Organic Carbon and Nitrogen Isotopes of the Palaeocene-early Eocene: Implications on Stratigraphy, Paleoenvironment and Paleoclimatology

Résumé

Cette thèse de doctorat se consacre à la géochimie isotopique du carbone de la matière organique particulaire (δ13Corg) durant la période géologique du Paléocène et de l’Eocène inférieur. De nombreuses données isotopiques ont été acquises par le développement d’une méthodologie analytique robuste des isotopes du carbone de la matière organique, à partir de la roche totale d’origine marine ou continentale. Grâce à cette méthode, plus de cinq cents échantillons ont pu être analysés. Il en résulte un enregistrement complet du δ13Corg pour l’ensemble du Paléocène sur plusieurs coupes, fournissant un canevas chémo-stratigraphique pour cet étage. Des analyses similaires à haute résolution sont également effectuées à la limite entre les étages Paléocène et Eocène (PETM = Palaeocene Eocene Thermal Maximum = Maximum Thermique du Paléocène/Eocène) d’une part et à la limite entre les étages Danien et Selandien d’autre part. L’enregistrement isotopique de ces évènements « rapides » (haute fréquence) précise nos connaissances sur les variations du cycle du carbone à « court termes », souvent incluses dans une tendance isotopique à plus long terme (basse fréquence). La stratigraphie isotopique du carbone ainsi établie, est également comparée aux informations bio-stratigraphiques disponibles (mammifères, foraminifères et nannoplanctons) afin d’observer la réponse des organismes et comprendre l’évolution de ceux-ci face aux perturbations climatiques et environnementales liées au cycle du carbone. Des reconstructions paléo-environnementales et paléo-climatiques sont également proposées. Elles intègrent les données isotopiques du carbone combinées à celles des isotopes de l’azote organique (δ15Norg), des analyses du palynofaciès et Rock-Eval. Les fluctuations du niveau marin associées aux variations du cycle du carbone sont confrontées grâce aux résultats issus de la susceptibilité magnétique des roches. Les isotopes du carbone de la matière organique sont ainsi comparés à plusieurs autres « proxies » afin d’intégrer ces résultats dans le contexte géologique et environnemental complexe du Paléocène et de l’Eocène inférieur. Le caractère « global » du signal isotopique du carbone en fait un outil performant tant d’un point de vue stratigraphique que paléo-écologique.

la date de réponse	13 juin 2013
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	Johan Yans (Promoteur), Vincent Hallet (Président), Paola Iacumin (Jury), Florence Quesnel (Jury), Philip A MEYERS (Jury), Christian Dupuis (Jury), Thierry Smith (Jury) & Johann Schnyder (Jury)