Late Mesozoic to Neogene Radiolarian Biostratigraphy and Palaeoceanography in the Caribbean and East Pacific Region

Thèse soutenue par Maria Isabel Sandoval Gutierrez le 14 juillet 2015, Institut des sciences de la Terre (IGD)

Les radiolaires sont considérés comme un outil utile à la biostratigraphie des terrains accrétés et des sédiments profonds. Leur utilité est aussi prouvée comme étantremarquable au niveau des reconstructions paléocéanographiques. La présente étude évalue l’importance et la présence des radiolaires de trois localités géologiquement differentes d’Amérique Centrale-Caraïbes, dans le but d’améliorer les model d’âges et de mieux comprendre la situation paléoenvironnementale à travers le temps.

Dans le Bloque de Jarabacoa, au centre de la République Dominicaine, une séquence de cent mètres (section de Pedro Brand, Groupe de Tireo) a été datée comme faisant partie du Turonien-Santonien, en utilisant les radiolaires. Une datation 40Ar-39Ar sur roche totale de 75+l.l Ma (Campanien) a été obtenu pour un dyke traversant les sédiments riches en radiolaires, en cohérence avec l’âge minimum accordé àla section de Pedro Brand.

Aux Caraïbes, le Bloque de Jarabacoa est considéré comme l’affleurement le plus complet présentant une succession de croûte océanique d’origine Pacifique recouverte d’une première phase d’activité volcanique de type CLIP (Caribbean Large Igneous Province) d’âge Aptien-Albien, de dépôts d’arc volcanique intra-océanique d’âge Cénomanien-Santonien, puis d’une seconde phase de type CLIP d’âge Campanien-Maastrichtien. Le Groupe de Tireo enregistre un épisode de dépôt pélagiques-hémipélagiques et d’arc volcanique, antérieur à la plus jeune phase de type CLIP. Cette étude place donc la formation de la section de Pedro Brand au moment du développement de l’arc intra-océanique.

A Guaparo Creek (nord du Vénézuela), une section de radiolarite verdâtre faisant partie des ophiolites de Siquisique (basaltes, gabbros, cherts) a été étudiée. Dans des études précédentes, sur la localité de Petacas Creek, l’unité ophiolitique a été daté d’âge Bajocien-Bathonien (Jurassique) sur la base d’ammonites trouvées dans des sédiments intercalés entre des laves en coussins. Les nouvelles datations de notre étude, basées sur des assemblages à radiolaires de l’unité à basaltes-gabbros, donnent un âge Albien-Cénomanien (Crétacé moyen). Ce résultat est cohérent avec les âges précédemment publiés de 95-90 Ma (Cénomanien-Turonien) des roches sous-jacentes, basés sur des études géochimiques 40Ar-39Ar. La géochimie de ces roches magmatiques, ainsi que les reconstructions paléotectoniques de la zone Caraïbes durant cette période, suggèrent que ces formations sont dérivées d’une ride médio-océanique associée à l’influence d’un panache mantellique. L’ophiolite de Siquisique représente très probablement un fragment du bassin océanique du Yucatan, s’étant originellement développé au Crétacé inférieur-moyen entre le Yucatan et l’Amérique du Sud.

L’expédition 344 du programme IODP (Integrated Ocean Drilling Program) a eu lieu dans l’optique de forer et dresser une coupe de la marge convergente au large du Costa Rica. Deux sites de cette expédition ont été choisis pour les besoins des études de biostratigraphie et de reconstruction paléocéanographique. Ces deux sites (U1381C et Ul4l4A) sont situés sur la plaque subductante de Cocos, dans la zone Pacifique est-équatoriale. La carotte U1381C expose une séquence s’étalant du Miocène moyen au Pléistocène, et présente un important hiatus d’environ 7 à ll Ma. La carotte U1414A expose une séquence continue s’étalant du Miocène tardif au Pléistocène (zone à radiolaires RN6-RNI6). Les âges ont été assignés sur la base des radiolaires et corrélés avec les zones à nanofossiles et les datations 40Ar-39Ar sur téphras.

Avec ces résultats, et en considérant le mouvement nord de la plaque de Cocos (environ 7 cm/an), déduction est faite que les deux sites étaient initialement situés, au cours du Miocène, à plusieurs centaines de kilomètres de leur location actuelle, au sud de l’équateur. Cela suggère que les faunes de ces sites ont été sujettes à différents courants; premièrement influencées par la langue froide du SEC (South Equatorial Current), puis par les eaux chaudes du NECC (North Equatorial Countercurrent). Pour terminer, les remontées d’eau côtières ont influencées les faunes Pléistocène.

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