Données nouvelles sur la matière organique associée aux séries du bassin phosphaté du sud-tunisien (Gisement de Ras-Draâ) et sur la phosphatogenèse.
Résumé
Previous works carried on the geochemistry of Tunisian phosphatic series showed that these marine series consisted of an alternation of richly phosphatized layers and sterile intercalated ones. The phosphatic layers consist of phosphatic grains (pellets) embedded in argilo-carbonated epicontinental sediments acting as a matrix. Previous geochemical studies on these series showed, on one hand, that the organic matter (OM) of these argilocarbonated sediments is a "kerogen", with a normal state of diagenesis for layers dated approximately 50 My (Ypresian). The OM of the pellets is, on the other hand, completely unusual for this age: it displays a marine (not continental) humic type. The phosphatic pellets seem therefore as "foreign" corpuscules to and within their matrix, both on petrographic and chemical points of view. The OM at the origin of the humic compounds, of phytoplanctonic origin, has been profoundly altered by microbial populations, especially sulfate-reducing ones, up to a humic state which evolution turns out to have been blocked inside the pellets. The explanation of all the features characteristic of the pellets, morphological and geochemical, is that these pellets did proceed from carnivorous/piscivorous fish feces. We analyzed the sequence of events going from the formation of highly phosphatized feces in the fish intestine (due to feeding on smaller fishes) until the geochemical closing of the pellets within the sediment. The successful chain of fossilization, going from the generation of feces in the intestine down to transport, sedimentation and reworking of the essentially intact and close (with regards to their humic content) phosphatic pellets, imply synergic physical, chemical and microbial processes.
Les travaux antérieurs ayant porté sur la géochimie des séries phosphatées tunisiennes ont montré que celles-ci étaient constituées d alternances de strates richement phosphatées et de strates intercalaires stériles. Les strates phosphatées sont, elles-mêmes, constituées d un sédiment argilo-carbonaté de faciès épicontinental, servant de matrice à des grains phosphatés (pellets). La reprise des études géochimiques de ces séries a montré que la matière organique (MO) des matrices argilo-carbonatées des pellets et des intercalaires est un "kérogène" dont l état d évolution est normal pour des strates d environ 50 Ma (Yprésien) n ayant jamais été enfouies. La MO des pellets est, par contre, tout à fait singulière pour cet âge car de type "humique" (humus marin et non pas continental). Cette MO, d origine phytoplanctonique, est profondément altérée par des populations microbiennes, notamment sulfato-réductrices et son évolution a été bloquée au stade humique. Les pellets phosphatés apparaissent ainsi comme des corpuscules "étrangers" à leur matrice, tant sur le plan pétrographique que chimique. Ces corpuscules n ont aucun caractère authigène au sein de leur matrice. La seule explication susceptible de rendre compte de leur présence, et de leur composition, est qu il s agisse de pelotes fécales de poissons carnivores/piscivores. La séquence des événements allant de la formation de fèces richement phosphatées dans l intestin de tels poissons jusqu à leur enfouissement et à leur fermeture géochimique au sein du sédiment. Les obligations imposées aux fèces au cours de leur formation dans l intestin de tels poissons, de leur transport et de leur sédimentation, pour que la chaîne de fossilisation aboutisse à la préservation de pellets phosphatés intacts, depuis 50 Ma, et contenant une MO fragile et réactive, sont de natures physiques, chimiques et microbiennes.