Microspherules from the Givet Limestone in the Givetian Historical Type Area (Ardenne, France): Description and Significance

Résumé En Fr

For the first time around the world, glassy and ferrous microspherules associated with glass-like carbon elements are reported in the Givetian. Three levels providing microspherules are described herein, located in the Trois-Fontaines, Terres d'Haurs and Fromelennes formations in the Givet historical type-area (Ardennes). A total of 142 spherules have been extracted from these three levels. With an average diameter of 350 µm, they exhibit a large panel of forms and colours. Chemical quantifications and cartographies performed under ESEM and electronic microprobe show that silica, aluminium and iron are the main components. In detail, microspherules show diverse chemical compositions; some of them show micro-inclusions chemically different of the glass-matrix, internal vesicles or also a heterogeneous glass matrix. The natural origin of these microspherules is established and their formation(s) - volcanism vs. impact - is discussed. Moreover, the spherules show several features of microtektites and their association with glass-like carbon may be evidence for several asteroid impacts during the Givetian. As singular and instantaneous deposits on wide areas, these levels should be excellent chronostratigraphic tools useful for superregional to global correlations.

Pour la première fois à travers le monde, des microsphérules vitreuses et ferreuses associées à des éléments de carbone vitrifiés sont signalées dans le Givétien. Trois niveaux centimétriques fournissant des microsphérules sont décrits dans cette étude, localisés au sein des formations givétiennes des Trois-Fontaines, des Terres d'Haurs et de Fromelennes dans la région-type historique de Givet (Ardennes). Au total, 142 microsphérules ont été extraites pour ces trois niveaux. D'un diamètre moyen de 350 µm, elles présentent un grand panel de formes et de couleurs. Des quantifications et cartographies chimiques, effectuées au MEB et à la microsonde électronique, mettent en avant que la silice, l'aluminium et le fer sont les éléments chimiques globalement dominants. Dans le détail, les microsphérules présentent des compositions chimiques diversifiées et certaines montrent également des inclusions de nature chimique différente de la matrice les contenant, des vésicules ou encore une matrice chimiquement hétérogène. Le caractère naturel de ces microsphérules est établi et leur(s) origine(s) - volcanisme ou impact - est discutée. De plus, les sphérules possèdent des caractéristiques de microtectites et leur association avec du carbone vitrifié pourrait être la preuve de plusieurs impacts extraterrestres durant le Givétien. En tant que dépôts particuliers et instantanés sur de grandes étendues géographiques, ces niveaux pourraient constituer un puissant outil chronostratigraphique utile pour des corrélations suprarégionales à globales.