Fluctuations of sea-water chemistry during Gargasian (Middle Aptian) time. Data from trace-element content (Mg, Sr, Mn, Fe) in hemipelagic carbonates from La Marcouline Quarry (Cassis, SE France)

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URI: http://hdl.handle.net/2042/8454  |   DOI : https://doi.org/10.4267/2042/8454
Title: Fluctuations of sea-water chemistry during Gargasian (Middle Aptian) time. Data from trace-element content (Mg, Sr, Mn, Fe) in hemipelagic carbonates from La Marcouline Quarry (Cassis, SE France)
Author: Renard, Maurice; de Rafélis, Marc; Emmanuel, Laurent; Beltran, Catherine; Moullade, Michel; Tronchetti, Guy
Abstract: In the Lower Aptian historical stratotype area (Cassis-La Bédoule, SE France), a geochemical study of the Gargasian (Middle Aptian) marl-limestone alternations of the La Marcouline quarry complements data already obtained from Bedoulian (Early Aptian) sediments there. Nannoconids are the main carbonate producers in both limestones and marls. Although diagenetic minerals, such as ankerite (2.5%) are present in small amounts, the trace-element content of bulk carbonate is very close to that of Nannoconus spp. so geochemical sequences can be defined. The long-term evolution of trace-element content was not affected by diagenetic processes, variations in carbonate mineralogy, or a change of carbonate producers. An increase of around 500 ppm in the strontium content of bulk carbonate occurs between the base of the Cabri zone (late Bedoulian) and the Algerianus zone (late Gargasian). This evolution is linked to fluctuations in seawater Sr/Ca ratios caused by variability in the influx of hydrothermal and river waters, by changes in the ratio of aragonite/calcite production and by shifts in sea level. The eustatic sequence Aptian 4, its parasequences and its key surfaces (sequence boundaries, maximum flooding surface) are clearly reflected in the evolution of the bulk-carbonate contents of manganese.
Description: Dans la région du stratotype historique de l'Aptien inférieur (Cassis-La Bédoule, SE France), les sédiments alternants du Gargasien (Aptien supérieur) de la carrière de la Marcouline ont été étudiés du point de vue géochimique. Le dosage des éléments traces (Sr, Mg, Mn et Fe) du carbonate total a permis de compléter les données déjà obtenues sur le Bédoulien et de définir une zonation chimiostratigraphique du Gargasien. Les Nannoconus sont les producteurs carbonatés principaux aussi bien dans les bancs calcaires que dans les bancs marneux. Les différences géochimiques observées entre les marnes (enrichies en Sr et Mg) et les calcaires (enrichis en Mn et Fe) ne peuvent être réduites à une variation des producteurs ou à une diagenèse différentielle. En dépit de la présence de traces d'ankérite d'origine diagénétique (2,5%), l'enregistrement des éléments-traces au sein du carbonate total reste très proche de celui des fractions pures en Nannoconus et permet de définir les séquences géochimiques. Dans la continuité du processus initié dans le Bédoulien supérieur (base de la zone à Cabri), les teneurs en strontium croissent régulièrement durant le Gargasien. Au total une augmentation de l'ordre de 500 ppm survient entre la base de la zone à Cabri (Bédoulien supérieur) et la zone à Algerianus (Gargasien supérieur). Elle traduit une variation du rapport Sr/Ca de l'eau de mer, à mettre en relation avec le bilan des apports hydrothermaux et fluviatiles, le rapport de la sédimentation aragonitique à la sédimentation calcitique et les variations du niveau marin. Les teneurs en manganèse ont permis de mettre en évidence la séquence eustatique Aptien 4 et les paraséquences qui la composent, ainsi que de localiser ses surfaces clefs (limites de séquence et surface d'inondation maximale).
Subject: Aptian; Gargasian; pelagic carbonates; magnesium; strontium; manganese; iron; Nannoconus; seawater Sr/Ca; chemostratigraphy; sequence stratigraphy; Aptien ; Gargasien ; carbonates pélagiques ; magnesium ; strontium ; manganèse ; fer ; Nannoconus ; Sr/Ca de l'eau de mer ; chimiostratigraphie ; stratigraphie séquentielle
Publisher: Association "Carnets de Géologie"
Date: 2007

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