High resolution record of environmental changes constrained by volcanic ashes: Western Interior basin, Cenomanian-Turonian stage boundary - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2005

High resolution record of environmental changes constrained by volcanic ashes: Western Interior basin, Cenomanian-Turonian stage boundary

Enregistrement à haute résolution des modifications environnementales inscrites dans un cadre téphrochronologique : le bassin du Western Interior au passage Cénomanien-Turonien

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Abstract

During the Cenomanian-Turonian boundary interval, over 2Ma, five altered volcanic-ash beds, which are isochronous time-line, have been correlated over tens of thousands of square kilometres through the US Western Interior Basin from Arizona to Kansas and from Texas up to South Dakota while passing by the Pueblo type section (Colorado). These instantaneous events constitute independent chronostratigraphic marker-beds enabling the robustness of lithologica, biological (planktic and benthic foraminefera, calcareous nannofossils) or geochemical (S13C, S18C) records to be tested as tool for high resolution correlations. As suggested by our scheme, differences obseved between supposed continuous sections could be related, with some hiatuses in the sedimentary record. If correct, one hiatus may have been as long as 800 Kyrs. The onset and most of the fine-scale features of carbon-isotope excursion identified at pueblo are recognised over long distances even in the more coastal sections where bed by bed correlations become more difficult. Thus, this tool appears extremely robust if the hiatuses are precisely constrained. Some bioevents as the benthic zone or the Heterohelix event are synchronous at the scale of the Western Interior Basin and they could be used as global stratigraphic tools; they also coincide with events recorded by S13Ccarb (respectively phase of oxygenation and second rise of the anoxia). On the basis of this high resolution scheme, we show that the filament event, the last occurences of R. cushmani as well as the first occurence of H. helvetica are strongly diachronous at the basin scale. Thus the W. archaeocretacea Partial Range Zone, in which is the Cenomanian-Turonian boundary, has a variable duration. If it is reduced at almost nothing at Pueblo (<50 Ka), it reaches at least 350 Ka on the stable eastern platform in Kansas.
Au passage Cénomanien-Turonien, sur une durée de 2 Ma, cinq horizons pluridécimétriques de cendres volcaniques altérées (A,B,C,D,E), formant des lignes isochrones indépendantes, sont corrélés sur plusieurs millions de Km2 à travers le bassin du Western Interior (USA), de l'Arizona au Kansas et du Dakota du Sud au Texas en passant par la coupe de Pueblo (Colorado), référence internationale. Les horizons de bentonites permettent de définir un cadre chronostratigraphique à haute résolution, dans lequel les signaux stratigraphiques classiquement utilisés (lithostratigraphie, biostratigraphie: ammonites, foraminifères planctoniques et benthiques, nannofossiles calcaires... ou chimiostratigraphie: S13C, S18C), sont intégrés afin de discuter de leur robustesse comme outils de corrélations à haute résolution. Le suivi des cinq niveaux repères de bentonites révèle des hiatus dans l'enregistrement sédimentaire pour de nombreuses coupes considérées jusqu'alors comme continues. Une de ces lacunes atteindraient plus de 800 Ka. Intégrées dans le cadre téphrochronologique, la mise en place et l'extension des différents évènements enregistrés par l'évolution du rapport du S13Ccarb sont synchrones à l'échelle du bassin. Cet outil apparaît donc robuste à la condition que les hiatus soient précisément contraints. Certains évènements biologiques comme l'extension de la zone à foramifères benthiques ou encore l'évènement à Heterohelix s'avèrent synchrones à l'échelle du bassin nord américain et peuvent prétendre à une application stratigraphique globale; ils coïncident également avec des évènements enregistrés par le S13Ccarb (respectivement phase de réoxygénation et montée de l'anoxie). En revanche, d'autres outils biostratigraphiques comme l'évènement à filaments apparaissent diachrones. De même, les dernières occurences de R. cushamani ainsi que les premières occurences de H. helvetica sont fortement diachrones à l'échelle du bassin. Par suite, l'écozone à W. archaeocretacea a une durée extrêmement variable. Drastiquement réduite à Pueblo (<50Ka), elle atteint plus de 350Ka sur la boedure orientale stable au Kansas.
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Dates and versions

pastel-00001829 , version 1 (05-08-2010)

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  • HAL Id : pastel-00001829 , version 1

Cite

Delphine Desmares. Enregistrement à haute résolution des modifications environnementales inscrites dans un cadre téphrochronologique : le bassin du Western Interior au passage Cénomanien-Turonien. Sciences de la Terre. Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2005. Français. ⟨NNT : 2005STR1GE08⟩. ⟨pastel-00001829⟩
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