Géochimie minérale de sédiments à faciès black-shales, Crétacé moyen de l'Atlantique Nord, sites DSDP 386 et 391 Mineral Geochemistry of Black Shales from the Mid-Cretaceous of the North Atlantic, Dsdp Sites 386 and 391

Abstract

L'analyse chimique de 154 échantillons d'âge Aptien à Turonien, pour l'essentiel des argilites, en provenance des sites DSDP-IPOD 386 (situé sur la ride des Bermudes) et 391 (localisé au pied de la marge américaine), met en évidence, d'une manière indépendante des lithofaciès et des compositions minéralogiques, un certain nombre d'influences enregistrées par les sédiments : - influences du potentiel d'oxydo-réduction : enrichissements en Fe et Mn des dépôts oxydés ; en V, Ni, Co, Zn, Cu des sédiments réduits, et notamment des argilites pyriteuses et très carbonées déposées pendant l'événement E2à la limite Cénomanien-Turonien ; - influences du détritisme terrigène, avec trois indices particulièrement intéressants : les comportements comparés des alcalins (Na et K), la teneur en Ga des smectites, et le rapport D = AI/(AI + Fe + Mn) ; - influences du volcanisme, soit sous forme de pyroclastes (enrichissement en Ti et Cr), soit sous forme ionique par l'intermédiaire de solutions interstitielles circulantes (enrichissement en Fe, Mn, Ba, Ni, Co, Cu, Pb) ; - influence du taux de sédimentation, mise en évidence grâce à Cr. Les résultats obtenus apportent des précisions intéressantes sur l'évolution dans l'espace et dans le temps des milieux de dépôt et de diagenèse. Etant donné, par ailleurs, que les sédiments étudiés se sont déposés dans des conditions de milieux déjà connues grâce aux approches de la sédimentologie, de la minéralogie et de la géochimie organique, la reconnaissance des caractéristiques géochimiques de tels milieux pourra probablement aider à la reconstitution des conditions de dépôt pour des séries d'âges et de faciès comparables, mais transformées par un métamorphisme isochimique, telles les schistes lustrés alpins. One hundred fifty-four samples of Aptian to Turonian black-shales from various lithofacies have been selected for chemical analysis from DSDP sites 386 (Bermuda Rise) and 391 (Blake Bahama Basin). Independently of the sedimentological characteristics and mineralogical assemblages, the chemical composition may document varions influences which are recorded in the sediments - Redox status of sediments: oxidized deposits, such as Senonian red clays are enriched in Fe and Mn; on the contrary, reduced sediments, notably those deposited with high organic carbon contents towards the boundary between Cenomanian and Turonian, show high values of trace elements such as V, Ni, Co, Zn and Cu. - Detrital terrigenous influx: three specific indices are used for evaluating this influence : (1) compared Na and K contents, (2) Ga content within the fraction < 2 µ, (3) ratio D = AI/(AI + Fe + Mn). - Volcanic influenc : this may occur either through the presence of microscopic though visible pyroclasts (accom-panied by high values of Ti and Cr) or from mobile ionic solutions (enrichment in Fe, Mn, Ba, Ni, Co, Cu and Pb). - Sedimentation rate: the content of the trace element Cr is sensitive to low rates of sedimentation. The aim of such a study is to bring out new data on sedimentary processes related to previously studied paleoenvironments. The results will hopefully be used for the reconstruction of metamorphic sequences having comparable ages and facies.