Stratigraphy and chronology of Pleistocene coastal deposits in northern Aquitaine, France: a reinvestigation

Résumé En Fr

Pleistocene deposits exposed along the coast of the Médoc area, south‑west France, represent valuable palaeoenvironmental archives that have been the subject of extensive work in the past few decades. To further understand the palaeoenvironmental history and sedimentary dynamics of these deposits, a detailed lithostratigraphic study was performed on a series of new sections. Additionally, new chronological data were obtained from the combination of luminescence (OSL, IR-RF) and electron spin resonance (ESR) dating of quartz and feldspar grains (Kreutzer et al., 2018). The investigated sections comprise estuarine, lacustrine and peaty deposits (Négade Formation, Argiles du Gurp Formation), aeolian sands (Sables du Gurp Formation) and colluvial units (Grès de l’Amélie Formation). The Argiles du Gurp Formation, in which many remains of Palaeoloxodon antiquus were found, support the hypothesis of a progressive replacement of a tide-influenced marsh by a peaty fresh-water pond during the Holsteinian Interglacial (MIS 11). IR-RF dating of green estuarine clays at L’Amélie, in the northernmost part of the investigated area, strongly suggests that they do not belong to the Argile du Gurp Formation, but were deposited during the MIS 9 sea level highstand. The estuarine deposits are overlain by sandsheets (Sables du Gurp Formation) dated to MIS 10 and MIS 8 at Pointe de la Négade in the southern part of the study area, and to MIS 8 at L’Amélie. Syngenetic frost cracks testify to a periglacial depositional environment. Regional studies show that the Sables du Gurp Formation is a local equivalent of the Sables des Landes Formation, and corresponds to the oldest aeolian phase recorded in south-west France so far. Colluvial material (Grès de l’Amélie Formation) dated to the Weichselian pleniglacial (MIS 2) fill small palaeo-valleys incised in the Sables du Gurp Formation. Holocene coastal dunes cover the whole sequence.

Une synthèse des travaux antérieurs associée à une analyse stratigraphique détaillée et des datations numériques (OSL, IR-RF, ESR) des affleurements pléistocènes du littoral de la péninsule médocaine permettent d’établir un nouveau cadre chronostratigraphique des dépôts. Nos résultats montrent la présence de niveaux estuariens, palustres et tourbeux (Formation de la Négade, Argiles du Gurp), d’épandages sableux éoliens (Formation des Sables du Gurp) et de colluvions (Formation des Grès de l’Amélie). La Formation des Argiles du Gurp, célèbre pour ses restes d’éléphants appartenant au taxon Palaeoloxodon antiquus, enregistre le passage progressif d’un environnement estuarien à un marais d’eau douce pendant l’Hostenien (SIM 11). Des dépôts tourbeux (lignite) terminent le comblement du marais à la fin de l’interglaciaire. La datation par IR-RF d’argiles vertes estuariennes à l’Amélie, dans la partie septentrionale de la zone étudiée, suggère que ces dépôts n’appartiennent pas à la Formation des Argiles du Gurp, mais se sont déposés pendant le haut niveau marin du SIM 9. L’emboitement de formations estuariennes de plus en plus récentes vers le nord indiquerait la migration progressive de la Garonne au cours du Pléistocène. Les niveaux estuariens et tourbeux sont recouverts par des épandages éoliens en nappe (Formation des Sables du Gurp) datées par IR-RF et ESR des SIM 8 et 10 dans la partie sud de la zone étudiée (Pointe de la Négade) et du SIM 8 à l’Amélie. La présence de fentes de gel syngénétiques témoigne d’un contexte périglaciaire lors du dépôt des sables. Les études régionales montrent que les Sables du Gurp, qui sont un équivalent latéral de la Formation des Sables des Landes, correspondraient à la plus ancienne phase éolienne enregistrée à ce jour dans le sud-ouest de la France. Les formations pléistocènes sont recouvertes par des dunes holocènes récentes.