Sedimentology of the Neogene to Modern glauconite-goethite-phosphate system : east australian continental margin between 29° and 32° south latitude. Le système sédimentaire glauconite-goethite-phosphate du Néogène à l'Actuel : la marge continentale orientale de l'Australie entre 29° et 32° de latitude sud

Résumé En Fr

Outer shelf and upper slope environments (250 to 525 m) on the East Australian continental margin off northern New South Wales, represent an important iron-rich sediment province. The dominant (up to 30 9c) authigenic-diagenetic components are glauconite and associated goethite, with minor concentrations of carbonate fluorapatite (mean P₂O₅ content = 0.37 %) within a muddy foraminiferal fine sand. The outer shelf and shelf-slope break (250 to 425 m depth) contain a series of small scarp features interpreted to be outcrops of indurated subsurface units. Sedimentologic and biostratigraphic data from these features suggest that they are Miocene hardgrounds composed of ferruginous-phosphate pavements and gravels. Plank tonic foraminiferal assemblages in unconsolidated surface sediments overlying the hardgrounds range in age from late Pliocene through Holocene and are draped across the continental margin as a veneer covering older strata which only locally crop out. Relative concentrations of glauconite and goethite change downslope and downsection as follows. (1 ) Surface sediments at depths from 250 to 340 m are dominated by goethite with subordinant amounts of weathered glauconite grains. (2) Sediments underlying (1) and constituting the surface sediments from 340 to 465 m are dominated by glossy dark green glauconite with subordinant amounts of goethite. (3) Sediments underlying both of the above and constituting the surface sediments from water depths of 465 to 525 m are dominated by glossy dark green glauconite with subordinant concentrations of light green glauconite within foraminiferal tests. Glauconite forms within foraminiferal tests as light green grains and is subsequently altered to glossy dark green grains with accompanying dissolution of the tests. Above the shelf-slope break, dark green glauconite is altered to goethite within the surface sediment. Goethite occurs at the top of multiple depositional cycles in some sediments between 375 and 465 m depth, suggesting either periods of upper slope oxidation or off-shelf sediment transport during sea-level lowstands. Two types of phosphate occur within the sediments of outer shelf and upper slope. Type I (dark reddish-brown, ferruginous phosphate) is found in water depths from at least 200 to 425 m where it forms hardground pavements and associated nodules and lag gravels. Type I phosphates contain 7 9c to 12 9c P205, 10 % to 50 % Fe₂O₃, and are in radioactive equilibrium indicating uranium-series ages in excess of 800 ka (O'BRiENand Veeh, 1980 ; O'Brien et al., 1986). Type II (gray phosphate) occurs in water depths from 340 to 525 m as irregularly shaped nodules and internal molds within macrofossils in muddy sediments with unweathered light and dark green glauconite. Type II phosphates contain 4% to 19 9c P205, 2 9c to 4 9c Fe₂O₃, negligible goethite, and yield uranium-series ages that range from 250 ka to 2.5 ka (O'Brien and Veeh, 1980 ; O'Brien et ai, 1986).

Sur la marge continentale australienne, au Nord de la Nouvelle-Galles du Sud, la partie externe de la plate-forme et la partie supérieure de la pente (profondeur de 250 à 525 m) représentent une importante province sédimentaire riche en fer. Le sédiment, qui est une boue sableuse fine à foraminifères, contient jusqu'à 30 9c de glauconite authigène et diagénétique, et de goethite associée, et une faible quantité de carbonate fluorapatite (0,37 % de P205 en moyenne). La plate-forme distale et le talus (250 à 425 m de profondeur) présentent une série de petits escarpements interprétés comme des affleurements de niveaux indurés de subsurface. Les caractères sédimentologiques et biostratigraphiques de ces niveaux permettent de les attribuer à des hardgrounds miocènes formés d'encroûtements et de graviers ferrugino-phosphatés. Des sédiments de surface non consolidés, à foraminifères planctoniques d'âge Pliocène terminal à Holocène. recouvrent l'ensemble de la marge continentale, formant un placage continu percé localement par des hardgrounds sous-jacents. Les concentrations relatives de glauconite et de goethite changent aussi bien avec la profondeur d'eau qu'avec la profondeur dans le sédiment. (1) Dans les sédiments de surface à une profondeur comprise entre 250 et 340 m, la goethite domine sur la glauconite en grains altérée. (2) Dans les sédiments de surface à une profondeur comprise entre 340 et 465 m, ainsi que dans les sédiments sous-jacents à ceux de la zone (1 ). c'est la glauconite, en grains vert sombre brillants, qui domine sur la goethite. (3) Dans les sédiments de surface à une profondeur de 465 à 525 m, ainsi que dans les sédiments sous-jacents à ceux de la zone (2), la goethite a disparu et de la glauconite vert pâle à l'intérieur des tests de foraminifères s'ajoute à la glauconite vert foncé brillante. La glauconite vert foncé est l'altération, après dissolution des tests, de la glauconite vert pâle. Au-dessus du talus, la glauconite vert foncé est altérée en goethite dans le sédiment de surface. La goethite se rencontre au sommet de plusieurs cycles de dépôt dans les sédiments compris entre 375 et 465 m de profondeur, ce qui suggère soit des périodes d'oxydation sur la pente proximale, soit un déplacement de sédiment pendant des périodes de bas niveau de la mer. Deux types de phosphate se rencontrent dans les sédiments de part et d'autre du talus. Le type I, phosphate ferrugineux noir à brun-rouge, est trouvé à une profondeur d'eau de 200 à 425 m, où il forme des plaques indurées, des nodules et des graviers résiduels. Ce phosphate de type I contient de 7 à 12 % de P₂O₅,de 10 à 50% de Fe₂O₃ ; son contenu en uranium est en équilibre radioactif, ce qui indique un âge supérieur à 800 000 ans. Le type II, phosphate gris, se rencontre à une profondeur d'eau comprise entre 340 et 525 m, sous forme de nodules irréguliers et de moules internes de macrofossiles, dans des boues à glauconite vert clair et vert foncé. Ce phosphate de type 11 contient 4 à 19 % de P₂O₅ et 2 à 4 % de Fe₂O₃, une faible quantité de goethite ; la série uranifère indique des âges compris entre 250000 et 2500 ans.