciclastic and carbonate. Thus, according to their uniform mineral and geochemical composition (REE patterns, Th/Sc, Zr/Sc, Cr/Th, La/Sc), it can be argued that one type of source rock dominates (the Ukrainian Shield), which has a predominantly felsic composition. A decrease in the amount of clastic material, variations in authigenic mineral assemblies (I/Sm and Sm/Ch mixed layers), an increase in redox sensitive elements (Mo, V, U), imprints of evolutionary transitions from soft-bodied biota to complex skeletal organisms from the base (Ediacaran) to the top (Silurian) of the section indicate general trend towards global warming and oxidation of the atmosphere and marine water. This is clearly correlated with changes in isotopic composition, namely an increase of δ13Corg and a decrease of δ15N from the base to the top, which may indicate the predominance of photosynthetic organisms.Thus, the appearance of large amounts of glauconite near the Ediacaran / Cambrian transition is associated with the presence of enriched Fe seawater, important changes in the environment (redox conditions), and the beginning of a period of "warm climate", as evidenced by facial changes, variability of clay minerals, and an increase of the carbonate component.Also, according to the manifestations of the gradual evolution of biological forms, which is probably associated with changes in climate and the environment, it is impossible to say about a one-time sudden change in the main indicators of living conditions. But this is a very problematic aspect of the study, because there is a difficulty in accurately measuring the time duration of unconformities within and between different lithostratigraphic complexes.