Sédimentation continentale et altérations associées : calcitisations, ferruginisations et silicifications. Les argiles plastiques du sparnacien du bassin de Paris

Résumé De En

Zusammenspiel von Kontinentaler Sedimentation und Verwitterung : kalkkrusten, eisenanreicherungen und verkieselungen die plastischen Tone des Sparnacien im Pariser Becken. Bei der Untersuchung kontinentaler sedimentäre Bildungen wurde als Hauptthema den engen Beziehungen zwischen Geochemie und Sedimentologie nachgegangen. Die Plastischen Tone des Sparnacien (Untereozän) der südlichen Begrenzung des Pariser Beckens stellten dabei das geologische Untersuchungsobjekt dar. Die pedologischen Veränderungen spielen eine beachtliche Rolle in diesen kontinentalen Serien ; sie greifen als gigantische chemische Systeme ein, die oft die Vorherschaft einer mineralogischen Phase begünstigen. Im westlichen Teil bildet sich während des unteren Sparnacien eine Ueberschwemmungsfläche aus. Sandigtonige Flussablagerungen sedimentieren dort während der Hoch wasserperioden und während des Trockenfallens kommt es zu Bodenbildungen. Diese Verwitterungen führen zu Kalkkrusten und hydromorphen Böden, den Vertisol. Dabei wird Quarz gelöst und Smektite werden gebildet. Durch ununterbrochene Bewegung und Lösung des detritischen Materials trägt es nach und nach zur Smektitbildung bei. Das Eisen wird zurückgehalten und gibt den Tonen das geflammte Aussehen. Die Tone werden in Becken gebildet und geochemisch gereinigt. Im süd-östlichen Bereich installiert sich in der Folgezeit eine Lagune mit euxinischem Charakter. Am Eingang der Lagune baut sich ein Deltasystem auf. Die vom Fluss mitgeführten Sande werden am Eingang zu der Lagune abgelagert, die Tone gelangen weiter entfernt zur Ablagerung. Die Tone stammen aus dem Hinterland und sind mechanisch gereinigt. Beim Fehlen tektonischer Bewegungen bedecken die Sande wieder die Tone und schützen diese vor späterer Oxydation. Im Falle tektonischer Bewegungen kann das junge Sediment herausgehoben werden, der Schwefel und die Eisenkarbonate werden dann oxydiert und die Tone rotgefärbt. Der Motor für diese Rotfärbungen ist die Oxydation, daher sind sie völlig unabhängig von den klimatischen Bedingungen. Nach dem Sparnacien bleiben die Beckenränder herausgehoben und werden neuen Bodenbildungsprozessen unterworfen, die zur Bildung von Quarzitkrusten führen. Diese Silicifikationen beginnen an der Basis der Profile mit diskontinuierlichen Strukturen, reich an Siliziumoxyd mit schwacher «Kristallini tät», vom Type Opal. Sie setzt sich fort in der Bildung von Quarzitkrusten, deren Zement ein gut entwickelter Quarz ist. Der Uebergang von der Fazies an der Basis zu der im oberen Bereich vollzieht sich durch allmähliche Rekristallisation des Siliciumoxyd die mit ihren Silicifikationen zu den wahren Silikatpanzern beitragen, die sich in die Landschaft einsenken. Während des oberen Eozäns verhindern die Silikatpanzer die Erosion im Umkreis des Beckens und tragen somit zu der evaporitischen Episode im Beckenzentrum bei. Schliesslich wird die Stellung der Plastischen Tone des Sparnacien im Rahmen der untereozänen Sedimentation im Nordwesteuropäischentertiärenbecken betrachtet.

Continental sedimentation and associated weatherings : ca unitizations, ferruginizations and silicifications the plastic clays of sparnacian age in the Paris basin. Study of sedimentary deposits of continental origin is taken up with emphasis on the close connection between geochemistry and sedimentology. Plastic Clays of Sparnacian age on the southern boundary of the Paris Basin make up the geological frame of this work. In those continental deposits pedogenic weathering plays a most important part in building up large geochemical systems able to favour formation of a predominating mineral species. In the western part of the region, a flood plain is formed during Lower Sparnacian time. Sandy and argillaceous sediments are deposited during flood periods and pedogenic alteration takes place in the mean time. These alterations yield formation of calcareous crusts and more or less hydromorphic vertisols. Quartz grains are dissolved while smectite clay minerals are formed. With repeated reworking, detrital material is progressively purified but iron is kept in place and gives the clays their mottled appearance. The clays are formed in the sedimentary basin and purified by a geochemical process. Later on, the south-eastern districts are occupied by a lagune of euxinic character. Sands brought by the streams are deposited at the inlet into the lagune in a deltaic system while argillaceous sediments are deposited further away. These clays are inherited from upstream regions and mechanically sorted. Generally argillaceous sediments are progressively covered by prograding sands and shielded from subsequent oxidation. In case of tectonic movements however argillaceous sediments can emerge : iron sulfides and carbonates are then oxidized and clays are reddened. Reddening, caused by oxidation, is therefore entirely independant of climatic conditions. After the Sparnacian, the peripheral areas of the basin remain emerged and are subjected to new pedogenic alte¬ rations bringing the formation of siliceous crusts or silcretes. This silicification process begins at the base of the sections by discontinuous structures where opal type poorly crystallized silica products are abundant. This process is carried on by the formation of glassy quartzite hardpans with well developed quartz cement. Transition between basal and upper facies is done by successive recrystallizations of silica products which relate this silicification process to a true siliceous incrustation slowly sinking into the landscape. During Upper Eocene siliceous hardpans ensure preservation of peripheral landscapes and co-operate in setting on evaporitic episode at the center of the basin. Ultimately the deposition of Sparnacian Plastic Clays has been replaced with respect to the North-western european basin sedimentation at Lower Eocene time.