Carbon cycle and sea-water palaeotemperature evolution at the Middle-Late Jurassic transition, eastern Paris Basin (France)

Cet article publié dans la revue Marine and Petroleum Geology et intitulé « Carbon cycle and sea-water palaeotemperature evolution at the Middle-Late Jurassic transition, eastern Paris Basin (France) » présente, pour la première fois, des courbes isotopiques (δ13C et δ18O) à très haute résolution de l’intervalle Callovien moyen à Oxfordien inférieur de l’Est du Bassin de Paris. La sédimentation argilo-marneuse relativement importante (150 m environ) et continue à cette période dans l’Est du Bassin de Paris a permis de produire ces courbes isotopiques inédites,  en analysant le δ13C et δ18O sur roche totale, dont les valeurs sont calées biostratigraphiquement, pour certaines, à la résolution de l’horizon à ammonite ! Une excursion négative en δ13C est enregistrée au début du Callovien moyen (Jason Zone – Obductum Subzone), suggérant un possible relargage de méthane, correspondant au maximum des températures enregistrées dans les eaux de surface du domaine ouest téthysien. Ces températures sont favorables au stockage de matière organique, comme en témoigne le niveau riche de la Zone à Jason dans l’Est du Bassin de Paris. Ceci provoque en retour une diminution de la pCO2. Les sédiments enregistrent une augmentation du δ13C après la zone à Jason jusqu’à l’Oxfordien inférieur, et une diminution des températures commençant à la fin de la zone à Coronatum du Callovien moyen. A haute fréquence, les fluctuations du 13C et δ18O sont controlées par les cycles orbitaux d’excentricité à 405-ka et 100-ka, pouvant correspondre à des variations de salinité et températures des eaux téthysiennes.

Cet article fait partie d’une série d’article d’études (sédimentologie, stratigraphie, diagenèse, paléothermicité, pétrophysique, sismique, géochimie des eaux, des gaz rares) des séries du jurassique du forage profond EST433.

The first 40Ar–39Ar date from Oxfordian ammonite-calibrated volcanic layers (bentonites) as a tie-point for the Late Jurassic

Cette étude présente le 1er âge radiochronologique pour le Jurassique supérieur sur un niveau de bentonite très bien contraint biostratigraphiquement (zone Gregoryceras transversarium). Huit niveaux de cendres volcaniques ont été identifiés et étudiés dans la formation « Rosso Ammonitico Veronese » en Italie. Un âge de 156.1 =/- 0.89 a été obtenu par la méthode 40Ar-39Ar sur le niveau de cendre le plus épais.

Reconstruction of low temperature (<100
C) burial in sedimentary basins: A comparison of geothermometer in the intracontinental Paris Basin

Cette étude est l’une des premières à comparer différents geothermomètres – thermochronologie traces de fission, microthermométrie des inclusions fluides, minéraux argileux, réflectance de la vitrinite, pyrolyse Rock-Eval, présence de dolomite baroque et technique « MagEval »- afin de reconstruire l’histoire d’enfouissement d’un bassin intracratonique. Le cas d’étude choisi a été l’Est du Bassin de Paris, et notamment les séries sédimentaires du Jurassique proche de la zone du laboratoire souterrain de l’Andra (Forage de Montiers-sur-Saulx). L’emploi de ces techniques et les modélisations à partir des traces de fission et de l’évolution de la matière organique indiquent des températures atteintes au maximum d’enfouissement d’environ 25°C plus hautes que celles mesurées actuellement dans la zone. Une température maximum de 50°C dans les argiles du Callovo-Oxfordien est très probablement atteinte à la fin du Crétacé. Toutes les techniques s’avèrent complémentaires mais seules les données de matière organique et de traces de fission sur apatites apportent des contraintes en terme de temps-température et donc sur le maximum thermique.

Impact of sedimentology and diagenesis on the petrophysical properties of a tight oolitic carbonate reservoir. The case of the Oolithe Blanche Formation (Bathonian, Paris Basin, France)

Ce cas d’étude montre comment les paramètres sédimentologiques et diagénétiques peuvent contrôler les propriétés pétrophysiques (perméabilité, porosité, Vp) des carbonates. La cimentation précoce, la compaction précoce, la taille des grains et leur nature conditionnent grandement la perméabilité ou les propriétés acoustiques de cette formation du Jurassique. Des analyses statistiques montrent le degré d’imbrication entre environnements de dépôt, diagenèse et pétrophysique et groupent statistiquement des échantillons présentant les mêmes caractéristiques, ce qui permet de mieux comprendre et prédire les propriétés de cette formation, notamment pour le développement de la géothermie en Ile de France.

Adaptive radiation in the fossil record: a case study among Jurassic ammonoids

Evolutionary radiations have been extensively studied especially in the fossil record and in the context of postcrisis recoveries. The concept of adaptive radiation that emerges from this very broad topic explicitly involves the effect of adaptation driven by ecological opportunity and is considered to be of the foremost importance. It is essential to be able to detect adaptive radiation because it points up factors that predispose a clade to radiate. Adaptive radiation has received much attention in recent decades based mostly on studies dealing with recent clades, but data from the fossil record are still scarce. This study begins to fill this gap with the example of Lower Jurassic ammonoids (through c. 8 Myr of history). A survey of several clades, using both taxonomic and disparity-based approaches, shows that they diversified successively through time, but not systematically, in terms of species numbers and morphological variety. Some clades seem to have exhibited adaptive radiation and to have become rapidly extinct. One clade (which engendered nearly all post–Lower Jurassic ammonoids) has a fossil record that begins with low diversity and disparity but is superseded by a sustained radiation pattern. The results are discussed in the light of the Modern Synthesis and its continuation into an Extended Evolutionary Synthesis.

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Blaise, T., Barbarand, J., Kars M., Ploquin, F., Aubourg, C., Brigaud, B., Cathelineau, M., El Albani, A., Gautheron, C., Izart, A., Janots, D., Michels, R., Pagel, M., Pozzi, J.-P., Boiron, M.-C., Landrein P. 2013. Reconstruction of low burial (< 100 °C) in sedimentary basins: A comparison of geothermometer sensitivity in the intracontinental Paris Basin. Marine and Petroleum Geology

Makhloufi, Y., Collin, P.-Y., Bergerat, F., Casteleyn, L., Claes, S., David, C., Menendez, B., Monna, F., Robion, P., Sizun, J.-P., Swennen, R., Rigollet, C. 2013. Impact of sedimentology and diagenesis on the petrophysical properties of a tight oolitic carbonate reservoir. The case of the Oolithe Blanche Formation (Bathonian, Paris Basin, France), Marine and Petroleum Geology

 

Pellenard, P., Nomade, S.,Martire, L., De Oliveira Ramalho, F., Monna, F and Guillou, H. The first 40Ar–39Ar date from Oxfordian ammonite-calibrated volcanic layers (bentonites) as a tie-point for the Late Jurassic. Geological Magazine, available on CJO2013.

Pellenard, P., Tramoy, R., Pucéat, E., Huret, E., Martinez, M., Bruneau, L., Thierry, J.Carbon cycle and sea-water palaeotemperature evolution at the Middle-Late Jurassic transition, eastern Paris Basin (France). Marine and Petroleum Geology. in press