L'importance des schizosphères, stomiosphères, Conusphaera et Nannoconus dans la genèse des calcaires fins pélagiques du Jurassique et du Crétacé inférieur / Importance of schizospheres, stomiospheres, Conusphaera and Nannoconus in the genesis of Jurassic and Early Cretaceous fine-grained pelagic limestones

Autor: Denise Noël, Georges Busson
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 1990
Předmět:
Zdroj: Périodiques Scientifiques en Édition Électronique.
Popis: Importance of schizospheres, stomiospheres, Conusphaera and Nannoconus in the genesis of Jurassic and Early Cretaceous fine-grained pelagic limestones — Jurassic and Early Cretaceous fine-grained pelagic limestones, already studied by us for several decades from different points of view, both in the Tethyan and Atlantic areas, have been observed in variable states of preservation and diagenesis : from sediments slightly or not affected by diagenesis (e.g. organic rich layers and oceanic deposits) to massive, strongly diagenetically altered limestones (e.g. samples from Umbria-Marche area, Central Apennines). Field and laboratory observations (thin sections in light microscope and freshly broken surfaces in SEM) show the major contribution of calcareous incertae sedis nannofossils (biologically placed near calcareous dinocysts in the present paper) by accumulation of their calcareous bodies and by their diagenesis. Early Liasic to Dogger fine-grained limestones are made of schizospheres. Their globular test is composed of two interlocking sub-hemispherical valves, the lattice-shaped structure of their walls, generating a very high initial porosity. This feature, along with the inferred original aragonitic nature of their walls, should have been responsible for large amounts of diagenetic calcite in these deposits. Two generations of diagenetic, calci tic nanocrystals occur : (1) organo-induced nanocrystals which occlude the original void spaces of the walls ; (2) superstructure-crystals forming a sort of external and isopach shell around the schizospheres. Malm (p.p. max) fine-grained limestones are characterized by the occurrence of stomiospheres. The effects of diagenesis on their monolocular tests are a thickening of their original, massive non porous walls. Conusphaerarich limestones (Tithonian-Hauterivian) as well as Nannoconus-rich limestones (latest Tithonian-Early Cretaceous) are built by disordered accumulation of these calcitic organisms, embedded in one another. Pressure solution and pressure-welding processes acting upon constitutive elements of these organisms lead to the formation of larger crystal units and thus to lithification. In all the above mentioned cases, the result of both the abundance of these calcareous incertae sedis and their diagenetic transformations is the formation of very fine-grained, homogeneous hard limestones. A comparison with chalk, another calcareous, almost pure but slightly lithified sediment, originating from a low-magnesium calcitic mud (coccoliths, foraminifera) allows us to make the following assumption : uniform-shaped calcareous particles which composed Conusphaera-rich mud and Nannoco nus-rich mud come from the original structure of the tests. These are made of only one type of constitutive elements : tiny rods for the former, triangular flat prisms for the latter. Such uniformity, both in the size and the shape of the constitutive elements as opposed to the heterogeneity of coccolith calcitic crystals in the chalk, is assumed to be a critical factor in the formation of homogeneous, hard fine-grained limestones.
Les calcaires fins pélagiques du Jurassique et du Crétacé inférieur, que nous étudions depuis plusieurs décennies sous divers aspects, dans les domaines téthysiens et atlantiques, ont été observés dans des états de conservation et de diagenèse les plus variés : depuis des sédiments peu ou pas affectés par la diagenèse (couches à matière organique, dépôts océaniques) jusqu'à des calcaires massifs très diagénétisés (par exemple, les coupes du centre des Apennins — Marches et Ombrie). Des observations de terrain et de laboratoire (lames minces en microscopie photonique et cassures fraîches en microscopie électronique à balayage) montrent la contribution majeure d'organismes incertae sedis , rapprochés ici des dinokystes calcaires. Cette contribution est importante à un double titre : (1) en raison de l'accumulation des corpuscules calcaires ; (2) du fait de la diagenèse favorisée par ceux-ci. Ainsi, les calcaires fins du Lias inférieur au Dogger sont pétris de schizosphères. Le test, originellement formé de deux valves emboîtées, très souvent séparées l'une de l'autre dans les sédiments, et la structure grillagée de leurs parois engendrant une extraordinaire porosité, d'une part, la nature — supposée et argumentée ici — aragonitique de ces parois, d'autre part, sont à l'origine d'une prodigieuse accumulation de calcite diagénétique. Celle-ci se présente sous forme de deux générations de nanocristaux : (1) nanocristaux organo-induits occupant les vides dus à la structure des parois ; (2) nanocristaux de superstructure formant une sorte de coque externe isopaque autour des schizosphères. Les calcaires fins du Malm sont caractérisés par la présence des stomiosphères. Le test de celles-ci, monoloculaire, à paroi massive possédant peu de vides, subissent les effets de la diagenèse par épaississement des parois. Les calcaires à Conusphaera (Malm, p.p. max.) ainsi que les calcaires à Nannoconus (Tithonique terminal-Crétacé inférieur) sont construits par l'accumulation désordonnée de ces corpuscules de nature calcitique, engrenés les uns dans les autres. Des images précises illustrent les phénomènes de dissolution et de cimentation qui ont transformé la vase en un calcaire fin et dur. La résultante de l'abondance de ces organismes calcaires et des transformations diagénétiques qu'ils ont subies est, dans tous les cas, la formation de calcaires à grain très fin, homogènes, voire porcelanés. Une comparaison avec la craie, autre sédiment calcaire pratiquement pur mais peu lithifié, ayant pour origine une boue faite de calcite faiblement magnésienne (coccolithes, foraminifères), nous a permis de formuler une hypothèse. L'uniformité des particules calcaires composant les boues à l'origine des calcaires à Conusphaera et de ceux à Nannoconus résulterait de la structure de ceux-ci, faits d'éléments tous semblables (baguettes pour les premiers, prismes triangulaires aplatis pour les seconds). Cette uniformité, tant de taille que de forme des particules composant la boue, opposée à l'hétérogénéité de particules composant la craie (les coccolithes étant formés de plusieurs types de cristaux), serait un facteur déterminant dans la formation de calcaires homogènes, fins, durs.
Noël Denise, Busson Georges. L'importance des schizosphères, stomiosphères, Conusphaera et Nannoconus dans la genèse des calcaires fins pélagiques du Jurassique et du Crétacé inférieur / Importance of schizospheres, stomiospheres, Conusphaera and Nannoconus in the genesis of Jurassic and Early Cretaceous fine-grained pelagic limestones. In: Sciences Géologiques. Bulletin, tome 43, n°1, 1990. pp. 63-93.
Databáze: OpenAIRE
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