Clay mineralogical evolution of NE Atlantic cenozoic sediments. Paleohydrologic and paleoclimatic significance / Évolution des fractions argileuses dans les sédiments cénozoïques de l 'Atlantique NE. Signification paléohydrologique et paléoclimatique

• Published in: Sciences Géologiques. Bulletin
• Main Authors: Latouche, Claude, Maillet, Noèle
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Strasbourg : Institut de Géologie – Université Louis-Pasteur 1990
• Subjects: Hiatus sédimentaires; Atlantique nord-est; Paléoclimatologie; Paléohydrologie; Apport éolien; Cénozoïque; Minéraux argileux; Clay minerals; Sedimentary gaps; North-East Atlantic; Paleoclimatology; Paleohydrology; Wind-borne; Cenozoic; L'Eperon; Le Fond; Mid-Atlantic Ridge; North East Atlantic
• Online Access: https://www.persee.fr/doc/sgeol_0302-2692_1990_num_43_2_1852; https://doi.org/10.3406/sgeol.1990.1852

Évolution des fractions argileuses dans les sediments cénozoïques de l'Atlantique NE. Signification paléohydrologique et paléoclimatique — L'étude minéralogique des sédiments tertiaires et quaternaires des legs DSDP/IPOD/ODP de l'Atlantique nord-est permet de mettre en évidence des changements majeurs dans la sédimentation à la base du Cénozoïque. La "crise" Eocène moyen/Miocène moyen se traduit par de très fréquentes interruptions des colonnes sédimentaires. Ces interruptions, croissantes en importance du Sud au Nord de la zone considérée, culminent à l'Eocène supérieur/Oligocène. De part et d'autre de cette période un renouvellement minéralogique profond est observé et cela de manière identique dans toute la province atlantique nord-est (augmentation importante du rapport illite + chlorite/smectite, augmentation des teneurs en carbonates, disparition des zéolites et de l'opale CT). Du début du Cénozoïque jusqu'au Miocène inférieur ou moyen, chaque zone est directement influencée par son environnement géologique immédiat. Dans les régions péri-volcaniques comme la région de Rockall ou l'Est de la ride médio-atlantique, les fractions argileuses sont représentées par des smectites associées à des zeolites et de l'opale CT. Par contre, dans les régions côtières européennes (Goban Spur et au large du Portugal), la sédimentation est essentiellement terrigène et les minéraux argileux sont un mélange de smectite, illite, chlorite et kaolinite issues directement de l'érosion du continent. Au Sud du 45° N (Legs 81-94), des particularités minéralogiques ont été repérées à l'Oligocène. L'arrivée d'illite, de chlorite et de kaolinite associées à du quartz très fin contraste avec les smectites d'origine pédogénique ou volcanogénique exclusives à l'Eocène et au Miocène inférieur, encadrant l'épisode oligocène. La nature de cette association, la situation topographique des sites, ne permettent pas d'envisager des apports par le fond c'est la raison pour laquelle nous sommes conduits, pour expliquer l'épisode oligocène à illite, chlorite et quartz, à proposer un apport éolien, issu de zones désertiques ou arides. Ainsi, la zone latitudinale des 40-45° N serait marquée, au cours de l'Oligocène, par un assèchement du climat, assèchement pouvant expliquer en partie le déficit sédimentaire observé en domaine marin à cette époque. La sédimentation marine ouverte, privée des apports fluviatiles sur les marges, serait seulement soumise aux apports éoliens. Après la "crise", le caractère minéralogique régional s'estompe. Les apports de minéraux nouveaux (illite, chlorite, par exemple), et surtout leur apparition au même moment dans toute la province, seraient la conséquence de l'établissement des communications hydrologiques entre les différents bassins sédimentaires. L'apparition des caractéristiques minéralogiques nouvelles est associée à l'établissement, à partir du Miocène moyen, de la gradation climatique latitudinale : climat froid à Rockall, tempéré plus ou moins humide à l'Eperon de Goban et au Portugal. Ainsi, le renouvellement minéralogique observé à partir du Miocène moyen doit être envisagé à la fois en termes paléohydrologiques et en termes paléoclimatiques. Mineralogical studies on Cenozoic sediments carried out in the frame of DSDP/IPOD/ODP reveal major changes in the sedimentary pattern at the base of the Cenozoic. The Middle Eocene to the Middle Miocene "crisis" is reflected in the very frequently occurring sedimentary gaps. These gaps increase from S to N of the zone studied and reach their maximum in the Upper Eocene/Oligocene. Throughout this period, there also occurs an important mineralogical renewal that is identical in all the NE Atlantic province (noticeable increase in the illite and chlorite/smectite ratio, higher carbonate contents, dissapearance of zeolites and opal-CT). From Early Cenozoic to Lower or Middle Miocene each zone is influenced by its adjacent geologic environment. Clay fractions are represented by smectites, zeolites and CT opal in areas neighbouring volcanoes in Rockall region and in the east of the Mid-Atlantic ridge whereas, in European coastal regions (Goban Spur and off Portugal), sediments are mostly terrigenous (mixture of continentally-derived smectite and illite, chlorite and kaolinite). South of 45° N (Legs 81-94) particular mineralogical characteristics are noted in the Oligocene. The occurrence of illite, kaolinite and chlorite associated with very fine-grained quartz contrasts strongly with the occurrence of pedogenic and volcanogenic smectite, found exclusively in the Eocene and Lower Miocene. Because of the nature of this assemblage and the topographical location of the sites preventing the bed load transport, it is suggested that sediments are wind-borne and derived from desert or arid zones. The 40-45° N latitudinal zone is marked in the Oligocene by a dry climate which could account for the sedimentary deficit observed in the marine environment of this period. Sediments in the open sea, free of any river-borne material over the margins, are thought to have been mostly influenced by the presence of aeolien inputs. After the "crisis", the regional nature of the sedimentary pattern disappears. New mineral inputs (illite, chlorite) occurring at the same time throughout the entire province are probably the result of hydrologie communication between varying basins. New sediment characteristics appear that are directly associated with the appearance of the climatic zone gradation during the Middle Miocene. Thus, this mineralogical revewal from the Middle Eocene onwards must be considered both in terms of the paleohydrologic and paleoclimatic conditions. Latouche Claude, Maillet Noèle. Clay mineralogical evolution of NE Atlantic cenozoic sediments. Paleohydrologic and paleoclimatic significance / Évolution des fractions argileuses dans les sédiments cénozoïques de l 'Atlantique NE. Signification paléohydrologique et paléoclimatique. In: Sciences Géologiques. Bulletin, tome 43, n°2-4, 1990. Minéraux argileux dans les sols et les sédiments. pp. 175-184.