Étude biostratigraphique et paléoenvironnementale des diatomées pyritisées de l'intervalle Paléocène supérieur–Éocène inférieur du sondage de Saint-Josse (France)

Abstract

Resume La presente etude analyse le contenu en diatomees pyritisees de l'intervalle Paleocene–Eocene du sondage CC82 de Saint-Josse. Saint-Josse est localise en France, dans le nord du bassin de Paris et a les coordonnees suivantes : X = 555 000, Y = 307 324 et Z = 56,9 m. Normalement constituees d'un frustule siliceux, les diatomees des sediments concernes ont ete pyritisees, d'une part, par epigenie transformant le squelette d'opale-A en pyrite ; d'autre part, par cristallisation de pyrite au sein de la cavite interne des diatomees ou dans le vide laisse dans le sediment apres dissolution du frustule formant ainsi des moules internes de celles-ci (steinkerns). Les cristaux de pyrite ont developpe differentes formes : cubes (parfois a troncature des sommets), pyritohedres, octahedres, framboides,… L'epigenie preserve toutes les ornementations des diatomees (velum, areoles, processus labies,…) tandis que le moule ne conserve que la forme globale ainsi que certaines structures du frustule telle la ceinture. Cependant, la pyrite est alterable et destructible par oxydation ce qui justifie l'etude d'un sondage et non d'une coupe soumise aux agents atmospheriques et aux eaux de percolation. Le sondage de Saint-Josse a l'avantage de montrer une succession des facies du Paleocene superieur et de l'Eocene basal jusque l'Ypresien. Il comporte plusieurs unites marines, saumâtres et continentales. Parmi celles-ci, l'unite de Sorrus, appartenant au Groupe de Thanet, revele un paleoenvironnement a cachet continental marque par la Paralia siberica var. laevis caracteristique de milieux estuariens. L'unite de Saint-Aubin contient des diatomees franchement saumâtres ( Actinoptychus senarius , Coscinodiscus commutatus et Stellarima microtrias ) ainsi que des diatomees marines ( Coscinodiscus morsianus var. morsianus , Coscinodiscus morsianus var. moelleri , Fenestrella antiqua , Odontella heibergii , Rhizosolenia sp. 1 et Trinacria regina ). L'etude de l'abondance de ces taxons montre que l'unite de Saint-Aubin est caracteristique d'un paleoenvironnement lagunaire saumâtre avec des influences marines et dont le caractere saumâtre augmente vers son sommet. Deux assemblages distincts de diatomees sont definis. L'assemblage D1 est caracterise par la presence de rares T. regina et, principalement, par l'abondance de C. morsianus var. morsianus et C. morsianus var. moelleri . En revanche, l'assemblage D2, se situant dans la partie superieure de l'Unite de Saint-Aubin, est caracterise par l'abondance et l'acme de F. antiqua ainsi que la nette diminution jusqu'a disparition de C. morsianus var. morsianus et Coscinodiscus var. moelleri . La zone NSP4 de King (1983) est delimitee a la base par la premiere apparition de la F. antiqua et au sommet par l'acme de cette espece. L'intervalle etudie du sondage de Saint-Josse, a l'exception des unites du Mont-Hulin et du Château de la Bruyere, correspond a cette zone NSP4. Les sous-zones NSP4a et NSP4b, definies par Mitlehner (1996), sont egalement observees dans l'intervalle etudie. La zone NSP4a est attribuee aux Unites de Sorrus, La Calotterie, Bois Gorguette, Le Goulet et la partie inferieure de Saint-Aubin ; en revanche, la partie superieure de l'Unite de Saint-Aubin correspond a la sous-zone NSP4b. Dans le bassin de Paris, il est possible de correler les biozonations de diatomees a la biozonation de Martini (1971) du moins pour les zones NP9 et NP10. Tenant compte de l'abondance elevee de la F. antiqua et de son pic d'abondance a 46 % (echantillon 17,87), la partie superieure de l'unite de Saint-Aubin (intervalle 17,87–16,20) peut etre correlee par l'intermediaire des biozonations de King (1983), adaptees par Mitlehner (1996), a la zone NP10 de Martini. L'intervalle 34,60–18,75, par l'abondance relative elevee de C. morsianus var. moelleri , peut etre correlee a la zone NP9 de Martini. De plus, les assemblages de diatomees observes dans le sondage de Saint-Josse sont plus ou moins identiques a ceux du bassin de la Mer du Nord et permettent des correlations lithostratigraphiques. D'une part, les unites de Sorrus, La Calotterie, Bois Gorguette, Le Goulet et la partie inferieure de Saint-Aubin sont correlees a la Formation Sele du bassin de la Mer du Nord. D'autre part, la partie superieure de l'Unite de Saint-Aubin correspond a la Formation Balder.