Sedimentology of the belgian frasnian carbonate platform
Sédimentologie de la plate-forme carbonatée frasnienne belge
Résumé
This work reflects the integration of different techniques such as field observations, petrography, magnetic susceptibility measurements, isotopic analyses and sequence stratigraphy. The combination of these results allows us to reconstruct the environmental evolution of the shallow water Frasnian carbonate deposits of Belgium.
The sedimentological anaylsis provides different facies models, each characterized by its own geographical and stratigraphical position. The lower part of the Frasnian corresponds to a ramp, with shales and crinoidal layers. The middle part of the Frasnian corresponds to a ramp, with shales and crinoidal layers. The middle part of the Frasnian is divided in two platform areas (north and south). The external zone of the platform is dominated by crinoidal deposits, the intermediate part shows biostroms with stromatoporoids and the internal zone presents sub- to supratidal deposits. The Upper part of the Frasnian us a ramp with external deposits made by shales, intermediate belt of rugose corals biostromes abd the shallowest part of the platform is characterized by oncoids and peloids.
The major control on facies distribution is the result of sea level varitations, which imply cyclic sedimentation (fourth and third order). Control on lateral variations is related to tectonic movements which imply morphological variations of the platform.
We recognized different sequences and each tract of these sequences is characterized by facies, magnetic susceptibility, isotopic and cyclic pattern variations. The sequences defined on the platform are compared to the sequences defined in the basinal area.
Finally magnetic susceptibility is used mainly for precise correlations (fourth order). We have showned that magnetic susceptibility signal is directly related to facies, fourth order cycles and third order sequences. The amont of magnetic minerals is probably related to lithogenic inputs.
The sedimentological anaylsis provides different facies models, each characterized by its own geographical and stratigraphical position. The lower part of the Frasnian corresponds to a ramp, with shales and crinoidal layers. The middle part of the Frasnian corresponds to a ramp, with shales and crinoidal layers. The middle part of the Frasnian is divided in two platform areas (north and south). The external zone of the platform is dominated by crinoidal deposits, the intermediate part shows biostroms with stromatoporoids and the internal zone presents sub- to supratidal deposits. The Upper part of the Frasnian us a ramp with external deposits made by shales, intermediate belt of rugose corals biostromes abd the shallowest part of the platform is characterized by oncoids and peloids.
The major control on facies distribution is the result of sea level varitations, which imply cyclic sedimentation (fourth and third order). Control on lateral variations is related to tectonic movements which imply morphological variations of the platform.
We recognized different sequences and each tract of these sequences is characterized by facies, magnetic susceptibility, isotopic and cyclic pattern variations. The sequences defined on the platform are compared to the sequences defined in the basinal area.
Finally magnetic susceptibility is used mainly for precise correlations (fourth order). We have showned that magnetic susceptibility signal is directly related to facies, fourth order cycles and third order sequences. The amont of magnetic minerals is probably related to lithogenic inputs.
« Le travail de thèse est le résultat de l'intégration de différentes techniques et niveaux d'observation tels que l'analyse sur le terrain, la pétrographie, la susceptibilité magnétique, les mesures isotopiques, l'analyse séquentielle et diagéntique. La combinaison des résultats permet de proposer une reconstitution de la plate-forme carbonatée frasnienne en Belgique et de son évolution au cours du temps.
L'analyse sédimentologique a permis de construire différents modèles de faciès, selon la position géographique et stratigraphique. La partie inférieure du Frasnien se caractérise par un modèle de rampe, dominé par les dépôts argileux et les calcaires à crinoïdes. La partie moyenne du Frasnien correspond à deux types de plate-forme selon la position géographique sud ou nord. Ces deux modèles présentent une ceinture externe de faciès formée sous la zone d'action des vagues, dominée par les dépôts fins à crinoïdes, une ceinture biostromale à stromatopores et une ceinture de faciès lagunaire, qui s'étend de la zone interne sub- à intertidale. Enfin, la partie supérieure du Frasnien est caractérisée par un modèle de rampe, avec des faciès externes argileux, suivis de biostromes à rugueux et de shoals à oncoïdes et peloïdes.
La distribution verticale des faciès est contrôlée entre autres par les variations du niveau marin qui génère une sédimentation cyclique (4ème et 3ème ordre). Les variations latérales sont liées fortement à la morphologie du bassin et à la tectonique de bloc.
Un modèle de stratigraphie séquentielle est proposé et intègre, au cours de chaque cortège, la variation de paramètres tels les faciès, la susceptibilité magnétique, les rapports isotopiques du carbone et de l'oxygène et la nature de la cyclicité. Ce modèle de stratigraphie séquentielle est comparé à celui proposé pour les monticules carbonatés de la partie la plus distale de la plate-forme.
La susceptibilité magnétique est utilisée essentiellement pour réaliser des corrélations de haute précision. Un lien a été également mis en évidence entre la susceptibilité magnétique, les faciès, les cycles de quatrième ordre et les séquences de troisième ordre. L'origine du signal magnétique est probablement liée aux apports clastiques. »
L'analyse sédimentologique a permis de construire différents modèles de faciès, selon la position géographique et stratigraphique. La partie inférieure du Frasnien se caractérise par un modèle de rampe, dominé par les dépôts argileux et les calcaires à crinoïdes. La partie moyenne du Frasnien correspond à deux types de plate-forme selon la position géographique sud ou nord. Ces deux modèles présentent une ceinture externe de faciès formée sous la zone d'action des vagues, dominée par les dépôts fins à crinoïdes, une ceinture biostromale à stromatopores et une ceinture de faciès lagunaire, qui s'étend de la zone interne sub- à intertidale. Enfin, la partie supérieure du Frasnien est caractérisée par un modèle de rampe, avec des faciès externes argileux, suivis de biostromes à rugueux et de shoals à oncoïdes et peloïdes.
La distribution verticale des faciès est contrôlée entre autres par les variations du niveau marin qui génère une sédimentation cyclique (4ème et 3ème ordre). Les variations latérales sont liées fortement à la morphologie du bassin et à la tectonique de bloc.
Un modèle de stratigraphie séquentielle est proposé et intègre, au cours de chaque cortège, la variation de paramètres tels les faciès, la susceptibilité magnétique, les rapports isotopiques du carbone et de l'oxygène et la nature de la cyclicité. Ce modèle de stratigraphie séquentielle est comparé à celui proposé pour les monticules carbonatés de la partie la plus distale de la plate-forme.
La susceptibilité magnétique est utilisée essentiellement pour réaliser des corrélations de haute précision. Un lien a été également mis en évidence entre la susceptibilité magnétique, les faciès, les cycles de quatrième ordre et les séquences de troisième ordre. L'origine du signal magnétique est probablement liée aux apports clastiques. »
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