Les formations d'âge Crétacé de l'Atlantique Nord et leur matière organique : paléogéographie et milieux de dépôt

Une etude chronostratigraphique, sedimentologique et geochimique des black-shales recoupes par les forages DSDP dans l'Atlantique Nord, a ete menee avec la double preoccupation de reconstituer, d'une part les milieux de depot par l'etude des sequences elementaires et d'identifier, d'autre part, les unites stratigraphiques majeures et les discontinuites qui les separent. Les types de series illustrees dans ce texte a titre d'exemple sont les suivantes : I. Series a matiere organique marine conservee. - Series avec facies autochtones et resedimentes comportant tous de la matiere organique marine. - Series avec sediments autochtones a matiere organique marine mais avec sediments redeposes a matiere organique residuelle. Dans ces deux cas, la presence de matiere organique marine dans les sediments autochtones montre que le milieu de depot etait reduit (type euxinique). I I. Series a matiere organique terrigene ou residuelle. - Argilites noires ou alternance d'argilites noires et d'argilites vertes ou encore alternance d'argilites et de marnes noires. - Alternances de calcaires blancs (a matiere organique indeterminee) et de marnes silteuses (a matiere organique terrigene). La reconstitution du milieu de sedimentation n'implique pas necessairement la presence d'un milieu reducteur au lieu du depot, la matiere organique terrigene ayant une meilleure resistance a l'oxydation que la matiere organique marine, surtout avec un taux d'accumulation assez eleve. III. Series a facies alternant, dont l'un a matiere organique marine et l'autre a. matiere organique detritique residuelle. - Alternances d'argilites noires (a matiere organique marine) et verdâtres (a matiere organique indifferenciee). - Sequences avec, de bas en haut, marnes sombres laminees (matiere organique terrigene et marine associees), argilites noires (matiere organique terrigene) et argilites vertes (matiere organique residuelle). Plusieurs hypotheses sont avancees pour justifier de l'existence de telles recurrences. Les grands ensembles stratigraphiques reconnus peuvent se decrire ainsi A) Ensemble inferieur ou formation de Blake Bahama alternance de calcaires micritiques blancs a radiolaires et de calcaires argilo-silteux sombres (Valanginien-Bedoulien). B) Ensemble moyen ou formation de Hatteras : alternance d'argilites noires ou verdâtres, avec ou sans resediments carbonates (sommet Aptien superieur a Cenomanien moyen ou superieur. C) Ensemble superieur ou formation de Plantagenet argilites versicolores pour les sites profonds et craies, claires ou versicolores elles aussi, pour les autres sites (Turono-Senonien). L'ensemble inferieur correspond a des conditions de sedimentation assez homogenes d'un bord a l'autre du bassin vis-a-vis des conditions redox, avec des periodes de confinement periodique probable. Les parageneses argileuses montrent la differenciation entre un bassin oriental et un bassin occidental separes par la ride mediane, illustrant l'influence des continents sur les apports sedimentaires. Le passage a l'ensemble moyen (evenement E1) est marque par une remontee rapide de la CCD et souvent par une lacune, mais non par une variation sensible du spectre des mineraux argileux. La paleogeographie lors du depot de l'ensemble moyen est franchement diversifiee, avec (1) un bassin oriental situe entre la ride, les Canaries et l'Afrique, caracterise par le maintien des conditions euxiniques, (2) un bassin occidental, entre la ride et la marge americaine avec des alternances possibles de phases de confinement et de phases de circulation, (3) un bassin Nord, entre la ride et les marges marocaine et europeenne, sans indication positive de confinement, (4) la ride elle-meme ou le milieu etait plus nettement oxyde. Les smectites dominent largement sur les autres mineraux pendant cette periode ; toutefois l'etude attentive des parageneses argileuses suggere que la barriere des influences entre continents americain et africain coincidait avec une dorsale situee a l'ouest de la ride mediane et passant par les Bermudes. L'etude des parageneses mineralogiques completes suggere une plus grande ouverture dans le bassin americain situe a l'ouest de cette dorsale, vis-a-vis d'un confinement plus marque, observe a l'Est. Entre les ensembles moyen et superieur (evenement E² ), une nouvelle lacune frequente ou (et) une condensation sedimentaire sont soulignees par une accumulation d'argilites noires a matiere organique marine, repondant a une phase de stagnation generalisee a l'ensemble du bassin. Celle-ci persistera jusqu'au Coniacien dans un fond de bassin compris entre la ride mediane, les Canaries et la marge africaine. Une uniformisation des depots intervient le plus souvent apres l'evenement E². Elle conduit a des sediments oxydes, carbonates ou non suivant la profondeur, avec des parageneses mineralogiques comparables d'un puits a l'autre, temoignant d'une reprise, nuancee mais generale, du detritisme terrigene. Ce renouvellement se produit d'abord a l'Ouest de la dorsale au Sud des le Vraconnien (donc avant E²); ensuite a l'Est, en progressant a partir (superieur ?) au Nord jusqu'au Campanien Sud.