~. CYCLE
D'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
....l'on',. : 1719
THEBE
PRESEHHE
A L'UNIVERSITE
DE BORDEAUX 1
POlIR L 'OBTEN nON ou TITUF. DE
DOCTEUR EN GEOLOGIE
ET APPLICATIONS AU
DOMAINE
MARIN
CONSEil AFRICAIN ET MAl~ACHE 1·
POUR L'ENSEIGNEMENT SUPERIeUR
par
C. A. M. E. S. -
OUAGADOUGOU 1
Arrivée ., .2.4. MAJ .1995.... .J
• Enregistré~~s nï,,(-ti.idlbelle NIANG
MArTRE t:S-SClENCES NATURELLES
ETUDE DE MICROFACIES DE SEDIMENTS MEU8LES PROFONDS.
APPORTS A LA CONNAISSANCE DE LA DYNAMIQUE SEDIMENTAIRE
ET DES PHENOMFNES DE BIOTURBATION.
Soutenue, le 12 Février 1982. delJOnt 10 Commission d 'Examen :
MM. M. VIGNEAUX. Professeur
Président
J.C. FAUGERES. Maître-Assistant
1.
.
J. POlTfIERS. CharRé de Recherche CNRS
( Exammateurs
JM. VILLAIN.ln~énieur ~éolo~lIe CFP . .
,
- 19R2 -
:;.
t",~i

---

AVANT - PROPOS
Ce mémoire me donne aujourd'hui l'occasion d'exprimer ma
profonde reconnaissance à tous ceux et toutes celles qui par leur collaboration,
leurs conseils et leur aide matér.iel1e ont contribué efficacement à sa réali-
sation.
C'est avec un grand plaisir ql!e j'exprime tout d'abord ma
profonde grati tude à Monsieur 1c Profes.seur M.
FJGNEllUX qu.i a bien voulu me
recevoir au sein de son Insti tut et me penwttre cI' effectuer cette étude.
Ou'il veuille bien trouver, ici, l'expression àe mes sentin,'?nts respectueux.
Monsieur J.C.
l'AUGERES, l1artre-ll::;sistilnt, en guidant mon
travail, m'a fait bénéficier de ses connaissances sur la sédimentation marine
profonde. Ses conseils, :.uggest-ion::; et critiquC's m'ont· pC'rmis d'o.pprofondir
l'exploitation de mc.'s travaux. Je 1 ui en suis profond("ment reconnaissante et
le prie d'accepter mes plus vifs rt~erciemcnts.
Monsieur J. POUTIERS, Chargé de Recherches au C.N.R.S. a
guidl! mes premiers pas dans l'apprentissage de la recherche en géologie marine.
En s'associant au suivi de mon trav.:Ji1, il m'a fdit bé'nfIicicr d" sonexpé-
rience. De cela, je le remercie infiniment.
Monsieur J.M.
VILLllIN,
Ingénieur-Géologue à la C.F.P., m'a
1nitié A l'étude des microfJciès dans le cadre d'un stage. Ses précieux conseils
m'ont grandement aidé au cours de mes travaux dans la réalisation de ce mé-
moire. Je suis touchée de sa présence dans ce jury. Qu'il soit assuré de toute
ma gratitude.
... /' ..

---

Je remercie Monsieur le Professeur A. KLINGEDIEL de m'avoir
encourag~e à m'engager dans le voie de l'Océanographie.
Je tiens aussi à exprimer ma profonde reconnaissance à tous
ceux qui m'ont prodigué leurs conseils, tout au long'de ce travail.
- pour le service de micropaléontologie : Mesdames A. PUJOS-LAMY et
J. DUPRAT.
- pour le service de géochimie : Mademoiselle N. MAILLET.
- pour le service de sédimentologie
Messieurs J. GAYET et O. WEBER.
Plus particulièrement, je tiens à remercier Mademoiselle E. GONTHIER qui a
toujours su, dans toutes les circonstances, me faire bénéficier de son expé-
rience ct m'a soutenue par sa gentillesse et sa conpréhension.
Je ne saurais oublier l' aca/eil que m'ont réservé Messieurs
OTTMANN et GOULE~U à Nantes, Monsieur ALOISI à Perpignan, lors des stages ef-
fectués pour apprendre 1(1 tC'chnique de lyophilisation - induration. Mon:sieur
BEAUVAIS, Professeur à l'Université de Bordeaux II, en acceptant de me recevoir
dans 'son laboratoire de l'I.N.R.A. à villenave d'Ornon, a pennis que ce tra-
vail se réalise. Dans cc cadre, Monsieur VIGIŒAUX,
technicien, m'il toujours
aid~ avec bienveillance et gentillesse; qu'il en soit r.emercié.
Mes remerciements les plus sincères vont également ,~ tOllS
ceux qui ont contribué à la réalisation techn.ique de ce iTJ6moire : Messieurs
B. MARTIN, J. SAINT-PAUL, G, l-fANlIUT pour la technique, Monsieur G. CHABAUD
pour l'imprimerie, Monsieur H. TROUVAT pour la photographie, Mesdames MORETTO
et LALAUDE pour la bibliothèque et Madame ANTON pour la dactylographie. Ils
ont, chacun à leur manière,
fait preuve de gentillesse à mon égard.
J'exprime toute ma sympathie à mes camarades de travail qui
m'ont encourag~e et aid~e dans l'élaboration de cc mémoire: Mademoiselle JANTET
Dominique, Messieurs KOFFI Philibert, Mohammed et Mohsen JOUIROU, VARGAS.
Une pensée particulière ira à mon compagnon et à ma famille.
Je sais que mon père et mon frère,
actuellement au Sénégal, sont présenr:s
aujourd' hui.
Je dédie ce mémoire à ma mère qui m'a constamment soutenue
et aid~e durant toute cette période, notamment dans ses moments les plus dif-
ficiles.

---

SOM M A I.R E
pages
AYANT-PROPOS
SOfflAIRE
- LISTE DES FI GURES ••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••• .-.....
1
• LISTE DES TABL E,~UX ..•••••.........•.•..•..•.•...••..••••.•.••••••••••••••
2
• LISTE DES PLANCHES ••••••••....•.•••••••••••.••••.••••••••••••••••••••••••
3
.,; LEGENDE DES PLAN CH CS ...•••.•.••••••.•••.•.••.••.•••••••••••••••••••••••••
5
- INTRODUCTION GENERALE ............................................... 6
- CHAPJTRE_J
A. GENERALITES [T ASPECTS T
8
1.
9
2• Lyo ph i 1i sa t ion ..............•..........................••.••••
9
a) La confJél<) ti on ••••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••
10
b) llil su bl j mcl t i on •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
10
c) TJa désorption
...••.••..•...•....•.•....•.•••••••••••••• 10
3. Imprégn<:.tion ................................•........•...•.•.• 13
a) Ll?5 rr'sin(l:')
•.••.••••.•.••••••••.•••••••.•••••••••••••••
14
b)
TJ("'~; inil.i"tl'II':; ..............•..•.....••...•••••••••••• 14
c) Lrs accl·l('·r,lt.flrJl~:_; •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 15
4. Fabrication des lames minces ..........•....•......•..•..•...•• 15
a) IIC .r;(:iil~l(" •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 15
b)
[,r'
nrt"".'.r;!;tJ(1f"
(/' IIn()
(a Cl"'!
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
15
c) llc (~·o11f'"1<:Tf· ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16
d) TIC mCll](l(lf'
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
16
e) T,(> rC1couv r('rn('n f
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
16
.../ ...

---

pages
B. MODE OPERATOIRE ................................................. 16
1. Préparation des échantillons ..•.••.•.....•..••..•.•..•••••.•
16
2. Lyophil ;sat;on ....•.............................••.......•.•
18
a} COl1gélation
••.•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
18
b) Lyophilisation sensu stricto ••••..••••••••••.••••••••
18
3. Imprégnation................................................
19
a) Produits utilisés •••••••••.•••.•.••••...•••...•..••••
19
b) Réalisation de l'imprégnation .•••.•••••••••••••••••••
20
4. Fabrication des lames minces .............•..•...........••••
20
c. BILAN TECHNIOUE - CONCLUSIONS .......•.......•••.•...•.•...•.••.• 23
-----------------------------
- CHAP.I TRE 11
MATERIEL ETUDIE ET DEFINITION DES MICROFACIES
A. ~QÇ~~!~~!IQ~_Q~_~~I~~g~_n~Q!~
25
1. Echantillons de FAEGAS III
25
a) La dorsale média-atlantique •...•..•••••.•••...•••.•••
25
b) l,a plaine abyssa.le de Biscilye .....•.•••••.••••.••.••.
?9
2. Echantillons d'ORGON IV ..........................•....•...•.
29
a) Le Ghubbct cl
Khara1J..................................
31
b) l,a pente continentale Sud-arabique - Radiil1c de Sukra.
31
1. Les structures sédimentaires ..................•.......•.....
33
2. La texture
'. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . .• • . .
33
a) Pourcentage des différentes fractions granulométri-
ques :
faciès granulom6triques ..••.••••.••••••••••••.
34
b) Les rapports entre la matrice et les particules •••••••
34
3. la composition..............................................
37
a) La matrice •.•...•••.•.•••.••••.••.•.•.•••••••••••••••
37
b) Les particules.... • . • • • • • • •• •• • • • • • . . • . • . . • . •• . . • •• • . •
37
- CHAPITRE III
ETUDE DE QUELQUES EXEMPLES DE STRUCTURES
SEDIMENTAIRES.
A. §r8~çI~B~~_g:Q~!~!~LQY~~~!Ç~~
41
1. Structures de turbidites et contouritcs et critères distinc-
tifs de ces deux faciès
................................•...
45
.. •1. ..

---

pages
aJ Granoclasscment ••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••
46
bJ Laminat.Îons .••.••••••••••••••••••.••.•••.••••••••••••
48
2. Structures dues à des écoulements de gravité autres que les
courants de turbidité .......•••..•....•...•.....•..•••..••••
56
a) Les structures lenticulaires
••••••••.••••••••••••••••
56
b) Les "boudi na ges " •••••••••••••••....•.•..•...•..•..•••
57
c) Brèches et "graviers enrobés" .••••••.••..••••••••••••
59
B. §I~~ÇI~B~§_9:Q8!~!~LêIQ~Q~IÇ~~
61
1. Les terriers .......................................•....•.••
62
aJ Terriers horizontaux " .••• "." .•• " ••.• "."."." •••••••• ".
63
b) Terriers verticaux à parois •.•••••••••.••.•••••••• -. ••
66
c) Terriers à direction variable •.••••••••.••..•.•••••••
68
d) Concl usions gén6rales
•..•••.•.•••.••••.•••.••••••••••
69
2. Autres structures de bioturbation .......................••..
71
a) Les structures ~n lentilles .•...••••.•••.•..•.••.••••
71
b) Los nlari)rur(}s
"" ••• "."."""""" •• "".""."." ••• , , . . . . . . . . . .
73
3. Les structures de bioturbation incertaines ........•.....••..
74
a) Dans les houes .1 ForamilJifères planctonique.,> ..•.•••••
74
b) Dans Jes ,Di1blcs <~ Fori1mi])ifl'r('~ plancton.iques.........
75
c) ConcJ.us.ions
•.•..•.•.••...•••...........•......•..•...
75
- CHAPITRE IV
LES GRANDS TYPES DE FACIES
A. FACIES DONT LE PROCESSUS DE MISE EN PLACE EST CONNU
77
---------------------------------------------------
1. Les faciès pélagiques ...........................•..........•
77
a) T.les boucs si 1 tcuses
•••• " •••••• " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
78
b) Les vases siliceuses bioyèncs .•....•.••.••••..•••••••
80
c) Les faciès contenant du matériel transporté par vêlagG
86
2. Les faciès de type "àebris flm'/s"
88
3. Les faciès de turbidites ...................•.............•..
90
a) Les faciès de turbidite de la dorsale médio-
atlantique •.•.• "." ....•... " ..•.• " ••.••.•••••..•••••••
90
b) Les faciès de turbidite de plaine abyssale
92.
B. [B~!~~_QQ~I_6:!~I~8~8~I~IIQ~_QY~~~!Q~~_~~I_I~Ç~8I~I~~
. 95
1. Les sables à éléments terrigènes (lithoclôstes) et
Foraminffères planctoniques .............................•...
96
2. Les sables à Ptéropodes .................................•.•.
98
3. Les vases sablo-silteuses à Diatomées et verres volcaniques ..
100
4. Les vases silto-argileuses à Foraminifères planctoniques
.
103
5. Les vases silto-argi leuses à Diatomées
.
104
.../ ...

---

pages
6. Les vases argilo-silteuses à Diatomées
106
7. Les vases arg; 1euses
107
- CONCLUS IONS GENERALES
108
- BIBLIOGRAPHIE.
119
I l
• • • • • •
I l
I l
I l
I l
• •
I l
I l
I l
• • • •
I l
• • •
I l
• • • • • • •
l ' '
I l '
• • • • •
§
§
§
§

---

- 1 -
LISTE DES FIGUR~S
N° Figures :
pages
1
- Principaux processus physiques de la lyophilisation .................• 11
2
- Principe schématique des lyophilisateurs
12
3
- Mission FAEGAS III : localisation géographique des prélèvements
~tudi és
26
4
- Mission FAEGAS III : localis~tion des prélèvements 6tudiés dans la
partie de la dorsale médio-atlantique entre 43° et 56° N ........•.... 27
5
- Mission ORGON IV : localisation géographique des carottes étudiées ... 30
6
Définition des faciès granulométriques ............................•.• 35
7
- Types d'écoulements de gravité
43
8
- Classification des écoulements de gravité sous-marins
44
9
- Séquences de structures dans des dépôts hypothétiques à un seul méca-
ni sme de transport ........•................. .
44
§
§
§
§

---

- 2 -
LISTE DES TABLEAUX
N° Tableaux
pages
1
Phases de la fabrication des lames minces dans des sédiments meubles •• 22
2 - Localisation des échantillons ..................•...............•••••• 32
3
Définition des arrangements texturaux ..................••••..•.••.••• 36
4 - Critères d'identification des principaux types d'organismes observés •. 38
5 - Résumé des principales caractéristiques des laminations .......••••••• 54
6 - Principales caractéristiques des différents types de terriers •.•...•• 70
7 - Apport des lames minces à l'étude des structures d'origine dynamique •• 110
8 - Caractères distinctifs des turbidites et des contourites étudiées ...• 114
9 - Résumé des principales caractéristiques des faciès à Diatomées ..•....• 116
§
§
§
§

---

- 3 -
LISTE DES PLANCHES
* STRUCTURES SEDIMENTAI RES
Pl. 1
Granoclassement (Orgon IV KS 05 - nive 65-77 cm).
Pl. 2
laminations (Faegas III KS 7930 - nive 160-166 cm).
Pl. 3
- laminations (Orgon IV KS 05 - nive 123-1115 cm).
Pl. 4
- laminations (raegas III KS 7922 - nive 471-477 cm).
Pl. 5
- Structures lenticulaires (Faegas III KS 7912 - nive 220-226 cm).
Pl. 6
- "Boudinages" (Faegas III :~S 7924 - nive 442-449 et 112.8-494 cm).
Pl. 7
- Brèche et "grav iel'S enrobés" (rAEGAS III KS 7910 - nive 764-770 cm).
Pl. 8
- Terriers horizontaux m6andrifonnes (Faegas III KS 7913 - nive 180-186 cm).
Pl. 9
- Terriers hori zontaux en chevrons (Orgon IV KS 05 - niv. 82-89 cm).
Pl. 10
- Terriers verticaux ~ parois (Faegas III KS 7910 - nive 527-533 cm).
Pl. 11
- Terriers a direction variable (Faegas III KS 7902 - nive 469-475 cm).
Pl. 12
- Structures en lentilles (raegas III KS 7906 - nive 21-27 cm).
Pl. 13
- Marbrures (Orgon IV KS 05 - nive 54-61 cm).
Pl. 14
- Structures de bioturbation incertaines - variations dans la répartition
de la matrice (Faegas III KS 7905 - nive 361-367 cm ; KS 7903 - nive
232-239 cm et KS 7913 - nive 113-119 cm).
* FACIES SEDIMENTAIRES :
Pl. 15
- Faciès pélagiques:
- Boues silteuses
Faegas III KS 7914 - nive 342-349 cm.
KS 7917 - nive 257-264 cm.
KS 7905 - nive 444-450 cm.
- Vases siliceuses biogènes : Faegas III KS 7908 - nive 323-329 cm.
Pl. 16
- Vases siliceuses biogènes à laminations (Faegas III KS 7908 - nive 437-443 crr
Pl. 17
- "Rythmite" (Orgon IV KS 02 - nive 1000-1006 cm).
Pl. 18
- Faciès contenant du mi1térü~l de vêltlge :
- Caractéristiques microfaciologiques (Faegas III KS 7909 -
nive 385-392 cm)

---

- 4 -
- Faciès remanié (Faegas III KS 7928 - niv. 183-189 cm).
Pl. 19
- Faciès de type "debris flows" (Faegas III KS 7913 - niv. 508-514 cm).
Pl. 20
- Faciès de turbidite de dorsale médio-atlantique (Faegas III KS 7905 -
n;v. 355-361 cm).
Pl. 21
- Fac;ès de turbidites de plaine abyssale:
- Turbidites terrigènes sableuses (Faegas III KS 7931 -
n;v. 160-166 cm).
- Turbidites fines distales (Faegas III I(S 7930 - niv. 701-707 cm).
Pl. 22
-- Sables à éléments terrigènes (lithoclùstes) -et Foraminifères planctoniques
(Faegas III KS 7919 - niv. 34-41 cm).
Pl. 23
- Sables à Ptéropodes (Faegùs III KS 7919 - niv. 10-17 cm).
Pl. 24
- Vases sablo-silteuses à Diatomées et verres volcaniques (raegas III
KS 7903 - niv. 573-579 cm et KS 7904 - niv. 54-60 cm).
Pl. 25
- Vases silto-ùrgileuses à Foraminifères planctoniques (Faegas III
KS 7924 - niv. 759-765 cm).
- Vases silto-argileuscs il Di0tDPlées (Faegùs III !~S 790~ - niv. 279-284 cm).
Pl. 26
- Vases argilo-silteuses à Diatomées (Fargùs III KS 7930 - niv. 82-B9 cm).
- Vases argileuses (raegùs III KS 7930 - niv. 360-366 cm).
§
§
§
§

---

- 5 -
LËGENDE DES PLANCHES
- PARTICULES NON ORGANOGENES :
A
Agrégat vaseux
B
Lithoclaste de basalte
C
Carbona te
G
Glauconie
H
Hypers thène
Ho
Hornblende
K
Fe l dspa th
L
Plagioclase
LC
Lithoclllstc de carbonate
LG
Lithoc:laste de grès
.M
Micil
Py
Pyroxène
Q
Quartz
T
Olivine
V
Verre volcanique
W
Cendre volcanique
X
Oxyde
y
Pyrite
PARTICULES ORGANOGENES
D
Diatomée
E
Echinoderme
F
Forami ni fère benthique
Fa
Foranl"inifère benthique arénacé
P
Foramini fère planctonique
R
Radiolaire
s
Spicule de Spongiaire
LN
Lumière naturelle
LP
Lumière polarisée

---

- 6 -
INTRODUCTION GENERALE
L'étude des sédiments marins fait appel ü différentes techniques
sédimentologiques
micropôléontologiques et géochimiques. Le but est de définir
t
les caractères des facibs (couleur
structures
granulométrie et nature des com-
t
t
posants), l'origine du matériel sédimentaire (detetlninée essentiellement à par-
tir du cortège mjnéralogique) et les processus de mise en place (transport et
dépôt). La reconnaissance de ces processus peut être abord0e classiquement par
l'étude des caract~res granulom6triqucs des d~p6ts (granulom6trie pt microgra-
nulométrie) et par celle des structures sédimentaires (par observation directe
des faciès ou par radiographie),
Mon travail a pour but de montrer l'intérêt de l'étude des
microstructures et des microfaciès en lame mince après induration de sédiments
meubles, pour une meilleure compréhension de la dynamique sédimentaire et des
perturbations introduites dans le sédiment
après son dépot, par l'activité
t
d'organismes benthiques.
Les premières tentatives d'induration des sédiments semblent
dater de 1891 (MURRAY et RENARD t 1891)t à l'occasion du voyage du navire océa-
nographi que "CHALLENGER". r~a i s il faudra attendre la découverte de la l yophil i:-
sation en 1904
la mise au point d'une technique d'induration en 1924
puis la
t
t
fabrication de résines appropriées, pour voir réalisées les premières lames
minces de sédiments meubles. La mise au point au laboratoire d'une telle tech-
nique a constitué la première partie de mon travail (Chapitre 1).
J'ai appliqué cette technique à des sédiments marins profonds
provenant d'environnements de dorsales jeunes (la dorsale médio-atlantique et
la marge continentale sud-arabique), la plus grande partie de mes échantillons
ayant été prélevés dans des carottages réalisés lors de la mission FAEGAS III

---

- 7 -
(GROUSSET et al., 1981) sur la dorsale médio-atlantique entre les latitudes
43° et 56° N (Chapitre II).
Puis j'ai étudié (Chapitre III), les microstructures associées
à des structures sédimentaires visibles à l 'oeil nu et dont le mode de mise en
place avait pu être déterminé. En les classant en fonction de leur origine, j'ai
poursuivi plusieurs objectifs:
- pour les structures d'origine dynamique, établir une description pré-
cise de chacune en fonction du contexte dynamique et en particulier distinguer
les caractères des turbidites de ceux des contourites.
- pour les structures d'origine biologique, établir les conditions de
remplissage des terriers et donc de leur conservation, et mettre en évidence
localement des structures non visibles à lloeil nu.
Le Chapitre IV est consacr( à l'analyse de microfaciès repré-
sentatifs des principaux types de s~diments marins profonds. Dans une première
partie, il s'agit de faciès dont le mode de mise en place a pu 6lre établi par
ailleurs; je me propose alors de définir leurs caractéristiques microscopiques.
Dans la deuxième partie, les critères acquis précédemment sont utilisés pour
préciser les conditions de mise en plaCe de
faciès dont la dynamique n'avait
pu être établie.
§
§
§
§

---

/
CHAPITRE 1
1
1
METHODOLOGIE (MISE AU POINT D'UNE TECHNIQUE DE FABRICATION
DE LAMES MINCES DANS DES SEDIMENTS MEUBLES

---

- 8 -
Clest en 1924 que ROSS découvrit la technique de base de dur-
cissement artificiel des sédiments par imprégnation. Depuis, de nombreuses
méthodes ont été proposées suivant les buts poursllivis, le type des sédiments,
etc. Parmi elles, on peut citer celles de DEBYSER (1957), v:ERNER (1966),
VERBEKE (1969), BARBAROUX et al. (1971). Pour de plus amples informations sur
les différentes techniques élaborées, le lecteur pourra se reporter à l'ou-
vrage de BOUMA (î969).
De manibre générale, ces différentes techniques se présentent
en quatre étapes
- la pr~paration des échantillons,
- 1e séchage,
- l'imprégnation,
la fabrication des lames minces.
Remarque
Certaine::: techniques s'appliquant alJ.x cédiments humides et pel'-
mettant une impl'égnat-ion sur Ze terra7:n ne nécessitent pas de
séchage.
A - GENERALITES ET ASPECTS THEORIqUES DE LA TECHNIQUE UTILISEE.
Compte-tenu du grand nombre de techniques proposées, il a été
nécessaire d'en choisir une en fonction du but recherché (étude des microstruc-
tures). Dans ce sens, la méthode préconisée par WERNER (1966~ puis par BARBAROUX
et al. (1971) semble être la plus appropriée à nos études. Son intérêt tient à
llemploi de la lyophilisation pour sécher ie sédiment, méthode qui semble être
la moins perturbante.

---

- 9 -
Nous allons donc présenter ici les lignes générales de la
technique utilisée.
1.
PRÉPARATION DES ÉCHANTILLONS
(lest une étape importante qui exige un certain nombre de
précautions lorsqu'on désire préserver les micros.tructul"es. En effet, toute
perturbation introduite lors de cette étape influence les observations ulté-
rieures et peut conduire à de
fausses interprétations.
Parallèlement, nous devons tenir
compte des artefacts engen-
drés par la technique de carottùge (fluage, aspirations, etc ... ). On peut les·
éviter en prélevant les échantillons au coeur des carottes.
2.
LYOPHILISATION
- Définition:
La lyophilisation est la dessication sous vide
d'une substance préalablement congelée à basse température. La déshydratation
se fait alors par sublimation.
Technique de séchage d6couvertc en 1906 par D'ARSONVAL et
BORDAS, la lyophilisation est employée depuis longtemps et avec succès dans
les sciences biologiques (conservation de souches microbiennes, de plasma,
etc) et dans les industries alimentaires (torréfaction, produits surgelés, ...
etc) •
Les experlences de MALCOL~1 (1968) avaient déjà indiqué les
avantages de cette technique quant à la conservation des argiles (pas de modi-
fication de leur structure) et de la matière organique (blocage des réactions
de bio-dégradation).
En France, ce sont ALIX et OTTMAN (1969), puis BARBAROUX et
al. (1971) qui reprendront à leur compte cette technique.

---

- 10 -
En effet, la lyophilisation, par rapport aux autres techniques de séchage
utilisées auparavant (séchage à l'air, utilisation de bains de solvants tels
llalcoo,l),est très pe'j perturbante.
Nous pouvons distinguer trois stades dans la lyophilisation
(Fig. 1 - REY, 1964) :
- la congélation,
- la sublimation,
- la désorption.
Lors de cette opérùtior., l'cau cristallise en glace. Cepen-
dant, quelles que soient les conditions de la congélation, il reste toujours
une certaine quantité d'eau qui ne congèle pas: il s'agit de l 'eau NZi~e",
fixée par des phénomènes d'ùdsorption.
b)
- La S/J.blùWll Ü"r1 :
Une fois congelé, l'échantillon est introduit dans une encein-
te où lion fait le vide. Quand un vide optimum a été atteint (0,5 à 0,05 torr),
on chauffe de telle sorte qu'il y a sublimation de la glace. La température
doit rester constante au cours de ce stade. L'eau libre sublimée est ensuite
extraite soit par condensation sur un piège froid, soit par adsorption sur un
adsorbant chimique.
La nécessité de chauffer est due au fait que la sublimation
est une réaction principalement endothermique. On définit ainsi une tempéra-
ture minimale à partir de laquelle les phénom0nes endothermiques commencent
à apparaître (Ti.m)'
Quand le dernier cristal de glace a disparu, la sublimation
est terminée. Si le même apport en chaleur est maintenu, le matériel se ré-
chauffe et va attei ndre 0° c.

---

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FIG. 1: PRINCIPAUX
PROCESSUS
PHYSIQUES
DE
LA
LYOPHILISATION
(d'aprh REY, 1964)
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FIG. 2: PRINCIPE
SC HEr.1A TIQUE
DES
L YO PHI L1S.4 TEURS (d'oprès MALCOLM, 1968)
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0: Ccu'{e~c!eiE:T-.:c';Et flcx.ci~ :ïpéc:ol vld"i F :Jau.:e.
Jffl\\\\!",';;
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JJ.A},.C;
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W>PAli'·%&
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---

- 13 -
A ce moment, le séchage est loin d'étre complet méme si toute
l'eau qui a cristallisé a été extraite. Il reste en effet une grande quantité
d'eau
"liée". On doit donc passer à la phase de désorption isothermique où
l'échantillon est chauffé (+ 20 à + 60° C) pour permettre une déshydratation
plus complète. Cette opération se fait toujours sous vide et à température
constante (Td : température.de désorption). Si le vide est suffisamment bon
(0,01 torr au moins) l'eau est lentement et régul ièrement extraite et après
plusieurs heures, la quantité d'eau restante est négligeable. Cependant, on
n'arrivera jamais au zéro car ce stade a une durée infinie théoriquement. On
doit donc stopper le processus quand on estime que l'humidité résiduelle est
sliffisamment faible pour assurer une bonne conservation.
La figure 1 résume les principaux phénomènes physiques dé-
crits ci-dessus.
A la fin de la lyophilisation, on obtient un produit friable,
poreux, très hygroscopique. Le vide doit donc ~tre cassé avec un gaz inerte
sec (argon,dioxyde de carbone, nitrogène) afin d'éviter toute réabsorption de
vapeur d'eau par l'échantillon. Pour les mêmes raisons, l'imprégnation doit
être réalisée le plus rapidement possible.
Les lyophilisateurs sont des appareils dont le principe est
simple. Ils sont constitués (Fig. 2)
d'une pompe à vide munie d'une jauge,
d'un piège permettant de retenir l'eau sublimée.
- d'un congélat2ur,
- d'une chambre il vide dans laquelle sont disposés les échantillons.
3.
IMPRÉGNATION
Phase la plus importante dans le processus de fabrication de
lames minces dans des sédiments meubles, l'imprégnation consiste en la consoli-
dation artificielle du matériel par injr.ct~on d'un agent de cimentation, ceci
sans modifier l'arrangement des grains.

---

- 14 -
Les différentes techniques d'impr6gnation varient suivant
les résultats souhaités t les propriétés optiques du matériel d'imprégnation
et la nature des sédiments.
Dans la majorité des cas, l'imprégnation s'effectue sous
vide avec des échantillons secs.
Trois types de produits sont utilisés
les ré sin eSt les
initiateurs et les accélérateurs.
aJ
- Les résines
Les principales qualités recherchées dans les résines sont:
- une faible viscosité permettant une bonne pénétration dans les sédi-
ments,
- un produit final dur ayant un indice de réfraction proche de celui
du baume du Canada afin de ne pas gêner les observations au micros-
cope.
Deux grands types de résines sont utilisés.
- Les résines polyester2_insa!urées : ce sont des solutions de résine
réactive insaturée dans du monostyrène. Le styrène permet au polyester de
passer de l'état liquide à l'état solide par formation de
ponts transversaux
entre les chaines moléculaires de la résille.
- Les résines epoxy_: elles sont basées sur la réaction du bisphénol
A et de l'épichlorhydrine. Leur seul désavantage est qu'elles doivent être
chauffées pour diminuer leur viscosité t ce qui peut être évité en ajoutant
des diluants réactifs.
bJ
- Les initiatr!Ltr's
Ils influent sur la formation de ponts styrène entre les
chaines moléculaires des résines. Ces produits (peroxydes organiques, persul-
fates t composés azotés ... etc) se décomposent assez facilement du fait de la
présence d'un électron libre.

---

- 15 -
c)
- Les accélémtruPG :
Ils permettent d'abaisser la température de durcissement et
d'abréger la durée de la réaction.
Les plus utilisés sont les savons métalliques solubles. Un
de leurs désavantages est qu'ils peuvent donner une couleur vive au produit
fina 1.
L'ensemble de ces produits, en général dangereux, doivent
être mélangés dans un ordre précis afin d'éviter des réactions exothermiques.
4.
FABRICATION DES LAMES MINCES
Une fois imprégné, l'échantillon de sédiment meuble peut être
mani pul é comme un fragment de roche. Cet te Lierni f~re étape comprend donc 1es
mêmes opérations que [Jour la fabl-;cation de lames minces de roches, à savoir:
Une lamelle de quelques millimètres d'~paisseur et de sur-
face sensiblement aussi grande que la lame porte-objet est sciée dans l'é-
chantillon induré.
b)
-
Le dr'ecsarJC d 'Wl(' faC'e :
---------~------------
Il s'effectue en deux étapes
le dressage-ébauche sur tour avec des abrasifs grossiers de 180
à 200 microns afin d'éliminer les plus grosses aspérités .
• le dressage-finition sur plaques d'altuglas par frictiofficircu-
laires avec des abrasifs de grains différents (30 microns et 12
microns par exemple).
On obtient ainsi une surface plane et très lisse.

---

- 16 -
c)
-
Le ('oZ'u/,,' :
--------~--
Une f')is seche, lil lilll1cllr est ~rH(' à être montée sur une
lame porte-objet préillablc'llIent dl:~~ol ie.
Dans le cas pré5~nt, le milipu de montage doit être une ré-
sine durcissant à température ambiante llfin d'éviter de chauffer, ce qui pro-
voquerait un ramollissement dl~ lJ rt::sinc d'iJll~régn'ltion.
d)
-
I.e r,'lCll? r..-" , :
--------,.".-
On abrùse 10 deuxit'me face de lù lamelle en utilisant une
machine à polir dans un ~refl1ier tl:llIpS, puis en fillissant a la main sur les
plaques d'altuglas.
c)
-
Le l', ,:('.'{/"', .,", ',:
:
Aprc's nettoYdlJC' f't. l.l'chilql·, lij 1.11111'11(' (~st enduite du milieu
de montage utili~,é pùur le colLICJl' l't rpcou'/l'r1f: d',1fl(1 lali1c·lle cOllvre-objet.
Enfin, environ 1 heur!' 30 ùprps, le SUlï111lS de milieu de
montage est enlev6. La lame est pr~tr.
B - MODE OPERATOIRE.
Llappliciltiû~ de li! techniyuc choisie a été réalis~e en gran-
de partie (lyophilisation et i111rrégnation) ~ l' Institut N~tionùl de la Recherche
Agronomique (I.N.R.,'\\., Laboratoire de Biologie cellulaire ct moléculaire).
•
1.
PRËPARATION DES ËCHANTILLONS
Tous les sédiments sur lesquels nous avons travaillé ont été
prélevés au cours de Inir,r.ion<', (JU',lnoqriliJhiqLH,r, ;1 l'Jidl! de carottiers de type
Kullenberg.
1.

---

- 17 -
Pour chaque échantillon
nous avons procédt de la manière
t
suivante
la description générale de chaque carotte ayant été faite à l'ou-
verture, on réalise, pour chaque prélèvement, une description de détail. Cette
description est parfois accompagnée d'une photographie de la zone prélevée •
• prélèvement du sédiment sur une moitié de carotte à l'aide d'une
bof te en plastique de 6 x 4,6 x 1 4 cm, composée d'un fond et d'un couvercle.
t
Pour cela, on aiguise les bords du fond de la boîte de manière à faciliter la
pénétration dans le sédiment et donc de diminuer les risques de perturbations.
Ensuite, on taille deux encoches afin de pouvoir y placer un fil en plastique
et on perce un trou dans le fond pour permettre à l'air de s'échapper. Puis,
à l'endroit choisi dans le sédiment, on enfonce le fond de la boîte muni de
son fil de plastique bien tendu. Une fois la boite enfoncée, on tire sur le
fil en plastique des deux côtés, ce qui permet de couper le sédiment. Il suffit
alors, une fois Je trou bouché par un morceau de scotch, de soulever le fond
de la botte pour obtenir le premier prélèvement. On met ensuite le couvercle
sur lequel sont notés le niveau de prélèvement
l'orientation
le nom de la
t
t
mission et le numéro de la carotte .
• ensuite, on réalise une radiographie de la boîte de prélèvement.
L'épaisseur du sédiment étant nettement inférieure à celle des moitiés de ca-
rottes à partir desquelles se font en général les radios, la qualité de la
radiographie en est d'autant améliorée.
Cette radiographie, outre les indications qu'elle peut don-
ner sur la nature du sédiment et les microstructures, permet de choisir le
deuxième point de prélèvement.
Rema1'qUe:
Ces opérations doivent s'effectuer peu de temps (deux ou trois
jours environ) avant la lyophilisation afin d'éviter les pertes
d'eau qui pourraient entra-îner des modifications dans l'arrange-
ment du sédiment .
• enfin, juste avant la lyophilisation, on prélève une pastille
du sédiment contenu dans la boîte à l'aide d'une seringue de 4 cm de diamètre.
Après avoir fait une encoche pour marquer l'orientation, ce deuxième prélève-

---

- 18 -
ment d'environ 0,5 cm d'épaisseur est placé dans une petite barquette d'alumi-
nium de 7 cm de diamètre et 2 cm de hauteur. Chaque barquette est numérotée •
. 2.
LYOPHILISATION
Nous avons tout d'abord essayê d'effectuer la congélation dans
la chambre à vide du lyophilisateur à une température de - 60° C. Ces premières
expériences ont abouti à la formation de fissures progressives dues à la cris-
tallisation lente de l'eau, ceci notamment en ce qui concerne les échantillons
très argileux. Ces fissures rend~nt impossible l'observation des échantillons
en lame mince.
Nous avons alol~s décidé d'employer la méthode préconlsee par
BARBAROUX et al. (1971), c'est-à-dire la congélation instantanée par l'azote
liquide, (température de - 196 0 C). Les éch2ntillons placés dans leur barquette
d'aluminium sont i~nerg~s a l'aide de pinces dans un vase Dewar
contenant
l'azote liquide. Cette immersion se fait assez lentement pour éviter des ten-
sions trop fortes. Cependant, on a pu obset'ver, dans certains cas, la forma-
tion de cassures. r·1ais ces cassures étant nettes et quasi instantanées, elles
ne gênent pas l'observation. En général, elles correspondent à des changements
dans la nature du sédiment (contact sable-argile, par exemple).
Une fois congelés, les échantillons sont placés dans de gran-
d~barquett~d'aluminium de 20 cm de diamètre et 5 cm de hauteur. Outre le fait
que ces barquettes peuvent contenir 12 échantillons, elles sont bonnes conduc-
trices de chaleur et vont permettre, par la suite, de faciliter l'imprégnation
puisqu'elles sont suffisamment hautes pour que les échantillons puissent être
recouverts de résine.
r
Ces barquettes sont ensuite placéeSdans la chambre à vide du
lyophilisateur qu'on a refroidie à-60° C. On fait alors le vide et la subli-
mation commence. On laisse ainsi les échantillons 3 jours dans le 1ycphilisa-

---

- '9 -
teur. Cette durée a été prlse de manière arbitraire en tenant compte des pos-
sibilités d'uti1istltion
de l'apPilreil.
Une fois la lyophilisation terminée~ l'imprégnation ne se
faisant pas dans l'enceinte à vide du lyophilisateur, on casse le vide avec
de l'azote sec, ce qui permet d'éviter une réabsorption d'eau par les sédi-
ments.
3.
1MPRËGNAT ION
Une fois lyophilis6s, les échantillons, toujours dans leur
barquette d'aluminium, sont recouverts d'Lin papier aluminium et gardés dans
une étuve à 60 0 c.
a)
Pror?;,/t ..: 11(/7,;;":':
Ils ont ét6 choisis à la suite d'essais antérieurs effectués
par le Laboratoire de G001ogie marine et tlpr1iqu(p d~ ~Jntes et le Centre de
Recherches de Sc:dimen~ologie marine dC' PerpilJnëHI.
La r6sine est une artllditc rCy 205. ~ bJse de bisph~nol A
et d'épichlorhydrine. Il s'agit d'une résine epoxy liquide de teinte jaune à
jaune ambré. A 25° C, elle a une viscosité de 9 000 à 13 000 centipoises et
un indice de réfraction de 1,572.
On utilise ensuite un durcisseur du type HY 905 qui diminue
la viscosité de l'araldite. Mélangé à l'araldite rCy 205, il donne un produit
durci qui se caractérise par des propriétés mécaniques et diélectriques élevées
et par une très bonne r6sistance au vieillissement thermique.
Enfin, il y a l'accélérateur qui est du type DY 061. Il per-
met de ramener la température de durcissement entre 70 et 120 0 C et d'abréger
la durée de la réaction. De plus, il produit une réduction appréciable du
retrait au refroidissement et diminue les risques de fissuration.

---

- 20 -
Le mélange de ces trois produits se fait dans les proportions
et l'ordre suivants
- accélérateur DY 061
2 "(10
- résine Fey 205 : 49 %
durcisseur HY 905 : 45 %
Au microscope, ce mélange appdraît incolore, isotrope, avec de fines aiguilles
noirâtres.
b)
-
Réalir.at-ion dé' l'ùr:TJPérrnat7:on
------------------~-_.... _------
L'imprégnCltion va se faire dClns
d'une part à une pompe b vide, d'autre part à un
ge1 de sil i ce
lumidité par les échantil-
On dispose
vide.
On réalise alors un v
avoir placé la
pince sur le tube en caoutchouc.
la pince.
Le vide est alors st/ffisant pour aspir.er le ll1élange d'imprégnation. Qlland les
échantillons sont recouverts de r~sine, on remet la pince. Puis on refait le
vide progressivement dfin de provoquer le d6g2zdg~ de l'échantillon et une
meilleure pénétration du mélange. r1ais il faut faire attention à ce que ce
vide ne soit pas trop ;'mportant car il peut provoquer une "évullition" du mé-
lange d'imprégnation, ce qui risque de perturber la structure du sédiment.
L'imprégnation ainsi menée demande environ une heure, ceci
pour chaque barquette.
La barquette est ensuite placée dans une étuve à 60° C pendant
24 heures après quoi les échantillons sont complètement consolidés.
4.
FABRICATI·ON DES LAMES MINCES
Elle suit les étapes décrites au paragraphe A.4.
L'échantillon est scié de maniÈre à avoir la forme d'un sucre
correspondant aux dimensions de la lame porte-objet. Ensuite, on dresse au tour

---

- 21 -
une face plane avec un émeri 3?0 puis avec un ômcI'i 500. On laisse sécher une
heure environ.
Pendant ce temrs, on pré'pilrr: le milieu de montage. Il s'agit
ici d'araldite qui a la compc,sition C;Uivélllle : 50 "', d'Jrùldite 1\\ I~ 106,50 %
de durcisseur H U 9 530. Ce mélilnge est conservé dans un récipient d'eau chaude.
De plus, on prépare les lames porte-objets. Après les ùvoir dépolies avec un
émeri 320, on les met sur une platine que l'on chùuffe afin qu'elles soient
tièdes.
On dépose alors 2 d 3 gOLJtLcs du mélllnge de montage sur la
face plane de l'échèntillon et on pose lù lame porte-objet ti~de. Avec des
.
pinces on élimine les Dulles d'air, puis on laisse séch~r en retournant la
lame. Ce séchage dure 211 heures.
On enlève 1('(; \\J,lVlJl,('<; d',)l-dld'itr' l1V('C une lame de' rasoir. La
lame est glissée avec de 113 graiss(.· sur le portc-1ùl:'(~ de lù rectifieuse, réglée
A 50 microns; la lame est ltli~sC:;e 30 minutes dans ltl r~lachine. Ensuite, on com-
plète le dressage de lil dcuxicille face, d'ilbol'O (lU tour ,ÎVcc l'émc:ri 320 puis
avec un émeri 800. On vérifie l'0piJis~:eur' dolJlillllC J l'ùicle d'une: loupe bino-
culaire, puis on la.issc sl'cher une Ileun~ SUI' un l' p1<ltinc' ChélUfféc.
Le milieu de 1Il0nti.ljc uti1;:.!.! est le bi.llllllC de Cùni.lda qui a été
chauffé deux à tro;~ heures jusqu'à cc qu'il soit CilSSiHIt. On dépose trois li quatre
gouttes sur l'échùntillon, puis on d0pose le couvre objet chaud. On laisse le
milieu de montage s'étùler, ruis 011 01ill1inc le, bullcs d'air <.ivec les pinces.
Une fois le bilumc sec, les bdVUI'CS sont l1imin('cs ct on r~nce ùvec de l'alcool
dénaturé. Enfin, on numércte lé! l{\\r,lC:: ct on illdique l'orientation.
Le tableau 1 résume l'ensernble dc ces opérùtions.

---

- 22 -
DESCRIPTION
1er
PRE LEVE MEN T
r i
RADIOGRAPHIE
~
(~'CQrotte
PRELEVEMENT
J
i
1
n
f
t
1
~
\\.n..I
J
C Or-lGE LAT IO"l ( 1heure)
,
1
J
1
1
1
L YOPHIL.lSATION (3 Jours Incx.)
\\
1
1
1
1
1
1
IMPREGNATION(3 heure$)
pampe a -
- -
1
-
.._~.
vld.
1
Mélang\\l
1
d"mpr6onoflon
1
1
J
1
Cloche
ô vide
1
r
DURCISSEMENT (24 heures max.)
1
1
1
1
1
1
FABRICATION
DES LAMES (2 jours)
. TABLEAU l' PHASES DE LA FABRicATION DF. LAMES MINCES DANS
•
f
OES SEDIMENïS
MEUGLES

---

- 23 -
C - BILAN TECHNIQUE - CONCLUSIONS -
-------------------------------------
A l'heure actuelle nous pouvons réù1-iser 36 lames minces en
une semaine. Ce rythme dépend essentiellement de la capacité de l'enceinte à
vide du lyophilisateur ainsi que de celle de l'appareil dans lequel s'effectue
llimprégnation. SUI" le plan qua1itùtif, on il pu appliquer cett2 technique à tous
les types de sédiments (~,clb1cs, silts, ar<jilos),
Néanmoins, ces n~sultat~, rosit ifs ilU I"cgard du matériel uti-
lisé, ne sauraient faire oublier un certain nOlllbrr: de problèmes qui relèvent plus
de limitations techniques de l'aprôrrillùge et de produits utilisés que de la.
technique choisie. A ce titre, nous nous sonml!:S heurtés ~l troi:. types de problèmes.
(1)
Un prob1t'IIIC l il:' u L. taillc' des pn:ll~v('II'l'nts : en effet, dans l'é-
tude de cert(l;ne-s micro:;tructures, il serllit plus intl~re<;silnt dl) disposer de
grandes lames afin dp. ne pi1~. l'tre Dol iCj(:s ri(' tronqurr des <;(>qurnccs, 1imitant
ai nsil es po S s i b i l i l (;~, d' ltrl d l Y.~ es C' t don c ci' i nU: r I-J n' ta t i () ns. Une sol ut ion à ce
problème serait la rClllisation de pr(,li:vclIlC'rltS sur l('~; cilrottes il l'aide de
grandes boites, si possible d p,lrois métalliques, afin de permettre 1<1 congéla-
tion directement dans ces boites.
(2)
Le passage de la lyophiliSiltion;\\ l'impr0gnation nécessite un petit
tr~nsport qui, s'il est bien supporté par les
argiles, l'est beaucoup moins par
les sables qui ont perdu toute coh~sion au cours de la lyophilisation et donc
se désagrègent plus ou moins complètement sous l'effet du moindre choc. Cet in-
convénient serait bien sur él iminé si l'on pouvilit effectuer l'imprégnation di-
rectement dùns l'encointe li vidc du lyopllili';Jtcur.
(3)
Au niveilu dl' l'il1lpn~gfl<ltion, flOU', ilVOIIS rencontré deux autres pro-
blèmes
• d'une part, on observe que certains échantillons se mettent
A flotter plus ou moins au-dessus du mélange d'imprégnation. Dans ce cas, la seule
solution semble être un système de distribution du mélange permettant à celui-ci
de s'écouler sur les échilnti11ons.

---

- 24 -
• d'autre part, lJ qualité de l 1 imprégnation laisse à désirer
en ce qui concerne des argiles très fines. Ce problème semble relever de la na-
ture du mélange d'imprégnation utilisé. A ce titre, il serait intéressant de pou-
voir essayer le Lopox 200 préconisé au I.aboratoire de Perpignan pour les silts
et les argiles.
Ceci dit, l'examen des 80 lames minces réalisées montre, et
nous le verrons dans les chapitres suivants, que, malgré les difficultés ren-
contrées, la technique est satisfaisante puisqu'elle permet la conservation des
microstructures.
§ § §

---

/
CHAPITRE II
/
MATERIEL ETUDIE ET DEFINITION DES MICr.OFACIES

---

- 25 -
A - LOCALISATION DU MATERIEL ETUDIE.
Les lames minces étudi6es ont 6t~ faites sur des sédiments
d'âge quaternaire (pour 1(1 plupêlrt du Du~;t:('rndirc n"ccnt) , provenant de carot-
tages Kullenberg réalisés au cours de deux missions oc6anographiques : FAEGAS
III (Juillet - Août 1979) et ORGON IV (Octobl-e - Novembre 1978).
1.
ECHA NTIL LON S DEr- t~ EGf\\ S J 1 1 : ( Fig. 3)
Succédant ~ deux missions - FAEGAS 1 et FAEGAS II - effectuées
dans l'Atlantique nord··oriefltill (PUJOL et û1., 1974, GROUSSET et al. 1978, PllJOS
et al. 1978, FAUGERES et al. 1979), la mission r/'\\CCAS III (GROUSSET et al. 1981)
avait pour but de pr6ciscr la source du mat~riel volcJnogCnique trouvé dans les
sédiments de la r1aine abyssale de 8i~caye.
Nos éch2ntil10ns proviennent de deux provinces physiographi-
ques, à savoir
. la dorsale médio-atlantique entre 56° N et 40° N ;
• la plaine abyssale de Biscaye, dans sa partie nord.
a)
- L(1 c?or'cal.: médù)-a/;:17'!1"·,'JZJ.c (F7"'r.
1)
:
------------------------~------~----
Du Nord vers le Sud, trois sous-ensembles morphologiques ont
\\ .
été distingués
- le Sud de la dorsale de Reykjanes,
- la fracture de Char1ie-Gibbs,
- 1ô zone Chauccr-F,wélday de 1a dorsal c:.

---

40·
t::\\":UR~E~t.j~:)>.
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7' ln';': """":':'::,
----..----
FIG.3: MISS ION F AE GAS III: Localisation ~iogrophique
des
prel~vemenfs
,,-
étuclés

---

- 27 -
40·W
",
FIG.4; MISSION FAEGAS III: localisation des prélèvements étudiés dans la partie de
10 dorsale mèdio-atlontlque compnse entre 43° et56-N

---

- 28 -
a) - Le Sud de la dorsale de Rcykjanes.
La zone du rift y est relativement étroite et le système de
vallées est peu ou pas exprimé. Par contre t la dorsale est découpée par des val-
lées transverses de direction Est-Ouest (FLEISCHER t 1974). Le volcanisme ré-
cent et quaternaire est de caractère quiescent et reflète un stade primaire
de l'activité éruptive (LITVIN et SVIRIDOV t 1973).
Cette zone est sous l'influence de courants profonds t notam-
ment dans les périodes chaudes - Interglaciaires et Postglaciaires - (BERTHOIS
et AUFFRET, 1975 - RUDDIMAN et BOWLES t 1976 - FAUGERES et al. t 1979). Ces cou-
rants qui ont pour origine le débordement de l'eau profonde de la mer de Nor-
vège (LEE et ELLETT t 1965 - WORTHINGTON et VOLKf\\1ANN t 1965 -1~ORTHINGTONt 1970 -
DAVIES et LAUGHTON, 19ï2 - LATOUCHE et PARRA t 1979) sont responsables de l'ap-
port de matériel islandais et faeroen sur les flancs oriental
(RUDDIMAN t 1972 -
RUDDIMAN et Bm~LESt 1976 - ALVINERIE et al. t 1978 - FAUGERES et al., 1979) et
occidental (TAU~ANI et al. t 1971 - JOI1I1SON et al. t 1975) de la dorsale Reykjanes.
Ils contribuent à la formation de rides
sédimentaires, tel le
la ride Gardar
(NILSEN t 1978).
Deux radiales de direction Est-Ouest ont été effectuées. La
première à 56° N traverse la dorsale perpendiculairement et la deuxième à 54°
N correspond à une vallée transversale. Elles étaient destinées à montrer
l'existence de courants d'échange entre le bassin d'Islande et le bassin d'Ir-
minger.
B) - La fracture de Charlie-Gibbs.
Il s'agit d'une faille transformante perpendiculaire à l'axe
de la dorsale médio-atlantique et située à la latitude 52°5' N. Cette faille
déplace l'axe de la dorsale de 370 kilomètres environ vers l'Ouest (OLIVET et
al., 1970).
Elle est formée de deux fossés parallèles séparés par un haut-'
fond médian.
Les premiers résultats (GROUSSET et al. t 1981) ont indiqué
- l'importance des glissements sur les pentes)
- un transport de matériel à travers la fracture de Charlie-Gibbs,
vers le bassin d'Irminger. Ce résultat est en accord avec les mesures de cou-

---

- 29 -
rant profond effectuées par GARNER (1972), SHOR et al. (1980) et DICKSON et
aL (1980).
yJ - La dorsale média-atlantique entre 56° N et 40° N
(zone
Chaucer - Faraday).
Cette portion de dorsale est la plus Jctive sismiquement. Le
développement de la zone du rift ct de ses flancs est très net et l 'activité
volcanique correspond à un stade intennédiaire (LITVIN et SVIRIDOV, 1973).
Parccqu'elle est beaucoup plus isolée des apports terrigènes,
cette zone est plus typique d'un domaine de dorsale.
Trois radiales ont été réalisées de manière à apprécier, sur
un rayon de 500 kilomètres, la dispersion des émissions d'une source hydro-
thermale, identifiée par CRONAN (1972) dans la vallée du rift à 45°30' N. Les
premiers résultats (GROUSSET et al., 1981) indiquent:
- le rôle essentiel des mouvpments du front polaire et la prépondé-
rance des apports par cour~nts de surface.
- l 'importance des glissements sur la pente, notarrment au glaciaire.
- la faible influence des courants de contour et d'échange.
Elle est limitée à l'Ouest par le flanc oriental de la dorsale
média-atlantique et à l'Est par les plates-formes européennes. Elle est ouver-
te aux influences océaniques de l'Atlantique du Nord-Est ct soumise il des ap-
ports terrigènes d'origine continentale par des courants de turbidité.
2.
ECHANTILLONS n'ORGON IV
(Fig. 5)
Cette mission a été effectuée Sür la marge Sud-arabique et
dans le Golfe de Djib.outi, dans le cadre du progrùmme Orgon destiné à étudier
les conditions de mise en place et d'évolution de la matière organique sédi-
menta i re (MOYES et aL, 1981).
Les quelques échantillons étudiés ont été prélevés sur des
carottes provenant de deux domaines sédimentaires:

---

. ~O·
'.;.
GOLFE DE TADJOURA
·;.;
lao!5O'
o
21
w
CI
: 50°
FIG.S 1 MISSlON ORGON IV; Localisation géograp~lque des carottel étudléel
t'AJikL
Xi ,ft".,.,
.J
C.Q kU $"
.,,( Jl..iJmM.JM.iZ$
.$, am
",.iM. L 1.444$3 tt
... 12$.4«4.4%2% ,j.QU(...Jl4S3Jtt ueCOt,S ] ....4@AAX;;;e;4kJ; t
'(hU4U$., (.236c,
. .($.LJij
j
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$.AtQ1i_
M,_
LUS; 4 t,p aM
,tM04QtL,
LMQL;o'"
JZJ.JJ&.ht.;9M,v

---

- 31 -
• le Ghubbct el Kharab (KS 02)
1a pente continentale Sud-arabique
radiale de Sukra
(KS 05)
Il s'agit d'une plate-forme épicontinentale protégée (POUTIERS
et al •• 1982) s'ouvrant vers l'Est sur la mer franche par un seuil étroit très
peu profond (50 m). Du point de vue tectonique, le Ghubbet appartient au rift
..
d'Asa1 (BACKER et al., 1973), situé à la jonction entre le rift de la Mer Rouge
et celui du Golfe d'Aden.
la sédimentation est influencée par trois types de phénomènes
(MOYES et al., 1981) :
- les phénomènes climatiques qui déterminent l'existence ou
non d'apports d~tritiques tcrrig~ncs.
- les phénomènes tectoniques qui ont du intervenir pour mas-
quer les variations du niveau de la mer,
- les phénomènes volcaniques qui fournissent du matériel vol-
canoclastique ainsi qu'un environnement géochimique favorable au développement
d'organismes siliceux.
La pente continentale au large de Sukra est séparée du conti-
nent par une plate-forme continentale assez large et présente une morphologie'
très accidentée. Elle passe brusquement, sans glacis continental, à la plaine
abyssale où a été prélevée la carotte KS 05. Cette zone est le siège de résur-
gences océaniques saisonnières liées au régime de la mousson de Sud-Ouest
(Mousson d'été).
la mise en place des sédiments dans la partie basse de la
pente de Sukra semble s'effectuer par courants de turbidité et courants de
contour.
On trouvera dans le tableau 2 la localisation de tous les
échantillons étudiés.

---

- 32 -
FAEGAS
III
LATITlIDE
LONG IrUm:
PROfONDEUR
NIVEAUX
CI.ROTTES
LOCALISATION CEOCRAI'IIIQUE
Nord
Ouest
(en m)
(lm cm)
'IS 7902
55"09'4
32"14'9
2 600
Versant Est, dorsale P.cykjanes
469 - 475
(Ride Gard.1[)
IS 7903
55"37'6
35"08'6
1 925
Valléc centrale, dorsale Reykjanes
232 - 239
S73 - 579
15 7904
55"35'
)5"02'
2 080
Vallée ccntrale, dors~le Reykjanes
40 -47
54 - 60
279 - 284
IS 7905
55")9'7
)6"20'5
2 235
Versant Oue"t, dorsale R~ykjanes
355 -)61
(Bassin d'lrmingcr)
361 - 367
444 - 4S0
lS 7906
54")1' )
36"52'5
2 925
Va 11 re t r.lnsversc. dorsale Reykjanes
21 - 27
ItS 7908
54"25'
34 "14' 4
2 710
Vallée transv{'rse. dors.11 c R(')'kjanes
323 - 329
437 - 44)
15 7909
54"14'3
34"29'9
2 110
V.lllée lr.lnsvC'rsc, dorsale keykjan.,s
385 - 392
- -
IS 7910
52"19'4
35" 38' 4
3 790
Vallée ~ud. Fractur" de Charlie-Cihbs
527 - 533
764 - 770
ItS 7912
52"46'
35"27'6
)
460
\\',dlre Sord, Fracture d~ Charli('-Cibbs
220 - 226
ItS 7913
5)")0'3
)9"01'
)
)50
Sorli e Ouest, fracture d(' Charlic-Cibbr.
113 - 119
180 - 186
508 - 514
15 7914
45"20'
)2°08'
3 500
Versant Ou('st, d::>rsn 1e médjo-dtlantiqu~
)/.2 - )49
leS 7917
4)"00
27°\\7 '
)
0)0
\\'crs~nt Est, dor~al(' médio-atlantique
257 - 264
1$ 7919
45°)0' 1
27"4/,'5
1 950
Crête f:st, rift médio-atlantique
10 - 17
)4 - _loI
1
-
I:S 7922
45"28'
28"17'
2 640
Versant Ouest, donale médie-atlantique
471 -477
15 7924
47"02')
28"59'8
)
4~5
Versant Ouest, dorsa 1e c'Lod io-all anl ique
442 - 449
488 - 494
759 - 765
IS 7927
45") l' 1
24·59·~
) 090
Versant [§t, dorsale oédio-atlantique
~38 - 54S
- - - - -
15 7928
45")7'8
22"45'4
) 625
ri ,Ii n" abyssale de nisca)'e
18) - 189
15 79)0
46"25'
II, "0)'
4 172
l'laine- abyssale de Biscaye
82 - 119
204 - 210
521 - 527
160 -166
)60 - 366
701 - 707
KS 7931
46·52'5
1'·)9'2
4 6)0
Plaine abyssale de Biscaye
160 - 166
OR G 0 N IV
LATITUDE
I.O~ClTUDr.
PkOrONDF:UR
tlIVY.AL'X
CAIOTfES
LOCALISATIO!< CEOCRAPIIIQUC
Nord
Est
(en m)
(en CID)
15 02
Il")0'6
42")9'0
201
Chubbet cl Kha~ab
1 000 - 1006
15 OS
16"45'9
57·)0'7
4 010
Pente continentale sud-arabique
54 - 61
128 - 134
(radiale de Sukra)
65 - 71
134 - 139
71 - 77
139 - 145
82 - 89
TABLEAU 2 - LOCALISATION DES ECHANTILLONS -

---

- 33 -
B - ETUDE DES SEDIMENTS EN LAME MINCE : DEFINITION DES MICROFACIES.
Observés en lame mince, les sédiments présentent un certain
nombre de caractéristiques de structure, de texture et de composition qui vont
définir le microfaciès.
1.
LES STRUCTURES SEDIMENTAIRES.
Ce sont par exemple, les contacts, les laminations, les gra-
noclassements, les terriers, les marbrures. Seloll leur origine, dynamique,
biologique ou autres, elles peuvent donner des informations sur le mode de
transport des sédiments ou sur le degré d'activité de la faune fouisseuse, qui
peut être mis en relation avec les taux d'apports de sédiments sur le fond.
Toutes ces structures sont en général bien vi5ibles à l'oeil nu et en radiogra-
phie, par suite de différences de texture et/ou de composition.
L'observation d'un sédiment à l'échelle microscopique permet
non seulement de préciser certaines structures et donc d'affiner leur interpré-
tation, mais aussi de mettre en évidenc~ des microstructures telles que des
dispositions et orientations préférentielles de particules, qui peuvent avoir.
une signification dynamique.
2.
LA TEXTURE.
Clest l'ensemble des caractères de taille et de position des
particules. Les informations les plus importantes sont fournies par le pour-
centage des différentes fractions granulométriques qui permet de définir des
faciès granulométriques, et les rapports entre la matrice et les particules.

---

- 34 -
a)
- ~~~~~~~~~Œ~-~~~_~f[[~~~~t~~~q~tf~~~_Œ~~~~I~~~~~fq~€~_:
l~~f~Q_Œ~~~~f~~~t~:q~~C :
La limite de résolution du microscope optique définit les
trois fractions granulométriques suivantes: la fraction sableuse (> 63 ~),
la fraction silteuse moyenne à grossière (comprise entre 10 et 63 ~) et la
matrice « 10 ~) ; le pourcentage de ces différentes fractions peut être dé-
tenniné semi-quantitativement à partir des chartes de TERRY et CHILINGAR
(1955).
Pour notre part, les études sédimentologiques ayant déjà dé-
tenniné les faciès granulométriques U10YES et al., 1981 - GROUSSET et al.,
1981), nous avons choisi de reprendre cette nomenclature, basée sur la granu-
lométrie ct le pourcentage de carbonates «(ig. 6).
Les faciès granulométriques donnent des indications sur l'in-
tensité et la compétence des agents de transport. Ceci s'applique surtout aux
particules détritiques, car en ce qui concerne les tests d'organismes, la den-
sité intervient dans leur comportement hydrodynamique.
La présence de graviers mél'ite d'être soulignée. Aussi, uti-
liserons nous le terme de texture graveleuse pour les sédiments à graviers.
Pour ce qui est des sédiments sans gravier, nous avons repris,.
en la
modifiant, la nomenclature de DUNHA~l (1962). Les arrangements tcxturaux
sont définis à partir de deux crit~res : la présence ou l'absence de matrice
~'une part, et le pourcentage de sable et silt grossier d'autre part (Tabl.
3). DUNHAM (1962) avait défini ces mêmes arrangements texturaux sur la base
de troi s critères : l a présence ou 11 absence de ma tl'i ce, la proporti on de par-
ticules et le caractère jointif ou non de ces particules. Or, ces deux der-
niers critères ne nous ont pas semblé satisfaisants dans la mesure où, d'une
part on ne peut pas, en tout cas dlun point de vue dynamique, mettre toutes .
les particules (des silts moyens aux sables grossiers) sur le même plan, et
d'autre part, la notion de particules jointives ou pas, est largement fonction
de l'échelle d'observation.

---

k
*"
:li
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0 ; ' .
" . . .{ . .' . . .
•
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•
1"
1
ICD
IASl SUCEUSE BIOGENI
BRECHE]
• )70% Carbonates
• -<30% Carbonates
• 70-30% Carbonates
Sable
8 Vase argilo-silteuse carbonatée
W
2 Sable bloclastlqu.
<.Tl
3 Boue sllteus.
9 Vase argileuse carbonatée
4 Sabl. carbonat'
10 Vase sablo-silteuse
5 Vase sablo-sllteuse carbonat'.
11 Va:: • •Ilto- argileuse
6 Vose sllteuse carbonaTée
12 Vcse orgilo- ,ilteuse
SI\\t
«
«
,
__
._
_';.
~ Argll.
7 Vase sUto-arglleuse carbonatée
14 Vase argileuse
FIG.6 r DEFINITION DES FACIES GRANUlOMETRIQUES
~
......,.
.'".·§AX
,'!ii . .A
t. 4",.
" :p..
k ML [.#,(~J.?SX$%.4kZJ;Z; ;.W.JM
lM- J . . -SoMA) tA3"; Zl.A",i.. ,j k
."GAAS ,
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---

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t
n t ·
t
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tN~
· .=-....,."""'~~~•._...~,.....",.'-
• PRESENCE DE GRAVIERS:
Texture
grave/eus•
• ABSENCE DE GRAVIERS:
Matrice présente
Matrice absente
M)50%
M<50%
w
Sables et 'lin grossiers
Sables 9t sllts gross!e:-s
en
<70%
>70%
"Mudsfone"
" Wackesfone·
" Packsfone Il
" GralnSfOnt1"
Tableau 3: DEFINITION DES ARRANGEMENTS TEXTURAUX
(modifié d'après Dunham,1962)

---

- 37 -
3.
LA COMPOSITION,
La lame mince permet de déterminer la nature de la matrice
et des particules.
a)
- La matpice :
L'analyse au microscope optique, surtout en lumière polarisée,
donne une idée de la nature de la matrice (argileuse, carbonatée, siliceuse,'
etc ••• ) ; les résultats sédimentologiques et géochimiques complètent cette in-
fonnation.
Nous distinguons des particules organogènes et des particules
non organogènes.
- Les parti cul cs orsanoa~'nes :
Ce sont tous les squelettes d'organismes, entiers ou fragmen-
tés, carbonatés ou siliceux. Pour leur reconnaissance, nous avons utilisé les
critères d'identification donnés par MAJEWSKE (1969) - BATHURST (1971) - HOROWITZ
et POTTER (1971) - FUCHTBAUER (1974) - MILLIMAN (1974) - HAQ et BOERSMA (1978).
le tableau 4 résume les principaux critères de reconnaissance des types d'or-
ganismes observés dans nos lames.
- ~!~~!~~
S'il est possible do reconnaltre les principales familles d'or-
ganismes, on n'arrive que très rarement à déterminer le genre
et l'espèce, dans la mesure où les critères d'identification ne
sont pas accessibles en lame mince.
Il est important de noter l'aspect des particules (tests en-
tiers ou brisés) afin de déceler des indices de dissolution ou de fragmentation
qui peut être d'origine mécanique ou biologique.

---

TABLEAU 4
- CRITERE D'IDENTIFICATION DES PRINCIPAUX TYPES D'ORGANISMES OBSERVES -
t
MINERALOGIE DU
:
ARCHITECruRE DU
CARACTERISTIQUES
TYPES D'ORGANISMES
HICROSTRUCTURE
1
1
SQUELETTE
SQUELETTE
PARTICULIERES
Foraminifères
Enroulcment de loges
Paroi perforée de
En LP, pseudo croix noire
Planctoniques
Calci te
globuleuses
type hyalin radial
avec ar~eaux colorés con-
centriques
Parois constituées
de particules di-
Parois agglutinées
Foraminifères
verses
Benthiques
Parois imperforées
Parois blanches porcela-
Calcite
de type porcelané
nées en LR, brunes et
opaques en LT
2 v~lves avec char-
Structure 2a~el-
w
Ostracodes
Cal ci te
00
nière dOTsale
laire
Elémcnts à struc-
Eléments du squelette à
Echinodermes
Cal ci te
ture
fenestrée
extinction uniforme en LP
Forr:,es spiralées,
Ptéropodes
Aragonite
triangulaires ou
1
coniqucs
Sphères perforées
Radiolaires
avec ou Sélns orne-
mentations
Opale
Frustules (2 valves)
Diatomées
ornementées
( Silice
Spongiaires
Spicules avec un canal
amorphe)
(siliceux)
axial
LR : Lumière réfléchie
LT : Lumière tr:ansmise
LP : Lumière polarisée
Ua,; -GA
t_",~,Kt.;g
".##,$
j
kM ),.$J;,ZJU MAJU
5: lUCJJ,lgL.#llXi$i4-klU..$4$h,.USJ)lZU;:e-&@4Z;:&Qi@L t. 2$,LkIAW
&
(.,(..,44&\\
j,
3
$2,J
·ç··>4.c Q·Ji4J.
&d k,'*»""W4\\.M\\kJ!W,-%-"
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-"'~'"-""""'''-~~~~'''~~

---

- 39 -
- Les particules 110.11 orn~9J1cS :
Au microscope optique~ il est possible de distinguer les par-
ticules détritiques des particules authigénif]ues (éléments diagénétiques).
Le~articules détritiques sont en général d'origine conti-
nentale, le transport dans le milieu marin ayant été effectué par les rivières,
les courants ou les vents. Ce sont les minéraux en grains, les lithoclastes
(fragments de roches)
et les cendres et verres volcaniques.
D'autres particules
telles que les agrégats vaseux pourraient provenir de remanielllents de sédiments
dans le milieu marin lui-même.
Pour toutes ces particules, il est intéressant de noter leur
fonne .(anguleuse, arrondie, etc ... - cf. PETTIJOHN, 1957) car elle donne des
indications sur le mode de transport et sa durée.
Les particules authisèn)n~~~ regrouoent tous les ~inéraux qui
se sont fonnés dans le mil ieu de dépôt. Il s'agit essentiellement des oxyde5,
des sulfures (pyrite) et des carbonates, qui sont en cristaux automorphes a
subautomorphes.
Toutes ces particules ayant été déterm-inées, on peut indiquer.
le rapport entre les particules organogènes et les particules non organogènes,
ainsi que la répartition de ces particules dans les différentes fractions gra-
nulométriques.

---

/
CHAP 1TRE III
/
ETUDES DE QUELQUES STRUCTURES SEDIMENTAIRES

---

- 40 -
- INTRODUCTION -
L'étude des structures sédimentaires fournit des indications
sur l'environnement de dépôt des sédiments (mode de transport, conditions d'é-
nergie, conditions chimiques, etc ... ).
Au laboratoire
cette étude se fait:
t
- à 1 'ouverture des carottes, où les structures se repèrent par des
variations de texture ou par des différences de composition et de couleur (MOORE
et SCRUTON, 1957),
*
- par la technique des radiogrùphies aux rayons X (CALVERT et VEEVERS, 1962 _
BOUMA, KLINGEBIEL et al., 1967 ; BOUROri-BOUGE, 1972) qui permettent de préciser
les relations g~ométriques entre les faciès et de reconna,tre les discontinuités
physiques dans le sédiment.
L'objet de ce chapitre est de montrer comment les informations
ainsi obtenues peuvent être précisées et complétées par l'analyse des lames min-
ces.
A cet effet, nous avons choisi un certain nombre d'exemples
de structures provenant de sédiments dont l'environnement de dépôt et notamment
le mode de transport avaient été définis par des études sédimentologiques anté-
rieures. Nous les avons classés de la manière suivante:
• structures d'origine dynamique
• structures d'origine biologique
LES STRUCTURES D'ORIGINE DYNAMIQUE (structures primaires)
Il s'agit de la disposition des unités sédimentaires, de leurs
structu~es internes, de leurs relations entre elles ainsi que de leurs défor-
mations éventuelles: ces structures sont le résultat des interactions entre
la gravité, les caractéristiques physiques et chimiques du sédiment et le fluide
* - BOUMA,(1964).

---

- 41 -
ainsi que de l'environnement morphologique (REINECK et SINGH, 1973). Elles
fournissent donc des renseignements sur les conditions hydrodynamiques de
l'environnement de dépôt.
- LES STRUCTURES D'ORIGINE BIOLOGIQUE (structures secondaires)
Ce sont entre autres, les terriers, les structures marbrées
("mottled structures") : elles sont le résultat de l'activité des organismes
benthiques et donnent des informations sur les conditions de sédimentation.
Pour chaque exemple de structure étudiée, nous présenterons
- le cadre sédimentologique général, défini par des études anté-
rieures
pour cela, nous ferons référence aux travaux de GROUSSET et al.
(1981) et FAUGERES et al. (1982a},en ce qui concerne les échantillons de FAEGAS
III et aux travaux de MOYES et al. (1981) pour ce qui est des échantillons
d'ORGON IV
- la description de la radiographie b partir d'un cliché positif,
c'est-à-dire une copie sur papier de l'original négatif;
- la description de la lame mince.
A- STRUCTURES D'ORIGINE DYNAMIQUE
Dans le domaine marin profond, les sédiments peuvent relever
de trois grands types de dynamique sédimentaire (HEEZEN et HOLLISTER, 1971 -
BOUMA et HOLLISTER, 1973 - REINECK et SINGH, 1973 - KELLING et STANLEY, 1976 -
READING, 1978 - PARRA, 1980)
- les courants de surface, que les particules soient transportées
directement par l'eau ou indirectement par l'intermédiaire des
glaces flottantes,
- les écoulements de gravité,
- les courëlnts géostrophiques profonds.

---

- 42 -
Les structures ~tudiées ici ne peuvent être dues qu'aux deux
derniers types de dynamique sédimentaire.
Les écoulements de gravité détel'minent des transports de sé-,
diments dans lesquels le mouvement, parallèle au f~nd, est da à la force de
gravité s'appliquant sur les sédiments (DOn, 1963 - MIDDLETON et HAMPTON,
1976). On distingue cinq grands types d'écoulements de gravité (Fig. 7) qui
sont, par ordre de défonnation interne croissante:
- b~~_Ç~~!~~_9!LrQç~~~, fOl'mant des éboul i s de bas de pente
- ~~~_gl1~~~'!l~~!~_("[Jlide0")et ~ff9~~r~'!l~~!~_("sZ.urnps") ~~_
gr~YH~l formés par le déplacement vers le bas des pentes de grêlnds blocs ou
tranches de matériel (roches, sédiments), le long de plans de glissement bien
définis; la dist-inction
entre ces deux types d'écoulements tiendrait au de-
gré de déformation interne ainsi qu'au fait que les effondrements auraient un
caractère plus local que les glissements; de manière générale, compte-tenu
de leur grande extension, ces écoulements sont rarement identifiables au ni-
veau des carottes et se prêtent mieux ù des études sismiques ;
-_b~~_~çQ~l~m~n!~_~~_m~~~~ qui sont des types de transports
par gravité dans lesquels le matériel a perdu sa coh6rence interne par incor-
poration de fluide: on en distingue plusieurs sortes ("debris flows", "grain
jLows: nfluidi7.ed sediment flows") suivant les mécanismes de support des grains
(Fig. 8) ; de nombreux travau~résumés par MIDDLETON et HAMPTON (1976),ont es-
sayé de définir leurs dépôts suivant les structures et la texture (Fig. 9) ; .
- b~~_çQ~r~~!~_~~_!~rQi~i!g_(KUENEN et MIGLIORINI, 1950),
dans lesquels les sédiments sont transportés en suspension, le mécanisme de
support des grains étant constitué par la composante verticale de la turbulence.
Vn certain nombre de travaux ont montré qulil existait toutes les transitions
entre tes différents types d'écoulements de gravité. Ainsi, HEEZEN et EWING
(1952) dans le cas du tremblement de terre du grand banc de
ïerre Neuve en
1929, ont émis l'hypothèse,confirmée par les travaux de HEEZEN et al. (1954),
d'une évolution des glissements et effondrements en courants de turbidité, par
incorporation progressive d'eau. HAt~PTON (1972) a montré comment un "debris
f1ow" pouvait engendrer un courant de turbidité.
- Les courants géostrophiques de fond (HEEZEN et HOLLISTER
1964 - HEEZEN et al., 1966) ont pour origine la plongée de l'eau superficielle
de certaines mers polaires, notamment les mers de Norvège et du Groenland

---

- 43 -
1PROCESSUS 1
CHUTE DE ROCHES
EFFONDREMF.NT
011 stolithe
.. 1
c
•
E
•
~,
..li
•...
•u
...
0
....
!?
GLISSEMENT
•...
1
C
1
"~ 1 r
. c
J
~I
... 1
1
cIsaillement
:co
ECOULEMENT
~
u
EN MASSE
o
....o:>...
SU'P.llt'ClIl prlnclPolem~nt due
a la turbulence du flul(1.
c:
o
COURANT DE
..c -,.,..... "".---
""".. .,. L
.'...._-
~..,
TURBIDITE
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"JI'
c.
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. . .
..
·/~·
SuspensIon principalement due
•
"
•• : '•.,
-...
OUI "lnUractlon:! lIroin a lIroln"
FIG.7:
Types
d'écoulements de gravité (in Krult et 01, 1975)

---

- 44 -
Classification
des
écoulements de orovité
r------------ ----- - -- -- - ----
TInM oénéral
Ecoulements
de
wrovit~
1----1'---'---1
Couront de
F.colJlement
"GroIn
"Oebrl9
Te".. '~clflqu.
turbldlt~
de sédiment
flow"
flow"
flUidisé
o 0 0
o~~o
·~b~·g:g~:
°0 0o
)··.'O·.~.·,
.. r". .... : ( J: \\
Mlcan'.ml dl .
Turbulonce
Et;oulernent
Intercetl:>rl
Force de 10
IUPport
du
In1ergronuloire
entr'! los
motrice
"dlmlnt
vers \\(: haut
gioin5
FIO.8: Classification
des écoulements de
gravité sous- marins
(d'après Mlddleton et Hampton,1976)
Courant de turbIdité
Ecoulement fluidisé
Som,."el rlot oU rld.
Volcans de ,ablo
OU ,ommet plat
""Icrolamtnollon,
"Canvolul.
lomlnallan"
·
.. Ch.mln6....
de fuit. du fluide
.
Laminations
"D15h
.'ruc'ur....
oronOClo"'''14lnt
Cannelur." ,trlollon,. structur•• de surchoroe
6
la
base
li la bo.e
a Grain
flow n
"Debris flow Il
So"''''et p'ot
50 ... m.t Irr~ouller
Mo~S1'
Mo'~tf
Orl,"'cllon
d,,'
Faible
<·'osscmenl
vrolns
parallèle
Pas
;l'arr onvemen.
li ,'écoulement
Faible
!lronoelossement
Zone bo.ol. d' "elsoillemenl"
SIri ollon, à la base
..
FIO.9 : Séquence
de structurAS
dans des dépots hypothétiques a un
seul mécanisme (In Mlddleton et Hampton, 1976)

---

- 45 -
(BARUSSEAU et VANNEY, 1978 - VANNEY, 1979-1980). Comme ils suivent souvent les
courbes d'isobathes, on parle de courants de contour.
Nous allons aborder deux grands ensembles de structures d'o-
rigine dynamique
- le premier groupe de structures, comprenant le granoclassement et les
laminées, pose le problème de la reconnaissance des turbidites et des contou-
rites et de l'établissement de critères d'identification;
- le deuxième groupe, comprenant les structures lenticulaires, les bou-
dinages et les brèches, concerne des types d'écoulements de gravité autres que
les courants de turbidité.
1. STRUCTURES DE TURBIDITES ET CONTOURITES ET CRITERES DIS-
TINCTIFS DE CES DEUX FACIES
Les courants de turbidité ont d'abord été mis en évidence par
la présence de dépôts sableux dans les milieux profonds (ERICSON et al., 1951).
Aussi, les premiers travaux ont porté sur des turbidites sableuses pour les-
quelles ont été établis des critères d'identification basés sur les structures
sédimentaires (BOUMA, 1962, 1964),sur la texture et la composition (KUENEN,
1964).
Par la suite, des études sur les environnements d'éventails
sous marins profonds et leurs relations avec les plaines abyssales ont permis
de distinguer des faciès de turbidites proximales et des faciès de turbidites
distales (WALKER, 1957) ; ces derniers se caractérisaient par l'absence des
deux premiers termes de la séquence de BOUMA, par une diminution de l'épais-
seur des unités sédimentaires, du grain moyen et du pourcentage de sable, ain~
si que par une amél ioration du classement (HORN et al., 1971 - HALKER et MUTTI,
1973 - BOUMA et HOLLISTER, 1973).
A la même époque, HOLLISTER et HEEZEN (1972) proposaient des
critères
repris par la suite pnr des auteurs tels que BOUMA et HOLLISTER
. (1973), BARUSSEAU et VANNEY (1978) - permettant de distinguer les turbidites
silto-sableuses des contourites silteuses.
Des travaux récents, qui ont approfondi la connaissance des
turbidites fines et des contourites, ont par la même occasion montré la

---

- 46 -
difficulté d1établir des critères de distinction entre ces deux types de dépôt
en dehors de toute donn6e sur le contexte régional (morphologie et hydrologie)
(STOW, 1979). Pour les turbidites fines, il s'agit, entre autres, des travaux
de RUPKE et STANLEY (1974), RUPKE (1975), PIPER (1978) et STOW et SHANMUGAM
(1980) qui ont essayé de reconstituer des séquences types de ces dépôts, re-
liées à la séquence de BOUMA.
Pour les contourites, on peut citer les travaux de STOW et
LOVELL (1979) qui distinguent des contourites sableuses, résultant du vannage
des argiles et du remaniement des sables turbiditiques et des contourites va-
seuses déposées à partir de matériel fin en suspension dans des couches néphé-
laides associées à des courants de fond .
Pour notre part, nous aborderons 2 types de structures asso-
ciées aux turbidites et aux contourites
- granoclassement
- laminations
a)
-
G:ranocla.<;semcT!t (Pl.
1) :
- Exempl c anGON IV : KS 05 - niveau 65-77 cm -
- Données initiales :
Cette carotte a été prélevée par 4 010 m de profondeur, au
pied de la pente continentale Sud-arabique au large de Sukra, dans une zone
de morphologie plane. Le niveau étudié est un sable çarbonaté, encadré par une
vase silto-argileuse carbonatée.
On observe le passage d'un sable à Foraminifères benthiques
et débris coquilliers à une vase sablo-silteuse à "pellets" et quartz présen-
tant des laminées.
Cet ensemble granoclassé présente un contact basal érosionnel
(Ph. 1) et un conta~t supérieur graduel avec des laminées argileuses rouille.

---

GRANOCLASSE MENT
PL.I
ORSO"
IV
KS oe nlv.6!5-77cm
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MICROFACIES:
LEGENDE •
• Partie bosole de 10 séquence
1. Vue générale: contact basal net
x 10
Ft: Textulariidés
Sable à Foraminifères benthiques et rll?bris cOQuilliers
Fr: Rotallldés
2. A 76 cm
xlO
AI: Algues calcaires
3.A 72 cm
xlO
Pe :" Pellets"
•
Partie supérieure de la séquence
4. Vue générale' sédiment à laminationS
x 10
~. Vase sablo-~ilteuse à "pellets" et Quart7
x25

---

- 47 -
* - f~_~1ll~r_1_EQE10I~rE~E~~_~~~r~rQ~C~_~r_C~ë~[~_[QQYI~~I~~~_(Ph. 2
et 3).
La fraction sablelJ.:~c (70 %) est consi;-/Luée de débr1:s coquiliiel's (La-
mellibranches) abondants, de Foraminifères benthiques (Textulariidés, MilioU-
dés, RotaZiidés) fréqucnts,accompagnés d'ùutres particutes organogènes plus
Pares (Algues calcaires, spicules d'Echinodermes, débris de Bryozoaires, Fo-
raminifères planctoniquca). Lea élémcnta détr1.:tiqucs sont représentés par des
carbonates en grain.": et dca quartz fréquents aÙW1: que par de l 'hypersthène
et de la glauconie. Les Foraminifères sont souvent en fragmenta et on remarque
que les microorganismeD benthiques sont conccmtpés à la base du sable.
La fraction sil.tcuse u~o %} cst surtout; con;:tituée d'éU..neilt::; détriti-
queo - quartz et carbonates en grains fr(qucntc, avce des micas, des plagio-
clases, et dee pyroxènes plus rarcc - auxquels ;] 'ajm~tent quelques Rad1:olaires •
. La .!!E!rice « 5 %) e.st trèr réduite. Les 4.-~ri.~:!~t_.,:_c!..0JLcL~é.-t:.~c[!:'0..~ sont repré-
sentés pal' des oxydes rouille, souvent en gpc:ins, et de Za pYl'ite sous forme
de grains ou de rempli::;sage des logcs de Foramir.ifè~es.
La fraction Bablew:;q (10 ra) est constituée de nombreux agrégats micri-
t'~ques de forme subarl'ondie ("pe t lets"), de carbonates en gra1:ns et de quartz
abondants ; ces particules sont assouiées à de la hOl~blende verte, des Fora-
minifères plancton1:ques et des spicules de Spongiair'cfJ plus l'arcs.
La fraction silteuse (40 %) est constitu~e essentiellement de quartz
et de carbonates en grains, associés à des mica::; et de 1~ glauconie. La matriqe
(20 %) est argileuse, brune. Les ~~~~~~~~_~~é~~~~~~~~. sont repr6sentés pal'
dea grains d'o~Jdes l'ouille
ou de pyrite, cette dernière se
trouvant CTlA.ssi
dans les loges des Foraminifères planctoniques.
Un certain nombre de critères, outre le granoclassement, sem-
blent typiques de ce dépôt par courant de turbidité. Ce sont: les contacts,
érosionnel à la base et graduel au sommet; le mauvais classement du sédiment,
notamment à la base du dépôt (Ph. 2) où la taille des particules va de 20 à
600 microns
la présence dans la partie basale du sable, de glauconie et d'or-
ganismes tels que les Algues calcaires et les Foraminifères benthiques qui ont
été signalés dans les sédiments des plates-formes continentales de cette région
(CLARKE et KEIJ,1973 - CRONAN et al., 1974 - THIEDE, 1974).

---

- 48 -
Ce dépôt pourrait représenter la succession des termes A
(sable granoclassé) et B (sable fin à laminations parallèles) de la séquence
. de BDUMA.
L'étude en lame
mincE
soulign'e la ségrégation granulométri-
que, mais aussi minéralogique des particules avec à la base, un matériel gros-
sier à dominance d'éléments biogèncs, puis un sable plus fin qui s'enrichit
en matériel détritique terrigène (quartz) et enfin, au sommet un sédiment plus
fin enrichi en éléments terrigènes argileux.
Une laminée est la plus petite couche mégascopique dans une
séquence sédimentaire (CAf~PBELL, 1967). Elle a en général moins d'un centimètre
d'épaisseur. Les laminées se repèrent par des différences de couleur, de com-
position ou de texture .
. Nous étudierons 3 exemples.
a)
Exemple 1 -FAEGi1S III KS 7930 nivl"'au 160 -
166cm.
(Pl.
2)
- D=o=n=n=é=c=~ initiales.
Cett~ carotte a été prélevée par 4 172 m de profondeur dûns
la partie Nord de la plaine abyssale de Biscaye. Le niveau étudié, daté du
Quaternair~ est une vase silto-argileuse à laminations plus silteuses.
- Radiographie (Ph.
}).
Dans un sédiment argileux, on observe une succession de la-
minées silteuses, nettes vers le haut et beaucoup moins marquées à la base:
ces laminées diminuent d'épaisseur vers le haut, passant d'environ 5 mm à 1
mm.
La lame mince a été réalisée dans la partie supérieure et
concerne les quatre dernières laminées.
- Description de la lame mince.
Le sédiment est organisé en une alternance de laminées de vase
silto-argileuse à Diatomées et de laminées de vase silteuse à éléments détri-

---

LAMINATIONS
PL.2
FAEGA5 III
K57930 nlv.160-166 cm
1.; Radiographie
MICROFACIES:
• Vues générales
2. Alternance de laminées
li 12,5
3. Contact entre laminées, marqué par
un
gatet mou
li 10
• Vues de détail:
4. Vase argllo-silteuse à Diatomées
x32
5. Vase sllteuse à éléments détritiques x40

---

- 49 -
tiques (Ph. 2). Ces dernière~ sont granoclassées et présentent des contacts
inférieurs nets, parfois marqués de "p;;r:udo 7!()d/{lc,~" de vasr. silteuse, et des
contacts supérieurs toujours dHfus et quelquefois accompagnés de P8titS ga-
lets de vase silto-argileuse, entourés d'une vase silteuse semblant appartenir
a la laminée sous-jacente (Ph. 3).
* - LES
_ _ _ _ LItMINEF:D
_ _ _ _ •
m~ VI1S!7
0
Sn'FO-;1,r;r:J
-
•
•
u:un::
• _ _ •
li lJT/17'()Mi':ES.
•
•
_
(Ph.
1).
La fraction r.iHrusc (;50 à 40 7,,) esL C071ci-ituÙ! de Diatomées de forme
ronde fréquentes,
de carbonaies fins en g1'01:ns, de micas fréquents et de quartz
rares. Les Diatomées sont disposées de manihYJ d6sDi'&mnée. La matrice (60 -
70 ~)
b
da t
t
'l
J ' l '
t
7 '
" t '
t d
10
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d'
a on
n e cs . arg1.- cuse,
,CG
c_:..(~".!.C:.!:.-:':~.9_1_?_('_~:".:..1.-_CLu_e.!:...son
es grat.ns
o-
xydes rouille
et de pyritc,rQPec.
* - f.F;':iJ;!.!J.I:!.!J.!.fJifdJlJi_Y/J':iC_:}.!.!;'~T.r.!·2iS._~Ji~~·:!J51!.T':iJ!J:.7JiITJJJJ}§/L{P,'" 5), ne
présentent pœ; de matrÙ','.
!,Q_~_t ion :~/:7 In',<;,o en!- <-'onDtituéc de q1A.I1Ptz 03t
de carbonates en grai'fIS abonclantD, ac(]onrpO(7rll:!D cJ.e rnl:cas, de glcl'u.conle et; de
très rares spiculef] de SpO)J(jiC.Ù'CD.
Les laminées de vase silteuse à éléments détritiques ne peu-
vent s'expliquer, dans ce contexte de p'laine abyssale, que par des apports pat'
courants de contour ou par des courants de turbidité, Le seul critère en fa-
veur de la première hypothèse est l'absence de matrice; mais on n'a pas en-
core mis en évidence. dans la plaine abyssale de Biscaye, l'existence de tels
courants. Aussi, bien que ne devant pas être total~lent écartée. une telle
hypothèse semble peu probable. Par contre, la nature àes cGntacts, le grano-
classement et la nature des constituants, principalement d'origine continen-
tale (quartz, glauconie - cf. GROUSSET, 1977) rendent plus plausible une mise
en place par courants de turbidité. De plus. de nombreux travaux antérieurs
- 'dont LAUGHTON, 6ERGGREN et al. (1972) - PARRA (1980)- ont montré l'importance t
dans cette région, des apports détritiques terrigènes par courants de turbidi-
té.
Les lamin6es de vase silto-argileuse a Diatomées peuvent re-
.présenter soit une sédimentation pélagique, soit une sédimentation turbiditi-
que fine: l'absence de Foraminifères planctoniques est en faveur de la deu-
xième hypothèse.

---

- .. _ . _ - - - - - - - -
- 50 -
Chaque couple de laminées représenterait donc une turbidite,
le courant déposant dans un premier temps sa charge détritique terrigène gros-
sière puis le matériel terrigène fin avec des Diatomées.
Il s'agit d'un prélèvement déjà décrit à la rage46. Le niveau,
interprété corrme une contouri te, se trouve da ns une séquence de sc::b les il teux
carbonaté, reposant par un contact érosionnel sur une vase silto-argileuse
carbonatée et passant progressivement au sommet à une vase de même type ~ mou-
chetures.
-
Dcscn" pt: i on à('u13--.l..:]!l~J'lini"-E..
- - - - - - - - - - -
Le sédiment est organisé en une alternance de laminées de
vase sablo-argileuse à Foraminifères planctoniques et de laminées de vase sa-
blo-siltcuse à éléments détritiques. Les lamir.ées ont des contacts souvent
diffus (ph. 1 et 4) et leur épaisseur varie de manière irrégulière.
* - ff~J=.~!:!!..!!.f;.f~J2[_y~~f_~~ ~~Q:11 pQ!J~liJ.!JjJL.'1J!.QJ3.t1!jIl.!.!.f.fTiffJ.J:'f~!J.ç.'!.Q.~!.(j.l.!JJ.§.
(Ph. J) peuvent varier pal' la gra-rzulo:nf5tr1:e des Foraminifèpes plancto71ique3.
La fraction sableuse (40 %) est constituée de F01'amir.ifères planctoniques (no-
tamment des Orbulines) fréquents, ent~era ou cn débl'is, avec des Radiolaires,
des grains de carbonates et de quartz ainsi que des Foraminifères benthiques
concentrés à la base de ln séqurnce, ct de raÏ'C3 débl'ù; de spicu lC<J d' Echino-
dermes. On remarque que les par'ois des Foraminifères planctoniques sont maZ
ccmservées, l 'organismtJ pouvant être réduit à l'état de "fantomes".
La fraction silteùsc (20 %) est composée de carèonates en grains, de
quartz, de micas et de débris de Foraminifères. La matrice argileuse (~ 40 %)
augmente vers le haut de la séquence et devient de plus en plus rouille. Les
_{~ém~~t~_qf~~~ti~~~ sont des oxydes rouille
et de la pyrite qui sc pré-
sentent soit en grains, soit en remplissage des loges de Foraminifères.
*. - f.F;.§.J=-~./:!!..!!.!iJ}/iJ2.!LY.J1filiJ1!J.!F.!.Q::J.!.!./!.1J.t!.§Ji_~_lj.f:.15/:!!if!.[.fj.J!..li!JJ.!.'!.!.(j'!.fEJ.
(Ph. 2,
5 et 6) sont formées d'une [ï'Qction .'~ableuse (50 %) et à'une fraction siZteuse
(~ 50 %) constituées des mêmes particuîeD, à RD % détPitiquaD. qui Dont dos

---

LAMINATIONS
ORGON IV
MICROFACIES:
• Partit ballale de
la séquence (139-145 cm)
1. Vue générale
xlO
2. Vase sablo- sllteuse à éléments
détritiques
x25
3. Vase sablo- orgileuse
à Forominlfères
planctonl Ques
x 25
.Portle moyenne de la séauence (134-139 cm)
4. Vue générale
x 10
5.Vase Bablo-sllteuse 0 éléments
détritiques
x25
• Partie supérieure
de
la
séquence (128-134 cm)
6. Contact entre deux laminées
Je 25
LEGENDE:
r
Amphibole
+ D'bris de Foramlfères planctoniques

---

- 51 -
cal'bonates, en gl'cins ou en agrégats rr,icr'Ï t:iqlU;~;, de, pc lZ.ets, des quartz fl'é-
quents ainsi que des micaD, de;; d(;hJ1Ù:: de Foromini,fr\\res benthiques porceZanés,
des FOl'aminifèrcs pl-anctoniqucD, dCD DViC'?dcs de Spcm~r;au'es, des pyr'oxènes
et des amphiboles.
pYl'ite.
- Conclusions
Une étude sédimentologique détJillée (MOYES et al., 1981)
ayant interprété cette séquence COrmle une contoul'ite, on peut soul'igner- un
certain nombre de caractères qui s~rnb1ent typiques de ce dépôt. Ce sont
- l'absence de granoc1asscment de la s0qucnce, mais des variations
brusques de la granulométrie des Foraminifères des laminées de vase
sablo-argi1~use ;
- les contacts diffus entre les laminées;
1 'abse~ce de particules organogèncs d'eau moins profonde
le mauvais état de conservation des Foraminifères planctoniques, in-
diquant une forte dissolution. Ceci suggè~"~ un tl'ansport assez lent.
par une masse d'eau agressive, vraisemblablement d'origine antarctiq ../e
(BOUSSUGE et al., 1981) ; un transport et un dépôt rapides par cou-
rants de turbidité, comme dans l'exemple 65 - 77 cm,auraient consiàé-
rablement limité les effets de la dissolution.
Ces caractères s'opposent bien à ceux rencontrés dans une
séquence étudiée dans le même prélèvement (niveau 65 - 77 cm) mais interprétée
comme une turbidite.
On retiendra que le pourcentage d'argile peut être important.
L'alternance des laminées et leur différence de nature seraient
le résultat de
variations de la vitesse du courant et donc de sa compétence.
y) -
§~~~f~_~_~_E~~Q~~_III_:_~~_ZQ_~~_:_~i~~~_iZ~:_iZZ_~~
(Pl.
4).
- Données initiales.
Cette carotte a été prélevée par 2 640 m de profondeur au
fond d'une vallée étroite il pentes moyennes (8,5 %) entaillant le flanc occi-
dental de la dorsale, parallèlement à celle-ci (environnement de défilé lon-
gitudinal). Le faciès étudié se trouve dans un niveau où alternent des sables

---

LAMINATIONS
PL.4
FAEGAS III
KS 7922 nivA 71-477cm
1. Radiograptlle
MICROFACI ES:
• Partie supérieure de la séQuence(47'2 cm)
2. Vue générale
x 10
3. Laminée de sable à éléments
détritiques
x25
.Partie basale de la séquence (474 cm)
4. Vue générale
x 10
5. Contact entre 2 laminées
x25
LEGENDE
Bioti te
-+ [)~tHI5 cOQlJililers

---

- 52 -
carbonatés souvent granoclassés et des vases silteuses carbonatées. Le niveau
471-477 cm est à la limite entre ces deux types de faciès.
On observe un sable (aspect plus ou moins grenu) à laminées
horizontales puis faiblement obliques, reposant sur un sédiment très absorbant
par un contact net. La lame mince concerne les premières laminées horizontales.
- PS'.-.::.S:.'IJpf: jon__c?('---' ,~ 7.. wJ('-. 1'7 in (.:(:.
_._.---,.-- _.-- -._--._----_._._ .._-----
Le s6dimont est une alternance de laminées de sable à Forami-
nifères planctoniques et débris coquilliers et de laminées de sable à éléments
détritiques. Il existe un granoclassel:lent génrral de lu séquencC',essentiellc-
ment dù à celui des laminées de sJble à Forlll'linifères Dlanctoniqûrs et débris
coquilliers. De plus, ces lamin~es présentent toujours un contact basal net et
un contact supérieur diffus.
* - LF:8 LN!TNF:E8 nE 81!l,T,~': li FOF?/'dfT,'.'IFI~F:-:;.". Pl~/'..:/I~'!'O:/I()Ur".) FT DFPPTS
----------------_._-----------------------------------._---------
fQ.q.t!.!..~~.[JJJi,~_(P;,. 2 ci ,1). !:.!!..J!'oe· /,~')1 ..217~' 7,'UDC
("'"
70 ~) est repré-
sentée par des F'oraminif(~l'e:; planctonl:qu(':;, des dr'IJPù: coquilliers (sans doute
de Ptéropodes), de:; quart;: ei des agl'I-:.'";at.~ vaseux, quclqziefoù; rozdtte . Ces
particules, abondanteD à fréqur.ntcs,
sont accompa']nécs de F'cram'inifères 'bcu-
thiques, de feldspaths, d'olivine, de pyroxènes et de cQ1'hcmate~: en grains,
pZus l'ares. La matl-vicr: argileuse ('" 30 %) est essentiellement dî:stl'ibuée dans
les loges de F'oraminifères et dans les débrù coqzd l Uers.
On peut noter que les oar6gats vaseux diminuent Vers le haut
de la lame où ils sont re~placé:; pal' des agrégats plus silteux et plus petits
et que les débris coquilliers sont en général orientés parallèZement au litage
et ne sont présents qu'à la base des laminées (J'h. 1).
* - LES LAMTllFFS [)f,' S/lfJDE A r:r.F:MENT8 DF'l'RT.TTOiJES (Ph. 3 et 5) font
--------_ ......._----------------------------...;.---
.,
jusqu'à 3 rrun maximum d'épaiuDcur. f:,:zz.CfJ ne pY'é3entent pas d'3 matrice. Lcs par-
ticules constitutivès sont des quartz subangulcux abondants, des carbonates
fréquents en grains bi('n fopmé:; (Ph. 5), mais 7-e plus souvent en agrégats mi-
critiques, des feldspaths potass~oucs, des rlagiocZascG, de l'ares agrégats va-
seux et des Foraminifères pZanctoniqucE:. A ceG par'ticules s'ajoutent de la
hornblende verte, des PYT'Oxbzes et de:; micùs. Les 414'!!Q:!!~_~f~(l~::~!ig!:!.12~sont

---

- 53 -
représentés par defJ grains de rur7:te (Ph. ,';).
Pour les laminées de sable
à ForQminifères planctoniques et
débris coquilliers, plusieurs critères vont dans le sens d'un dépfit par cou-
rants de turbidité: leurs contùcts, nets i1 la base et diffus au sommet; la
présence d'un granoclassemcnt ; le mauvais classement du sédiment; la présen-
ce d'agrégats vaseux dans les premières laminées; la disposition des débtis
coquill iers.
Quant au~ laminées de sable à éléments détritiques, plusieurs
critères vont dans le sens d'un dépôt résultant du remaniement par des courants
profonds des sédiments préalllblement déposés. Ce sont: le contact basal dif-
fus; le bon classement; l'absence de matrice alors qu'elle existe dans les
laminées de sable à Foraminifères planctoniques et débtis coquilliers.
Chaque couple de laminées représenterait donc un dépôt par
courant
de turoidité suivi d'un remaniePlcnt de la partie supeneure de ce
dépôt par des courants profonds, provoquant le vannage de toutes les particu-
les fines.
0) - CONCLUSrOf')? Gn:[~A~[5.
Les trois exemples étudiés ici et dont les principales carac-
téristiques sont résumées dans le tableau 5 montrent la difficulté de ~elier
type de dépôt et mode de trllnsport.
Dans le débat turbidite - contourite, il semble qu'un certain
nombre de critères invoqués pour les distinguer soient à relativiser (STOW et
LOVELL, 1979), notamment dans les zones éloignées des plates-formes continen-
tales où l'on ne peut appréhender des phéno~èn~s tels que les déplacements de
faune. D'après nos études, il semble que les critères les plus importants
soient
- la nz.ture des contacts, non seulement à la base et au sommet
d'une séquence, mais aussi entre les laminées qui la constituent
- la disposition des granoclassements ;
- la composition relative des différentes laminées.
Il est bien évident que l'on doit, dans tous les cas, replacer ces critères
dans le cadre lithologique de la carotte, prise dans son ensemble, ainsi que
dans l'environnement sédimentaire général.

---

FAEGAS III - KS 7930
ORGO~ IV - KS 05
FAEGAS III
- KS 7922
(160 -
166 C!1'.)
(128 - 145 cm)
(471 - 477 cm)
Altern~nce de l~~inée$ de vase
Alternance de laninées de vase
Alternance de laminées de sable
silto-~rgil~~se à Di~to~ées et
s~hlo-Jr6il~use à Foraminifères
à Foraminifères planctonique~
Nature des lamin~es
de laninées de v~se siltcuse à
?lar.cto~iqucs et de laminées de
e:
débris coquilliers et de
éléments ddtritiques
v~se sablo-silteuse à él~~ents
la~inées de sable à élé~ants
détritiques
détritiques
Net
Net
1
Basal
?
C0ntact d"
la sé;uence
.
1
Supérieur
l
Diffus
?
Diffus
1
1
Cont;:;:::ts èEoS
nasal
1
::ct
Diffus
Set
l,,::-.ir.ées à élé-
1
ne~C5 détritiques
Su?éricur
Dif~us
Diffus
1
Diffus
1
P~~s~~t ~~~S l~s 1~~~n6cs d~
Présent dans les la~inées de
Grano:::lasse~ent vertic~l
vase silt~usè ~ élé~ér.ts èé-
Absent
sable à Foraminifères
tritiqu<:s
'<T
Schéma
récc;:>itL.!c.tit
LD
. ... ...... ..... ".. "'. "..-.. ".. "': .... ~..
Contacts:
~d6~-~~ ~ct:'6~o
nets
diffus
1
-_--=-:-_-_-_7:...:...:~_- ~
-
Gra no c/ossemE "t:
1
- - - - - - - -
-
,
=.<.( :~:~~:; ~:/::r~'(:-:,:~::~:
t
~~~====--=I
:li ~'5:3:-l')-=o~l..'-:..B-=~-=­
~·:0"··~: :-:"'·:8.:;7>:~·1
~: ~ ~:: .~.:.~: '.~:~~·f"·f-::
S~imentl
=c=> _~ __ _ _ _ ...
-= Q~a'~ ~:_O':-Q~!')~q--='­
1:'.:"::>1 Sot'le à 'Jase silteuse a
--~----=----=---=------=- 1
l:~:'·~·:~,,~: ··~··~:··~~:··~···'i;;::·Z
....• é:ê~ents détritiques
\\- -1
':0_--§)_=6-:C -: E:):.:
Vase sil!o-orgileusc a
-=--- Diatomées
~~~1!~~~~~~~l ~·2·7~:·~·~~;-~_Xj~·~~.~j:
1-:0: 1 Vcse sablo-crgi1euse à
Forcmln:f ères
1
~q::p:o.-i.}:: w:C--O.:D
1-:0':1 5cble à Foraminifères et
- - - - - - - - ,
1
:'..':.::::.:7):~·.~~· ::~;:F:F:r.::J.
. . . ' ~ébris COQUIlliers
:Zt,:n{t·:~?-{~::~~}?j}.iZI~i~
--:.-~-::o:: t:> =ëi ~o-='0 ~ ~
1 1
~/7T/7T/7777T/7
Coura~ts d~ tur~ièit~
Courants de contour
Alternance courants de tur-
Conclusions
successifs
bidité-courants de contour
TABLEAU 5 - RESU}ΠDES PRISC~PALES C~~CTERISTIQUES DES Lk~ISATIONS -

---

- 55 -
Les exemrles étudiés ont. (llJssi montré qu'un même type de struc-
tures sédimentaires tels que les laminations pouvait être dO à une seule dyna-
mique (exemples 1 et 2) ou à l'effet superposé de plusieurs dynamiques répéti-
tives (exemple 3).
En ce qui concel"ne l' interprét.ation hydrodynam-ique de ces
structures, un certain nombre de travaux sur la dynamique d'écoulement des cou-
rants de turbidi té ont essayé de montrer que dans les sables, les l ami nées pou-
vaient être dues à des phénomènes de traction sur le fond des sables et silts
suivis de chute verticale d'autres particules (SANDERS, 1965 - KUENEN, 1966 -
BOLlMA, 1968 - Mc BRIDE et al., 1975 - WAlI~ER, 1978).
Dans les turbidites vaseuses, PIPCR (1978) montre que les la-
minées sont dues il des fluctuations dans l'écoulement. Cependant, des travaux
plus récents (HESSE et CHOUGH. 1980 - STOW et DOWEN, 1980) ont essayé d'expli-
quer ces laminées à partir de la structure interne des courants de turbidité
et des mouvements s'y produisant .. HESSE et CHOUGH (1930) expliqu2nt les alter-
~ances de laminations de silt et d'argile b partir de cycles de mouvements se
pro~uisant dans la sous-couche visqueuse. Au cours des cycles où alternent de
petits mouvements circulaires ("::;ù)(;(p'l) et des tourbillons chaotiques ("bul"st")
il y a successivement dépôt des si1ts et des argiles au moment des ".'Ji.)eep",
puis remise en suspension pilrtielle des argiles par les "!J7œ:;t" , ce qui donne
des laminations silteuses mal class~es. Ces cycles seraient suivis de moments
oD il nly aurait pas ou peu de tourbillons chaotiques,pennettant ainsi la for-
mation de laminations argileuses.
STOW
et 130WEN (1980) expliquent ces mêmes structures de la manière suivante
au-dessus de la couche limite, il y a floculation des argiles qui acquièrent
ainsi une vitesse de chute équivalente ~ celle des silts présents; une fois
arrivés dans la couche limite, les forces de cisaillement cassent les floculats
d'argile et seuls les silts continuent à chuter à travers la sous-couche vis-
queuse pour former une lamination silteuse ; par la suite, la diminution des
silts et l'augmentation des argiles dans la couche limite provoquent une re-
floculation des argiles qui forment des agl"égats suffisamment importants pour
chuter et constituer une lamination argileuse.

---

- 56 -
2. STRUCTURES DUES r.LI2_~__E.COULEMENT--S DE GRAV 1TE AUTRES QUE
LES COURANTS DE TUR~!DITE,
Nous en verrons trois types :
- les structures lenticulaires t
- les "boudinages"
- les brèches et "les -graviers enrobés"
-
Exemple:
F/ŒG1l.'; I I I
K5 7912 - Niveau 220 - 226 cm -
-
Données jn~itic1J("S.
La carotte KS 7912 a été prélevée par 3 460 m de profondeur
sur une terrasse de 7 kilomètres de large
située sur le flanc Nord de la frac-
t
ture de Charlie Gibbs. Le niveau est une vase sablo-silteuse carbonatée très
mal classée et datée du Quaternaire ancien.
-
Radio~hie (Ph. 1).
Elle montre un
sédiment organisé en lentilles ayant au ma-
ximum 7 mm de long, dans un sédiment moins absorhant.
-
DescrJEtion de la la~e mince.
Cette organisation en lentilles est très nette en lumière po-
larisée (Ph. 2). On observe des paquets de vase sablo-silteuse à Foraminifères
planctoniques et Radiol~ires, entourés d1une vase silteuse à Diatomées (en
sombre) •
* - LA_VA~~_~Ifr~~~~~_QI~rQ~~~~_(Ph. 3). La fraction silteuse (70 %)
est peppésentée par des filaments de Diatomées (vraisemblablement de Chaetoceros
sp. ) J
abondants, accompagnés de Diatomée:; de forme ronde
très rares. La matrice
argiZeu~e (30 %) est dispersée.

---

PL.5
STRUCTURES
LENTICULAIRES
FAEGAS III
KS 7912
niv. 220-226 cm
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1. Radi ooraphie
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MICROFACIES:
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2. Vue générale
x la LP
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3. Contac t ent re les 2 sédimenta
1125 LN
4. Vase sablo-silteuse 0 Foramlnlf~r..
....
~. r-:' .~~ ~tI.u"~r,' ..•.;~,.;;. ~'èi
planctoniQues et Radiolaires
Il 25 LN
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+ Carbonates
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---

- 57 -
li'!.JJ.'1,!IQ!:/!..!JilS.!2_(Plz. 3 et 4). La fra(:tion sablcw:e
(10 %) est repré-
sentée par des FOl'Wninifb?es pTanctonù{Ucs et dcs Racliolail"cs, abondants, avec
des partiC!Ules fréquentes (Diatomées de forme rondc, a(Jl?égats vaseux ou. micri-
tiques, cendres et verrcs volcaniqucG ~ quart~) et des FOl'ami7l'ifères benthiques
ainsi que des spicules de Spong1:aireD, plus l'ares. Les Foram1.:nifèl'cS ptanc"t;o-
niques sont en général à parois minC'Ps ct lcui?:; loges sont vides. La fraction
sil.teuse (~30 %) comprend des Forconinifèrcs pZanctom:quc:;, de:; quartz en
grains, dee micas, di?s pyroxùncs et des Diatomées de fOFmc filamentcuse. La
matrice argileuse (~20 7,) est dispersée.
Les élc~mcntD d~:oi7(nét'/a'Jen cord rC'préecntés par des grains
-----------~----------
d'oxydes 'l'ouille
et de p!:ir'itc, cette depm:(~'l?C sc trouvant pm'fois dans Zes
l.oges des PorconinifèJ'(Je. Enfùl, 07/ 7;Q!;C tu pl?ésC'nc'e de petits cristaux carbo-
natés souvent ;;onée.
L'organisation en lentilles suggère une mise en place à par-
tir de glissements en masse de sédiments. Ceux-ci entraineraient une fragmen-
tation des dépôts en "paquet::" (lentilles), autour desquels, lors du transport,
se mouleraient des Diatomées de forme filamenteuse.
Un transport en masse, sans turbulence importante au sein de
l'écoulement, semble nécessaire pour expliquer la bonne conservation de ces
frustules de Diatomées très fragiles.
L'importance de ce type de dynamique a bien été mis en évi-
dence par l'analyse sédimentologique des dépôts de la fracture de Charlie
Gibbs (FAUGERES et al., 1982 -
a
et
b)
On retiendra le compor-
tement particulier des Diatomées qui, dans ce type d1écoulement doivent être
. piégées par les "galets mous" transportés.
Sous ce terme, nous avons regroupé des structures qui semblent
résulter de phénomènes très proches de ceux décrits précédemment. Nous avons
choisi deux niveaux (442 - 449 cm et 488 - 494 cm) de la carotte KS 7924 de
FAEGAS III qui a été prélevée au pied d1une pente assez raide (14 %) à une

---

PL.G
Il BOUDINAGES"
FAEGAS III
KS 7924
*Niveau 442-449cm:
1. Radiocraphie
MICROFACIES;
2. Vue llénérale
x 10 LP
3. Détail limites entre 2 types de
sédl ments
x 25 LN
LéGENDE.
Vase sllto- arci1euse d Diatomées
A filamenteuses
Vase silteu~e a Quartz et
B carbonates en grains.
* Niveau 488-494 cm:
4. Radlollraphle
MICROFACIES:
5. Vue g~nérale
xlO LP
6. Détail: Vase sobl0-9ilteuse à quartz
et
carbonates
en crains
)(25 LN
LEGENDE:
+ Carbonates
Vase sablo-silteuge à quartz et
B' carbonates en crains

---

- 58 -
profondeur de 3 425 m. Ces deux niveaux se présentJicllt à l 'ouverture de la
carotte sous forme de paquets allongés, verts, d'aspect feutré dJns une vase
silto-argileuse carbonatée grise.
o.) - Premier exenplc : niveau 112 - 119 cm -
!?ad~oÇ[!..-~lJic_ (Ph. 1).
Elle montre une organisation en lentilles' plus ou moins gran-
des (moins de 2 nin à 4 Clll) de sédiment t~ès absOl~bant, entourées d'un sédiment
peu absorbant.
Dcscr.irti on de 1 a 1 am0 'n.i nec.
On retrouve la même organisation (Ph. 2). Les lentilles sont
constituées d1une vase silteuse à quartz et carbonates en grains (B), tandis
que le séd'iment enveloPPiJnt est une vase silto-argilcuse à Diatomées de forme
filamenteuse (A).
* - f!LY1aL~~fr!S!:!~C~_Q~~i~'~_~~_~0.~~Q[i~r~·~_0:!::_Q[i~I!{~_ (Ph. 3). I,e: frac-
tion sableuse (;::: 10 'Jo) est représentée essentiellement pal' des quartz et âes
Foraminifères planctoniques. La fr'action r,ilte,a;e (CO ~~) est repré,c;er.tée pal"
des carbonates en grains abondants principalement C'o1/C'cntré:; dan:> lee S7:US
~ns, accompagnés de très rares grains de quart~, Radiolaircs, Foraminifères
planctoniques et Diatomée:; de formc l'onde ou fi lamcntcu:Je. La mctPl:Ct3 argi leuse
constitue 30 % du sédiment.
Les éJj!!13_n.!.§_,jl.j_a.!J.énj!:/:!I..vI.'::':!! cont des fJl'ains d 'o:r:ydes rouille
et des agrégats diffus de pyrite.
* - LA VASE SILTO-/!RGILEUDF: A DI/! rOMF:F:S DF: FORNE FIÏJA/·fE!ITf:TJSE (Ph. 3).
----------------------_._----------_._-------------------
La fraction silteuse (40 %) e~t représentée essentiellement par des filaments
de Diatomées et des carbonates en grains fréquents (notamment dans Zes silts
fins). Ces particules sont accompagnées de quart2 et de Diatomées de forme
ronde. On note que les filaments de Diato~ées suivent parfaitement le contour
des lentilles. La matrice argileuse (60 %) est dispersée.
/3) - Deu:dème exemple : niveau 188 - 194 cm -
On observe la même organisation de base et les mêmes types
de sédiment avec les différences suivantes :

---

- 59 -
- les lentilles ont des limites beaucoup moins nettes, aussi bien
en radiographie (Ph. 4) qu'en lame mince (Ph. 5), ce qui traduit un mélange
des deux types de sédiment.
- la granulométrie est un peu plus grossière, notamment pour le sé-
diment des 1enti 11 es qui est ~ 1a 1imi te entre une vase si lteuse et une vase
sablo-si1teuse (Ph. 6).
- dans la ft'action sableuse
des lentilles, on note la présence de
verres volcaniques et d'agrégats vaseux ainsi que de glauconie rare. De plus,
dans la vase à Diatomées, on trouve des Foraminifères planctoniques (Ph. 5).
Enfin, les oxydes rouilles, un peu plus abondants, sont sous forme de taches
diffuses et non de grains.
y) -
Conclusions:
Ce type de structures résulte 6galement de glissements de
gravité sur les. pentes de la dorsale, comme en témoignent les caractères géné-
raux des séd"iments encadrant le faciès à "boudinages" (FAUGERES et aL, 1982a).
Les exemples présentés montrent deux aspects possibles du mé-
lange par glissement, d'une vase biogène à Diatomées et d'un sédiment plus
grossier. Dans le niveau 442-449 cm, les galets mous silteux slentourent, au
cours du transport, d'une couche de Diatomées qui semblent avoir été piégées
conme dans les structures lenticulaires, mais ici le "cortex" est beaucoup plus
épais. Dans le niveau 488 - 494 cm, l'intensité du courant, sans doute plus éle-
vée, provoque un mélange plus intime des deux types de sédiments.
- Exemple: FAEGA8 III
KS 7910 - Niveau. 764 - 770 cm -
Donné3S initidlcs.
La carotte KS 7910 a été prélevée à une profondeur de 3 790 m
au fond du fossé Sud de la fracture de Charlie Gibbs. Le niveau est une brèche
granoc1assée qui représente la base d'une mégaséquence de 7 m, mise en place
par un glissement donnant naissance à des courants de turbidité.

---

II
PL.7
BRECHE et IIGRAVJERS ENROBES
FAEGAS III KS 7910 niv 764-770
~ : ......
1. Radiographie
MICROFACIES:
2-3-4: Vues oénérales
xlO
5. "Motrice" de la brèche x25
6. "Gravier enrobé"
x 10
LEGENDE:
G m : Galets mous de boue èI Foraminifères
planctoniques
Fm: Millolldés
_ : Navlcula
sp.

---

- 60 -
Elle montre un sable tr~s grossier, légèrement granoclassé.
- Descri,)tion de la lz:.me mince.
===~=~===~====~============
Le sédiment est constitué de particules sableuses moyennes à
grossi ères (120 à 1 000 Il), représentant envi }"on 60 % c1u total et enveloppées
dans une "matrice" silto-argileuse.
b~~_e~r!i~~l~~_~~~l~~~~~_9r9~~i~r~~,anguleuses à subarrondies
sont à 60 %détritiques (Ph. 2, 3 et 4). Ce sont, par ordre d'importance:
- des galets mous subarrondis de boue b Foraminifères planctoniques
qui font jusqu'à 1 cm de diamètre et dont la taille diminue vers
le ha ut ;
- des éléments détritiques volcanogéniques : lithoclastes de basalte,
verres volcaniques plus ou moins alt~r6s, cendres volcaniques noi-
res, grains de pyroxène ct d'olivine plus rares;
.
- des éléments détritiques terrig~nes : lithoclastes de carbonates.
micro ou macrocristallins, de grès, grains de quartz et de felds-
paths souvent anguleux
- des agrégats vaseux ou silteux souvent rouille _
Ces particules détritiques sont accompagnées de Foraminifères planctoniques
fréquents et de rares Foraminifères benthiques à paroi porcelan6e.
b~~~~!riç~"de la brèche (Ph. 5) est constituée d'une vase
sjlto-argileuse à Diatomées de forme filamenteuse, fréquentes, Diatomées pen-
nées (Navicula sp.), Foraminifères planctoniques rares, à paroi mince, Radio-
laires, quartz et carbonates en grains.
On remarque que beaucoup de cendres volcaniques, plus rarement
des verres,sont entourés de matrice formant un véritable cortex. La disposi-
tion de particules telles que les Diatomées, parallèlement aux limites du cor-
tex, semble indiquer que la matrice siest moulée autour de la cendre volcanique
au cours du roulement de cette dernière. Nous avons désigné ces ensembles sous
1e tenne de "graviers enrobés".
- Çonclusions.
L'organisation générale du sédiment (particules grossières
nfZottant" dans une matrice), l 'hétérogénéité de la nature et des ~ormes des

---

- 61 ..
particules, le mauvais classement sont caractéristiques des faciès de type
"âebJ:'is flows" (FISHER,
1971 - KEITH et FRIEDi'1AN, 1977 - PADGETT et al., 1977 -
EMBLEY, 1980).
L'étude en lame mince montre qu'à ce type de dynamique sont
associés des "graviers enmùés" qui sont des structures com[)arables à celles
examinées précédemment. Mais ici le cortex, lié encore à la présence de Diato-
mées, affecte des particules et non plus des galets mous.
B- STRUCTURES D'ORIGINE BIOLOGIQUE:
Ce sont toutes les structures produites par l'activité des
animaux vivant dans le sédiment ou à sa surface (REHJECK et SINGH, 1973). Dans
les carottes, nous ne pouvons avoir accès qu'aux structul'es biogéniau2s inter-
nes (EKDALE, 1977), c'est-à-dire formées pal" les activités fouisseuses de
l,'endofaune, au-dessous de l'interface eau - sédiment: on les reconnaît par
des différences de couleur et/ou de texture. Cette activité animale provoque
une réorganisation [)lus ou moins complète du sédirilent déposé, notamment en dé··
truisant les structures primaires, d'origine dynamique, et en édifiant des
structures de bioturbation (FREY, 1973).
En général, ces traces ne peuvent être attribuées à un ani-
mal précis dans la mesure où, par des phénomènes de convergence, des animaux
différents peuvent produire le même type de traces (LESSERTISSEUR, 1955 -
GRIGGS et al., 1969) : c'est pour cela qu'ont été définis des ichnogenres,
~asés sur la morphologie. Ces derniers peuvent fournir des renseignements sur
l'environnement de dépôt. Certains auteurs (SEILACHER, 1961) ont essayé d'u-
tiliser les associations d'ichnogenres (ichnocoenoses) comme indicateurs ba-
thymétriques. Plus généralement, les traces de vie
apportent des indications
sur le taux d'oxygénation des eaux du fond et sur les conditions de sédimen-
tation, ces deux facteurs limitant la densité de la population benthique. On ,
sait,par exemple, que les milieux euxiniques sont peu favorables à l'instal-
lation ,d'une vie benthique (BLATT et al., 1972). De même, les milieux à fort
taux de sédimentation ou à fort taux d'érosion, provoquent la destruction de
la faune benthique vivant sur le fond (épibenthos) ; quant aux organismes

---

- 62 -
fouisseurs, soit ils meurent, soit ils ré0gisscnt en produisant des structures
d' échappement ("cDcape Dtl'IH:t.urcc").
Nous avons classé les exelllDles étudiés en trois grands grou-
pes
. les terriers,
. les autres structures de bioturbation,
les structures de bioturbation incertaines.
1. LES TERR:~RS
Leur préservatioll dans les carottes dépend de plûsieur:; fac-
teurs, notaflTl1ent l 'exlstcnce ou non d'un remplissage des terriers et la pro-
fondeur de fouissage.
Quand l'animal re5ponsable de la fonnation d'un terrier meurt,
deui situations peuvent se produire. Dans l'une, le
terrier
reste vide et
est comprimé par le sédiment; c'est notamment le cas des terriers de faible
diamètre et sans paroi, et on n'en trouve pas trace dans les carottes. Dans
l'autre, le terrier est rempli de sédiment, soit de manière passive, par gra-
vité, soit de manière active, par rejet par l'animal de sa matière fécale, au
fur et à mesure de sa progression.
Dans la plupart des cas, les organismes benthiques ne creu-
sent que jusqu'à un maximum de 30 cm environ sous la surface (DONAHUE, 1971).
Les travaux de BERGER et al. (1979) sur des carbonates profonds, ont montré
l'importance de cette profondeur de fouissage pour la préservation des terriers.
En prélevant des "box cores" de 40 cm environ d'épaisseur, ils ont pu distin-
guer 3 couches
une couche supérieure, de 0 à 10 cm, où les terriers sont dé-
truits par des processus de biohomogénéisation ; une couche moyenne, de 10 ~
20-35 cm, où le taux de production des terriers est supérieur au taux de des-
truction, et enfin, une couche inférieure, en-dessous de 20 - 35 cm, où les ter-
riers sont détruits par des processus chimiques. Selon ces auteurs, seuls les
terriers de la couche moyenne seraient susceptibles d'être conservés.
Enfin, on sait que 1a préservation des terriers est accentuée
par des phénomènes géochimiques se produisant avant ou pendant la diagénèse et

---

- 63 -
favorisant une lithification précoce des parois (WARME et al.~ 1973).
Les terriers analysés seront présentés selon leur direction
dans les carottes. On peut ainsi distinguer des terriers horizontaux (tunnels)
des terriers verticaux (tubes) et des terriers à direction variable.
Nous di sti nguerons des terri ers méandriformes et des terri ers
en chevrons.
a)
-
!~!,;!,;L~!;~=IlJ~g'1~:;i!:2~;~~ : (PL. 8)
-
FAEGAS' III
YS 791:5 - Nil)Call 180 -186 cm -
Donné'cs initiales.
La carotte KS 7913 a été prélev~e par 3 350 m de profondeur
au niveau du débouché occidental des fossés de la fracture de Gibbs, au Sud du
bassin d'Inninger. Le niveau étudié~ daté du Quaternaire moyen (127 000 -
450.000 ans) est une vase silto-argileuse~ située au sOlTl11et d'une séquence de
sables carbonatés granoclassés pouvant étre intcrpr6t6e conme un dépôt par
courants de turbidité.
Rad.joqrap~Jie (Ph.
1).
Elle montre une vase avec des train~es sombres, dans laquelle
on distingue une structure subhorizontale d'environ 5 mm d'épaisseur~ consti-
tuée de petites taches plus absorbantes, dont plus grossières que la vase.
Cette structure est sunnontée d'une deuxième~ pratiquement perpendiculaire,
de même aspect. La lame mince a été réalisée sur la structure subhorizontale.
Description de la lame minc~.
Le sédiment ~st une vase silto-argileuse dans laquelle on
trouve des lentilles de 1 à 3 rrrn de diamètre de sable à Foraminifères planc-
toniques (Ph. 2), correspondant aux petites taches de la radiographie.
* - f~_K~s~_JIf~Q:~~Qff~~~~_(Ph. 4). La fraction silteuse (40 ~J est
composée de carbonates en grains et de quartz fréquents ainsi que de Diatomées
de forme ronde et de petite Foraminifères planctoniques rares. De plus, on note

---

TERRIERS
HORIZONTAUX MEANDRIFORMES
PL.8
FAEGAS III KS7913 niv. 180-186 cm
1. Radiographie
MICRQ~'ES:
2. Vue genérolll
x 10
3. Sadlmllnt des terrIers (sable a ForaminIfères planctoniques) x25
4. Sédiment enveloppant (vase silto-arglleuse) x 25

---

- 64 -
dans certains endro-Zts, la pré{;,~nce de nombr'cuccs Dphér1l1es may!:'on à rouille,
faisant au maximwn 30 l.'1icrons de diam(:ir'c (Ph. '1) ; ceux-ci montrent un centre
et une périphérie plus foncés que le reste. Ils sont souvent isolés mais quel-
quefois ils fonnent des chaines. Ces éléments, er.A.'Ï l'ecsemblent à deD champi-
gnons ou à des algues mic)?oscopiques, pourraient être dus. à des phénomènes
de contamination à l'ouverture de la carotte. La matrice argileuse est bien
représentée (CO %).
Les 414'!!c.2!1!~..Afg[1~~!2~1!f.Jl?ifJ..:; cont concti tué8 par des grains
d'o:I:1jdes rouilles, de la pyrite sOW'cnt en remplis[:a(Jc des loges de Foramini-
fères et de rares cris tau.'C carbonat~s cu tomOJ'plzes.
'* - f.f§.J:.~t!.!.!..!!.!:.!i~JJ.!L~~'3.!:.0._t1...!.9J.i·iMl11!..E.f.!iÇ':iJ':'!:.~!!.C!.Q!'!..!Jl!!.f~_ (Ph. ,)) ont un
contact net avec la VQce si l to-aY'(Ji lrucc pCl'.fois sou ligné par des oxydes rouil-
le:. Elles Dont dispoc{es de rnaniè':;:>(' désordonnée sür toute l'épaisseur de la
structure subhori;;ontale. La fraction Dablnu~c (7C 5.;) est Y'cprésentée par des
Foraminifères plancton-z.:qz<U] abonJantG, à FcroiD (~paù][;es et à l.o~/cs vides ;
ces particuleD sont acc(T:pagnécc de Foparnini.fb'cs benUliquGs, de RadioLaires,
de Diatomées avec des quartz, des plù(J1:oclases, des ca",bonatcs en grains et des
pyroxènes. La fraction cÛtcuce
(20 %) est preDqu'exclusÙ;ement conDtituée de
petits Foraminifères planctoniques ct de q...l.al'ti:L La matrice argaeu;;e est l?are
(10 %) et dispersée.
LeD gI~~Q!2fŒ_di~2é~Qti~~CŒ
sont rcprésenté~ pa", des encroû-
tements de Foraminifères planctçmiqlw,'J par des oxydes rouille
- Conclusions
LI étude de ce type de tel'ri er en lame mi nce pennet de préci ser
sa fonne ; il s'agit d'un terrier méandriforme, les lentilles sableuses repré-
sentant les coupes des différents méandres.
De plus, on a pu observer llexistence de phénomènes de diage-
nèse précoce avec début de lithification des parois des terriers par un en-
duit ferrugineux.
Enfin, la lame mince donne des indications sur la nature du
remplissage des terriers; il s'agit essentiellement de gros Foraminifères
planctoniques. Le fait que ces particules grossières soient entières, sans tra-
ce de fragmentations, rend peu probable une origine par tri granulométrique du
sédiment enveloppant pal' l'organisme fouisseur. On peut donc envisager un rem-

---

- 65 -
plissage passif du terrier maintenu ouvert, les Foraminifères planctoniques
venant sans doute du niveau de vase sablo-silteuse carbonatée situé environ
15 cm plus haut dans la carotte.
S) - TERRIERS EN CHEVRONS: (Pl. 9)
- ORGON IV
KS 05 - Niveau. 82 - 89 cm -
Données initiales._
Les données générales concernant cette carotte ont déjà été
présentées page46 . Le niveau étudié se trouve dans une vase silto-argileuse
carbonatée située au-dessus d'un sable carbonaté à laminations parallèles.
_Radiogrc1phie~ (Ph.
1)
Au-dessus d'un sable à laminations, on observe une vase avec
des terriers horizontatlx espacés d'environ 0,5 cm, constitués d'un sédiment
plus absorbant,. donc plus grossier que la vase, et disposés en chevrons, pas
toujours bien visib1es.
DescrJ'ption rie la lame m.illcc.
On observe une vase silto-argileuse à carbonates en grains
et Radiolaires dans laquelle se trouvent des plages, plus ou moins enchevê-
trées, de vase silteuse à Foraminifères planctoniques et éléments détritiques
(Ph. 2 et 3).
La fraction sableuse « 2 %) est constituée essentiellement de Foraminifères
planctoniques et de Radiolaires. La fraction silteuse (~30 %) est constituée
de Radiolaires fréquents, de spicules de Spongiaires rares, de carbonates en
groins abondants, de quartz et de micas. La matrice argileuse (~60 %) est
ocre.
Les ~l~'!!~!2!~~~~({~!2~É~~~~ sont des grains d'oxydes et de
pyPite fréquents.
* - f.~~_rf.~f2~~JZ!i_!:'1~~_[},!.LTr;J!Ji~_,i_f.QIJ.!J!:!!.!!.!.f.~!J.~§'_?f~'!.f'!.Q/l.!.ClJ!,F;.e.Ji'!.JiLEljF;.NT§.
DE'!.!J.!.'!.!.9,r!.!i§. (Ph. 5), dont les limites sont parfois marquées pal' de
~a pyPite (Ph. 2) se distinguent du sédiment enveloppant par une granulométrie
plus gl'ossière, des Foraminifères planctoniques fréquents, des élé~ents détPi-

---

TERRIERS
HORIZONTAUX EN CHEVRONS
PL.9
ORGON IV
KS 05 niv. 82-89 cm
1. Radiographie
MICROFACIES:
2. Vue générale
li 10
3.Contact entre les deux types de sédiments
x25
4. SédIment enveloppant (vase sllto-argileu~e ci carbonates
en groins
et
~adlolaires)
x 32
5. SédIment des terriers (vase silteuse a Foraminifbres
planctoniques
et
éléments
détritiques)
x32

---

- 66 -
tiques (quart:;:; notmru7lcntJ 'j71/[: afJonâù1It:.;, de:.; O.1:ifdu; T'ouiZle
J'ar'cD et une
matrice beaucoup pZu~: l'la:'1'' .
Conclusions
Ce terrier ressemble beaucoup à ce qui a 6t~ décrit sous
l'ichnogenre ZOOpll!JCOC, trouvé dans de nombreuses carottes du Deep Sea Dril-
ling Project (PIPER
et SCHRADER, 1973 -'VAN der LINGEN, 1973 - WARME et al.
1973 - EKDALE, 1977,
1978, 19130 .- NILSEN et KeRR, 1978). Par rapport à ces
descriptions, on ne retrouve pas le système de lamelles mineures et majeures
de SIMPSON (1970). Par contre, on trouve cie gl~andes ressemblilnces avec la fonne
décrite par EKDALE (1977) dans des carottes de la mer Rouge et de l'Océan
Indien. D'après les 6tudes de WETZ EL et WERNER (1980-1981) ce terrier serait
construit par un Sipunculien
ce qui expliquerait snn remplissage par un sé-
diment présentant une concentration de cet"ta'ins éléments, rrésents dans le sé-
diment enveloppant, grâce au tri du matériel ingér'é.
L'étude en lame mince de ce type de terrier montre que, con-,
trai-rement à l ,'exemple précédent, les contùcts entre le remplissage des ter-
riers et 'le sédiment enveloppant ne sont pas nets; ceci s'explique par l'ab-
sence de différences majeures entre ces deux s~diments si ce n'est une matrice
moins abondante dans les terriers.
Cet aspect des terri ers pourt'ù i t CJ ractéri ser des remaniements
sur place du sédime:lt dans lequel se déplace l'organisme, se traduisant par
une concentration plus grande du matériel biogènc et terrigène silteux.
- ExempZe : F/iEGAS III
KS ?91O - iVivcau 5.'?? - 533 cm -
(Pl.
10)
Données initia19s.
La situation de cette carotte a déjà été donnée page 59. Le
niveau étudié se trouve au sein d'une mégaséquence de sables carbonatés grano-
classés.

---

TERRIERS
VERTICAUX
A
PAROIS
PL.IO
FAEGAS III
KS 7910 niv.527-533 cm
• • • • • •
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• • • • • • •
1. Schéme dl t.rr:.r
LEGENDE:
MICROFACIES·
2. Sftdlment enveloppent
x 10
rn sédlment enveloppent
3. Zone du terrier
x 10
_
Perols du 1errier
4. Ditelt de cefte zone
Il 25
I:::;:;::::::} Centre du terrier

---

- 67 -
Description de la lllmr: mince.
On observe un sable à Foraminifères planctoniques présentant
vers le milieu une structure perpendiculaire au litage.
* -ff_~~~f~_~_~Q~A!1~~~~~~ES_rf~~~rQ~~î~~~ (Ph. 2). La fraction sableuse
(70 %) est représentée par des Foramim:fèrcc p Zanctom:ques. très abondants,
avec des quartz. des agrégats vaseux abondants ; ces particules dominantes
sont accompagnées de Foramin(fèl'es be71th'iqueD. de .sp·icules de Spongiaires,
de spicules d'Echinodermes. de feldcpaths. d'o7.ivine et de débr1:s volcanogé-
niques. La fraction sa teuse (~25 '{;) est représentée par des Foraminifères
planctoniques. des Diatomées. des Radiolail'cs. des quartz et des carbonates
en gràins. La matrice argileuse « S %) est concentrée dans les loges des Fo-
raminifères.
Les ~1:f.'!!.r..!11f._çFaC!.{?l:.'.~ti:g!:!.c.Q. cent des oxydes rouine
.fréquents
et des cristaux automorphes de car'bonate.;,tl>ès rares.
* - f~Jl.'!J!.UC'!.r.!.!}Jl.J.if.c.:.'!.!L!.Q.!lE pérpel1d1:culaiI'e présente un centre limité
de part et d'autre pal' une paroi (Ph. ;; et 1). Le centre est constitué d'un
s6diment de même type que le sab le à Foraminif/:.rc3 p Zanct:oniques mais d'une
part, les Forcminifères sont plus petits (silts Moyens) et plus jointifs et
d'autre part. certains élimcnts détritiques (verres et cendres volcaniques,
hornbLende verte, pyroxène. glaueonie) et les oxydee l'ouille
sont plus abon-
dants.Les parois. plus ou moins discontinues sont constituées d'éLéments dé-·
tritiques qui sont du quartz accompagné de plagioclases et de cendres voLca-
niques.
- Conclusions
-----------
Ce type de terrier à paroi peu nette. soulignée par un ali-
gnement de minéraux, pourrait êtl~e rapproché des terriers à halo de DONAHUE
(1971) et des terriers à écorce d'EKDALE (1977). La présence d'une paroi serait
'un argument (LESSERTISSEUR, 1955) en faveur d'un terrier d'habitation d'Anné-
lide.
les renseognements les plus intéressants apportés par la lame
mince sont relatifs à la nature et l'arrangement du remplissage central du
terrier. En effet, la granulométrie et la composition du sédiment du terrier
et de sa paroi indiquent des phénomènes de tri granulométrique par l'organisme

---

- 68 -
fouisseur ainsi qu'une sélection des particules pour l'édification de la paroi.
De plus, l'aspect très tassé des particules remplissant le terrier est en fa-
veur d'un remplissaae contemporain de l'activité animale, l 'organisme rejetant
et tassant derrière lui ses excréments, comblant ainsi sa galerie au fur et ~
mesure de sa prog'"ess i on.
- Exemple : FAEfrAS III
XS 7902 - N?:veau 469 - 475 cm -
Données initiales.
La carotte KS 7902 a été prélevée à 2 600 m de profondeur sur
le versant oriental de la dorsale de Reykjanes. Le niveau étudié daté de llIn-
ter Riss-Würm est une vase argilo-siltcuse carbonatée gr·is clai;", bien classée,
dans laquelle on distinguait à l'ouverture des plages brunes.
En lumière naturelle, on observe des plages claires dans un
sédiment un peu plus foncé (Ph. 1) ; c'est l'inverse en lumière polarisée
(Ph. 2). Ces plages sont allongées selon des directions subhorizontalesàverti-
cales. Elles sont constituées d'une vase silteuse a Diatomées et éléments dé-
tritiques et sont enveloppées dans une vase silto-argileuse à filaments (Dia-
tomées) et Foraminifères planctoniques. Les limites des plages ne sont bien
visibles qu'en lumière polarisée.
* - M_Y~§:~_f.!J.!.TO:~!j.r!.!J.!.J}J!.~f._~_T2.!.!J.T.Q!:!Jili/L0.!._f.Q!Y1ftJ.!.NIf.!J.ri.~§:J:.f.iJ.NC'!..Qli.!.QU§/l.
La fraction sableuse (~5 %) est constituée de Foraminifères planctoniques,
de quartz, de lithoclastes (grès, basaltes) et d'agrégats vaseux rares. La
traction silteuse (~30 %) est constituée de filaments abondants (Chaetoceros
sp.?) accompagnés de très rares Diatomées de forme ronde, Foraminifères planc-
toniques, Radiolaires, grains de quartz et de carbonates. La matrice argileuse
(65 %) est bien représentée.
* - ff~rf~Q~~_T2.f._~!J.§:~_~ff.'!..f~~f._~_T2.!.1'!..Q~f.f.~_~'!.._ff~~~'!..S T2.f'!..~!.'!..f~gES
(Ph.
3).
La fraction sableuse ( ~ la %) comprend essent?:eUement des quartz, des carbo-
nates en grains et des FOl'cortinifères planctoniques, associés à des verres voZ-
caniques, des pyroxènes et .des agrégats vaseux plus ou moins rouille . La frac-
tion Bi Zteuse (~50 %) comprend des Diatomées de forme ronde et des carbonates

---

TERRIERS
A
DIRECTION
VARIABLE
PL.II
FAEGAS III
KS 7902 niv. 469-475 cm
MICROFACIES:
1. Vue générale
x 10 LN
2.ldem
1
xlO LP
3. Détail: Limite entre le terrier et le sédiment enveloppant x25 LN
4.0étail
Sédiment de remplissage
du 'errier
x40 LN

---

- 69 -
en grains fl'équent[:, aceolTlpag71(:" de RadtolrrI)'C", d,> rUamentc, dl' ForamùLifè-
l'es pZanctonique3 et de qv.art:;. La matrù!(J_(4U %) est ar(tiZeusc.
Les éZém('ntc iNa(!hl//:Ùl:/r?r: Dont rC['l'é<.r?71tée par des cl'ï:;-tcr..a:
---------~---------j_._-
carbonatés automorphes.
Enfin, on cor...state que dan,s lCD plagcD à direch:on hOM~zontaZe,
certaines particules comme le;; Diaton:écD, E:ont dù;posécs en U(Jn~s plu$ ou moins
courbes, perpendicu laù'cs ma; 7.imi ter: des r louee (Ph. ;;, ct 1).
- Conclusions
Les directions vari6es
des
plages allongées, les recoupe-
ments entre les plages, ne peuvent ~tre expliqufes que comme la traduction des
parcours suivis par l'or9anisme fouisseur, au cours de sa recherche de nourri-
ture.
L'étude en l é1,me mi nce rJermet de Il'Iontrel' que 1es l im; tes des
terriers sont peu nettes, le sédiment de remplissage ne se distinguant du sé-
diment enveloppant que par une diminution de la matrice et une 16g~re concen-
tration d,es particules organogènes (Diatomées Je forme l'onde) et détritiques
terrigènes (quartz, verres volcaniques ... ), de plus. la disposition particu-
lière des Diatomées de forme ronde pourrait traduire un l'e~plissJge du terrier
par tassement vers l'arrière des fèces' de l'anil"ltll. Enfin. la présence de cris-
taux automorphes subautomorphes de carbonates indiquerait des phénomènes de
diagenèse dans ces terriers.
Tous les terriers étudiés et dont les principales caractéris-
tiques sont résumées dans le tableau 6 diffèrent entre eux par leur fonlle,
leur orientation et la nature de leur remplissage par rapp0rt au sédiment en-
veloppant.
Les principales informations données par l'étude en lame min-
ce de ces terriers portent sur :
- les limites des terriers: elles peuvent être nettes. soit parce que
le terrier est rempli de manière passive pèr un sédiment susjacent de
nature différente du sédiment enveloppant, soit parce que l'animal a
construit des parois; ou bien floues et, dans ce cas. elles seraient
caractéristiques d'un remaniel"lent du sédiment enveloppant par l'orga-

---

- 70 -
FAEG1L'<; III
Qi?GON n'
FAEGAS III
FAEGAS III
1
KS 7913
KS 05
KS 7910
KS 7902
(180-18 G on)
(82 - 89 cm)
(5?7 - 533 cm)
(469 - 475 cm)
.
---
~
HORIZONTALE
X
X
0
"-i
H
VERTICIlLE
X
~
-
~
~
VARIABLE
X
Cl:;
0
NON DEFINIE
# de compo-
~
X
X
X
::3
t:
sition
'tl
QJ~
~ "
e
..... t:~ # de granu-
r.: ~. 't:l tI)
QJQJ~tI)
X
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X
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e ..... tI) .....
.... 1..1
"J
'tl 1..1
II #
de coulelJr
"(Il
QJ
X
X
X
X
tI)~
~
FORMES
TABLEAU 6
- PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES DIFFERENTS TYPES DE TERRIERS -

---

- 71 -
nisme, se traduisant par la concentration de certaines particules.
- la nature du remplissa9~ qui perillet d1avoir des indices sur la ma-
nière dont celui-ci siest effectué. En effet, on a soit un remplissage
de
nature totalement différente de celle du sédiment enveloppant avec
des particules grossières (Foraminifères planctoniques) non fragmen-
tées : on peut alors en déduire un remplissage passif des terriers;
soit une concentration de certaiDes particules, existant dans le sé-
diment enveloppant, avec parfois des signes de tassement ou des orien-
tations particulières de certains ~lérTIents : on peut alors envisager
un remplissage actif par l lorganisme qui effectue un tri des particules
puis rejette ses fèces derribre lui.
• l'existence de phénol11r.:1~~di~genèsc,
se traduisant, soit par des en-
duits ferrugi neux CJU pyr-itcux de l a paroi des terri ei"s, soit par de petits
cristaux automorphes de carbonates.
Enfin, nous avons constaté que des terriers bien visibles à
l'ouverture des carottes gr5ce à des diff6rencEs de couleur, correspondaient
souv·ent, en lame mince, à des tel~riers à limit~s flol/es ; ces différences de
couleur pourraient résulter de phénomènes géochimiques ou de concentrations
de matière organique dans les terriers qui ne peuvent pas être appréciés au
microscope optique.
2. - AUTRES STRUCTURES DE BIOTURBATION
Nous regrouperons ici des structures indiquant des remanie-
ments du sédiment par des organismes mais ne se présentant pas sous forme de
terriers nets. Nous verrons :
- les structures en lentilles,
les marbrures.
- Exemple : FAEGAS III
KS 7906 - Niveau 21 - 27 cm -
Données initiales.
La carotte KS 7906 a été prélevée par 2 925 m de profondeur,
sur le flanc occidental de la dorsale de Reykjanes, au niveau d'une vallée

---

STRUCTURES
EN LENTILLES
FAEGAS III
PL.12
KS 7906
niv 21- 27 cm
1. RadlographlP
MICROFACIES:
2 Vue générale du <;édrm .. nt (V(\\Cl' ',,l'o-orqileu<;e <3 Diot(lmées e
Fororrlirtif,"r"s
plclf),t<)nrql.lp~)
.~? l.. N
3 Idem 2
.32I.f'
4, STrucTure en Ir'n 'dlpc
. "
1 N
5 r(Hlcflnt~ntl<'ln (1' ... I'·l.!,t-n'~ t l '(]("lP-:
d+"r"'dlqLl~~ qr(\\'~"'l(lr';
1-"
): hl LN

---

- 72 -
transverse. Le niveau 21-27 cm, daté de l'Holocène est une vase silto-argi-
leuse carbonatée présentant des courbes granulométriques de type hyperbolique.
Radiographie.
(Ph.
1)
Elle montre un sédiment non homogène avec des zones plus ou
moins absorbantes et des graviers.
Le sédiment est une vase silto-argileuse à Diatomées et Fo-
raminifères planctoniques avec des lentilles plus ou moins sphériques (Ph. 4)
qui souvent ne se distinguent bien qu'en lumière polarisée (Ph. 2 et 3).
* -f1_Y1~~_~~~~Q:1~~!.!:Jif!.S 17._1_Q1.1T.eL'0.0:2JiT._'!.Q1J.1I:!!.!!.!.f'JiJ}J5':-i_P.f.~ '!.r;.!'.Q.!J.!Jl.l!.f$.
(Ph.
2).
La fraction sableuse « 5 %) est; rC'préDcntée surtout pal' des Furaminifères
planatoniques à loges videe, des qUCi't;; et dcs agrégats oilteux. La [ractioJ}..
siz.teuse (50 %) est dominée par les D7:atomées, al:-ondantes (de lorme ronde ou
fi~enteuse):,
accompagnées de Radiolaires fréquents, de petits Foramini[è~ea
planctoniques, de qua~tz, de ca~bonatc8 C'n gi'a?:ns et de micas. La matrice
(~45 %) est a~gileuse.
Les élr'.~~~~C_qfqQ~~~!fq~~~ sont ~ep~ésentés pa~ des taches
diffuses d'oxydes ~ouilles.
* - ff$._ff~!'.~ff.f$. ont des contacts [lol~s avec le séd7ment enveloppant
dbnt elZes ne se distinguent que pal' l'absence d'éléments détritiques et de
gros Fo~aminifères planctoniques (Ph. 4).
De plus, on observe, dans la vase silto-a~gileuse, des zones
d conaent~ations de g~os Fo~amini[è~es planctoniques et d'éléments détritiques
votcanogéniques (ve~res 'voZaaniques, g~avie~s de basalte) (Ph. 5).
- Conclusions
-----------
Les études sédimentologiques ayant défini ce sédiment comme
pélagiques les remaniements importants qui
y sont observés ne peuvent être
attribués qu'à de la bioturbation.
La lame mince montre que ces remaniements prennent deux
fonnes

---

- 73 -
- des structures en lentilles li. limites floues et constituées
d'une concentration de certaines particules déjà présentes
dans le sédiment enveloppant et de granulométrie plus fine.
On peut comparer ces structures aux terriers qui se remplissent par rejet de
fèces d'un animal remaniant le sédiment enveloppant.
- des zones à concentrations d'éléments grossiers organogènes
et détrit i ques.
- Exemple : o.r~co,v IV
KD 05 - l';h)cm~ .51- Cl cm -
Donn(.es initiales.
Le niveau étudi~ est une vase argileuse carbonatée olive avec
des marbrures vert sombre, située au-dessus d'un sable carbonaté déjà décrit
(page 46) et interprété comme un dépôt de COUréll1t de turbidité.
Dcscrintion de la lame mince.
-
.
On retrouve cette disposition en marbrures en examinant la
lame mince à l 'oeil nu. Il y a deux grands types de s6diment
d'une part une
vase silto-argileuse à Radiolaires (sédiment clair), d'autre part une vase
sablo-silteuse, passant vers le haut à une vase silteuse, à quartz et carbona-
tes en grains (sédiment sombre). Ces sédiments ont un contact net à la base
pùis de plus en plus flou vers le sommet.
* - LA VASE SILTO-ARGI~EUSE A RADIOL~IRES
---------------------------------------
La fraction sableuse « 5 %) est constituée de Foraminifères planctoniques et
.de Radiolaires. La fraction silteuse (40 %) est représentée par des Radiolaires
de petits Foraminifères planctoniques, des quartz et des carbonates en grains.·
La rrrztrice argileuse (60 %) est gris brun.
* - f~_K~~~~~~fQ:~IL~~~~_i~_K~~~_~~f~f~~fL_~_Q~~~~~_~~_~~~~Q~~S
EN GRAINS (Ph. 2)
La traction sableuse (10 à 30 %) est représentée par des quartz fréquents,
des carbonates abondants (en grains ou en agrégats micritiques), accompagnés de
Foraminifères planctoniques et de Radiolaires. La fraction silteuse (~50 %) est

---

MARBRURES
ORGON IV KS 05 niv.54-61 cm
PL.13
MICROFACIES:
•
Partie basale
des marbrures (58 cm) 1. Vue générale (terrier bien visible)
x 10 LN
2. Détail·. Limite du terrier
x 25 LN
•
•
Partie moyenne (56 cm)·
3 Vue générale (terrier à limites floues) x 10 LN
4. Détail· Limite du terrier
x 32 LN
.Partle supérieure (54,5 cm),
5. Vue générale (mélange de! !édlment!) x2~ LN
6. Idem 5
x25 LP

---

- 74 -
dominée pal' les carbonater en graine et lCG quart:;, avec des Foraminifères
planctoniquec, dps sp7:cules de Spongia7:rc.'1 pt dCB micas. La mall'ice est argi-
leuse (20 à 40 %) et ocre.
Les (~..7:..cLr7]{'J!J.J:...A.L()_;.:1!:1!!~U~?!.':.!'..l!.. sont rcp ré[J cn tés pal' des oxydes
rouille
fréquents, souvent en taches diffuSCF> et de la PY1~te en agrégats
ou en remplissage des loges de POY'aminifc~rcD, notmmnent des plus petits.
On observe les évoZ1dione slâvantc[J : à 7.a basc, les deux
types de sédiments sont !)7:en séparé.'; ct la vase sablo-sû teuse Y'eprésente un
remplissage de teT'Y'-i~Y's (Ph. 1 et 2) ; Vel'S Ze ma/el~, on a encorp une Ol'ga-
nisat7:on en terriers, mO'i:; ilG soni: plus flo~.(s (Ph. :1 et 1) ; enfin, vers
le haut, les deux types de séd7:ment8 ont der: limItes tl'ès floues et ne se dis-
tinguent qu'en lumièrp polclT'ù:ée car il sc pr()d:dt des mélangee entré!. eux
(Ph. 5 et 6).
- Conclusions;
L'étude en lame mince de ces marbrures permet d'appréhender
leur mise en place suivant un sch6ma 6volutif, tr~duisdnt pout &tre une aug-
mentation vers le haut de l'activité de bioturbation ; on aurait ~ la base,
le terrier où l'organisme se retire et au sommet la zone de fouissage où il
recherche sa nourriture.
3.
STRUCTURES DE BIOTURBATION INCERTAINES (PL.14L
Nous avons observé, dans des boues à Foraminifères planctoni-
ques et dans des sables à Foraminifères planctonique~ des variations dans la
répartition de la matrice indiquant des remaniements de ces sédiments. Le pro-
blème est de déterminer si ces remaniements sont dus à de la bioturbation ou
à des phénomènes dynamiques.
- Exemple : FAEGAS III
KS 7905 - Niveau 361 - J6? cm -
(Ph. 1)
Le sédiment présente les mêmes caractéristiques en radiogra-
ph;e et en lame mince que la boue à Foraminifères planctoniques décrite dans

---

STRUCTURES
DE
BIOTURBATION INCERTAINES
(Variations dans la répartition de la matri ce)
PL.14
FAEGAS III KS7905 niv.361-367cm·
MICROFACIES:
1. Vue Qénérale
x 10
2
FAEGAS III KS 7903 nlv 232-239 cm
2. RadioQraphie
MICROFACIES:
3.VU8 générale
xlO
Globorotalio
sp.G,
FAEGAS III
KS 7913 niv. 113 -119 cm
4. RadiographIe
MI~ROFACIES:
. Vue générale
x 10

---

- 75 -
le chapitre IV, la seule différence résidant dans la répartition des parti-
cules. En effet, les Foraminifères planctoniques sont regroupés en poches,
sans forme définie et séparé€"i par des zones il forte concentration de matrice.
o.)
~](' 1
F/Œ'.,";llS III KS
7903
-
Niveau 232 - 239 cm.
Cette carotte a été prélevée par 1 925 m de profondeur dans
la zone de la vallée du rift de la dorsale de Reykjanes. Le niveau étudié
est une vase sablo-silteuse carbonat~e à courbes granulométriques de type pa-
rabol ique.
La radiographie (Ph. 2) montr'c un sédiment à Ilombreux graviers
sombres.
p)
l5.xC'!!1J2-J.c .'Je-:
Fi'1['(,'i1S ITI
KS
7913 .- Niveau 113 -119 cm.
Les donnérs générales concernant cctte carotte ont été pr~­
sentées page 63. Le niveau étudié, oaté du OUëlternaire l'loyen, provient d'une
vase silto-argileuse carbonatée qui fait suite à unc vase sablo-silteuse car-
bonatée, l'ensemble étant granoclassé. Les courbes granulométroiques sont de
type logarithmique.
La radiographie (Ph. 4) montre un
sédiment fin, hétérogène.
y)
carùcté·ristiques m.icTofacio125L~{J[Jcs (Ph.
3 et 5).
Ces deux exemples présentent la même structure, c'est-à-dire
des variations dans la répartition de la matrice, conduisant ct une disposition
en poches où sont concentrées les particules les plus grossières (Foraminifè-
r~s planctoniques et éléments détritiques).
c)
Conclusi01~S:
Pour trancher sur les phénomènes responsables de ce type de
structures, nous devons partir des résultats des études sédimentologiques gé-.
nérales :
- les boues à Foraminifères planctoniques représentent une sédimenta-
tion pélagique; les remaniements observés sont vraisemblablement le résultat
de bioturbations.

---

- 76 -
- les sables ~ Foraminifères planctoniques ont été mis en place par
des processus dynami ques -"dcbris flolJS I1 (I~S 7903) ou courants de turbi dité
(KS 7913) -; il Y aurait donc de fortes probabilités pour que les structures
observées résultent de ces proces sus. Cependant, leu r fonne i rrégul i ère est
plutôt en faveur de phénomènes de bioturbation qui se seraient installés après
le dépôt des sédiments.
Ce dernier exemple de structure montre l'importance de l'étude
des sédiments en lame mince dans la mesure où elle peut faire apparattre des
remaniements, indécelables a l'oeil nu et en radiographie.
§
§
§
§

---

r
. .
/
CHAPITRE
IV
/
LES GRANDS TYPES DE FACIES

---

- 77 -
Les faciès sédimentaires sont définis par les caractères li-
thologiques des dépôts (teneur en carbonate, granulométrie, nature des cons-
tituants, etc ... l et les structures sédimontaires qu'ils présentent.
La nomenclature utilis6e repose sur la granulométrie et la
teneur en carbonates (Fig. 6).
Ces faciès qui, à l'exception des séctiments ubiouîstes, tra-
duisent les caractéristiques de l'environnement de dépôt peuvent être reliés
à une dynamique sédimentaire.
L'objectif de ce chapitre sera, dans un premi cr temps, de
dégager, pour des façiès dont le processus de mise en place est connu, les
caractéristiques microfaciologiques li6cs aux diff6rents tyres de dynamiques
afin de pouvoir, dans un deuxième temps, pr~ciser le processus de mise en place
de faciès dont l'interprétation dynamique est plus incertaine.
A- FACIES DONT LE PROCESSUS DE MISE EN PLACE EST CONNU
Nous aborderons successivement trois
grands types de faciès
pour lesquels la dynamique a été mise en évidence par les études sédimentolo-
giques. Ce sont :
• les faciès pélagiques
• les fac i ès de type "debris flotJ3"
les faciès de turbidites
1. LES FACIES PELAGIQUES,
Etudiés pour la prennere fois à l'occasion du voyage du Challenger.
(MURRAY et RENARD, 1981) ils peuvent être définis de la manière suivante (SHEPARD,
1963) : ce sont "les sédiments de la partie profonde de l'océan qui chûtent

---

•. 78 -
à partir des eaux [Jupcp!ù:icUcc, cl ;me âiGt,([71CC corwùNl~able des c:onti71ents
et en Z'absence de couponte apprécic)}Jles .... ".
Nous en étudierons trois types: les boues
sil-
teuses, les vases sil iceuses biogènes et les fllciès contenant un matériel
transporté par vêlage.
a)
Les bOllCS [;1: ltrw;r-,c:
(Pl.
15 - Ph.
1 à 1)
Ce sont des bOlles orgdnogènes contenant plus de 70 % de car-
bonate de calcium.
Les exemples présentés ici proviennent tous de la dorsale
médio-atlantique. Des études antér-ieures (E\\-JING et al., 1964 - LE PICHON, 1966 -
JOHNSON et VOGT, 1973),basées essentiellement sur des mesures géophysiques,
ont montré une distl~ibution sous forme d'une mince couverture sédimentaire dis-
continue ou d'accumulations plus importantes dans les dépressions. Cette cou-
verture s'épaissit au fur et à mesure qu'on s'éloigne de l'axe de la dorsele,
jusqu'à une profondeur d'environ 4 600 m, correspondant à la profondeur de com-
pensation des carbonates.
Donnéc~ initiales.
-
- -
Nous examinerons trois exemples afin de montrer l'influence
des phénomènes de dissolution sur ces microfaciès.
- EXEMPLE 1 : KS 7914 - Niveau 342 - 34.9 cm -
La carotte KS 7914 a été prélevée par 3 500 m de profondeur
sur le flanc occidental de la dorsale médio-atlantique (zone Chaucer - Faraday).
Le niveau est daté de l'Inter Riss-Würm.
- EXEMPLE 2 : KS 791? - N1:veau 257 - 264 cm -
La carotte a été prélevée par 3 030 m de profondeur sur le
flanc occidental de la dorsale médio-atlantique (zone Chaucer - Faraday). le
niveau est daté de l'Inter Riss-Wünn.
- EXEMPLE 3 : KS 7905 - NiVi?GU 111 - 450 cm -
La carotte a été prélevée par 2 235 m de profondeur sur le
flanc occidental de la dorsale de Reykjanes, au fond d'une vallée dont les

---

- 79 -
pentes font environ 10 %. Le niveau est daté du Quaternaire ancien (1.600 000
à 1.700 000 ans).
Les clichés radiographirjlJcs montl~ent lin sédiment unifonnément
absorbant, les seuls éléments visibles ~tant des artefacts occasionnés par le
prélèvement. Ces
clichés rendent compte de la grande homogénéité structurale
de ce type de faciès.
En général, ce type de faciès est homogène ; cependJnt, on a
vu au Chapitre III, l'existence de structures de bioturbation, se traduisant
par des variations de répartition de la matrice.
90 % des particules présentes dans cC' type de sédiment sont
des Foraminifèrçs planctoniques qui sont accompagnés de spicules de Spongiai-
res (Ph. 4) ou de Radiolaires (Ph. 3). Les particules non organogènes quand
elles sont présentes, représentent moins de 5 %du sédiment ct ce sont essen-
tiellement des quartz.
Les loges des Foraminifères sont vides en général et quelque-
fois on peut identifier les espèces; c'est notamment le CèS pour OrbuZina
univel'sa, sphérique en coupe transversale et CZoborotalia truncatuZinoides,
à loges triangulaires caractéristiques (Ph. 3). Les particules sont disposées
de manière quelconque; elles sont réparties dans les fractions sableuse
(";;20 %) et silteuse (::40 %) et entourées d'une matrice carbonatée (=40 %)
brun foncé à brun clair.
La texture est de type II wa ckes tone ll •
Les différences entre les trois exemples présentés tiennent
essentiellement à la répartition des Foraminifères planctoniques dans les
fractions sableuse et silteuse et à leur état de conservation. Ainsi, dans le
niveau 342 - 349 cm de la KS 7914 (Ph. 2), les Foraminifères sont répartis dans
les fractions sableuse et silteuse et sont entiers; dans le niveau 257 - 264
cm de la KS 7917 (Ph. 3), ils sont surtout présents dans la fraction sableuse,
mais à côté de tests entiers prédominants, on observe la présence de fragments;
enfin, dans le niveau 444 - 450 cm, de la KS 7905 (Ph. 4), les Foraminifères,
essentiellement dans la fracti~n sableuse, sont le plus souvent sous forme de
fragments.

---

FACIES
PELAGIQUES
PL.l5
.BOUES
SILTEUSES
1. Radiographie type
MICROFACIES:
2. KS 7914 niv 342-349 cm x 10
3. KS 7917 niv 257-264 cm x 10
4. KS 7905 niv 444-450 cm xlO
Gt
Globorotalia
sp
0: Orbulina
sp.
3
.VASES
SILICEUSES BIOGENES
FAEGAS III
KS 7908
niv.323-329 cm
5. Radiographie
6. MICROFACI~S· )( 1';:'\\
Ch: Chaetoceros
IIp.

---

- 80 -
Conclus ion.';.
Ce type de faciès se caractérise par la très grande abondance'
des Foraminifères planctoniques~ leur disposition désordonnée et la quasi-
absence d'éléments détritiques terrig~nes. De plus~ la lame mince permet de
déceler l'existence de remarliements dus à une activité biologique et se tradui-
sant par des variations de répartition de la matrice (Chapitre III-p. 74 ).
Enfin, elle permet d'apprécier l'influence des phénomènes de dissolution mar-
quée par la présence de fragments de Foraminif~res et la répartition de ces
derniers dans les fractions s2bleuse et silteusc. Les travaux de BERGER (1967,
1971) et de HECHT et al. (1975) ont montré que lrs petits Foraminifères planc-
toniques, à parois minces étaient dissous plus rapidement que les gros Forami-
nifères, à parois épaisses. La présence de Foraminifères dans la fraction sil-
teuse serait donc un inrlice de dissolution peu importônte ; toutefois, ce cri-
tère ne devrait être utilisé qu'en comparant des échantillons susceptibles
d'avoir la même composition initiale. Ainsi~ la comparoison des deux premiers
exemples, datés de la' même période strat'igrJrhique~ remet de penser que 'le
niveau 342
349 cm de la KS 7914 est moins affecté par la dissolution que le
niveftu 257 - 264 cm de la KS 7917.
b)
Les va,'~es C1: 7. Ù!("/u;r;; ÏJ"..:o"r"ncs:
------------------------~---
Ce type de faciès est composé de très abondantes Diatomées.
La concentration de ces fossiles siliceux dans les sédiments est fonction de
deux principaux fàcteurs (LISITZIN~ 1972 - BERGER~ 1978) : la productivité
en plancton siliceux et la dissolution de la silice.
Après avoir dégagé~ à partir d'un premier exemple, les carac-
téristiques microfaciologiques de ce type de faciès~ nous envisagerons, grâce
à deux autres exemples, différents aspects des structures qu'il peut présenter.
- Exemple : FAEGA8 I I I
K5 7908 - Niveau 323 - 329 cm.
Données initiales.
La carotte KS 7908 a été prélevée par 2 710 m de profondeur
dans une dépression isolée, à pentes faibles (5 %) et située au Nord de la
fracture de Charlie - Gibbs. Dans cette carotte~ les vases siliceuses biogènes

---

,.
- 81 -
.représentent 90 % des dépôts du dernier Glaciaire. Le niveau étudié, daté du
dernier Glaicaire (WUrm) contient moins de 10 % de carbonates.
Les travaux de BARDE - LA8AYLE BOUNES (1980) ont montré lla-
bondance dans ce sédiment, des parties végétatives de Diatomées du genre
Chaetoceros : ceci traduirait des conditions exceptionnelles de production et
de préservat ion de ces Dia tomées réputées frùgi 1es, favori sées éventuellement
par des phénomènes volcaniques.
Le sédiment semble homogène, les plages claires représentant
des vides provoqués lors du prélèvement, très délicat dans ce type de sédi-
ment.
Le sédiment est constitu6 de plus de 60 % de particules orga-
nogènes qui sont à 90 % dos filaments de Diatomées du genre Chaetoacros, ac-
compagnés de rares Diatomées rondes, Radiolaires et Foraminifères planctoni-
ques. Les particules non organogènes (carbonùtes en grains, quartz et verres
volcaniques) représentent moins de 5 % du sédiment et n'appartiennent qU'à la
fraction silteuse. La matrice brune argileuse (:- 15 50 est très dispersée,
La texture est de type "wù ckestone".
Les Diatomées du genre
Chaetoacroc se présentent en général
spus forme de filaments accompagnés de spores de résistance. Ce n'est que très
rarement qu'on peut observer le corps sur lequel se rattachent ces filaments
(Ph. 6). Les filaments sont disposés de manière désol~donnée, mais, compte tenu
des perturbations introduites lors du prélèvement et de la congélation (forte
rétraction) on ne peut en tirer aucune conclusion. Quant aux Diatomées rondes,
elles se présentent presque toujours à l'état de fragments.
Les principaux problèmes posés par ce type de faciès sont re-
latifs aux conditions d'accumulation et de conservation des Diatomées (FAUGERES
et al., 1982à).
Pour ce qui est des conditions d'accumulation, nous avons vu
au chapitre III, comment les Diatomées filamenteuses pouvaient être piégées
à 'Ioccasion de glissements en masse; l'absence des structures sédimentaires
caractéristiques de ces glissements rend peu probable un tel type q1accumula-
tion. On peut donc envisager un transfert de Diatomées par l'intermédiaire de

---

- 82 -
pelotes fécales (SCHRADER, 1971). Quant aux conditions de conservation~ les
seules infonnations que nous ayons montrent la fa"iblesse des aProrts détri-
tiques grossiers et argileux qui va dans le sens de l 1 hypothèse d1un confine-
ment lié à la morphologie.
B)
STRUCTURES rm~.")J~·NTF::: ])lINS ct7 TYPE DE rllClES.
Nous en illustrerons deux types:
. les laminations
. l es Il rythmi tes Il
LES LmJrl!/\\TICH:S (Pl. 16)
- - - - -- ---==_.-...==-_..:..~~
- E:ccmplc ; FMJ:AD III
j(D 7908 - rh:veau 137- 443 cm.
On observe un s~diment interrompu par des laminées plus absor-
bantes (donc de granulométrie plus grossière), de 1 à 5 mm d1épaisseur.
Descripthm Ù(! ],1 1a-''-'0 mince.
Le sédiment est organisé en une alternance de lits épais de
vase siliceuse biogène à Diatomées filamentellses et de laminées de vase sili-
ceuse biogène à Diatomées rondes (Ph. 2). Les limites entre ces deux types de
sédiments sont irrégulières.
* - flJ._Y/!§.~_§.IL!.fEliSEJ}..!.Q.çJil'!J}.._'1,-ll.!/l'!.QI1EIj.fi_E.!.f~:J.TjJ!..']J2!.§Ji§. (Ph . 3) présent e
les mê'mes' caractérist'l:ques micpofaciolog1~qucs que le niveau 323 - 329 cm de la
~ 7908 : les particules,essentiellemcnt des Diatomées filamenteuses, sont con-
centl'éés dans la fractiQn siltcuse (~80 %) et la matY'ice a'1'(JiZeuse (~15 %)
est très dispersée. Cependant, on remarque que les filaments sont disposés
plus ou moins parallèlement au litage.
* -flJ._~IJ.~~§'!.f!.~~~~~_~!.Q.Q~~f_~_~!.'1'!.Q.~EE§._~Q.~ll.~§. (Ph. 4). La fraction
sableuse ( ~30 %) contient des Diatomées rondcs abondantes et de rares Forami-
nifères. planctoniques. La fraction rJltmu:e (~10 %) est constituée de débris
de Diatomées rondes, de Diatomées filamcnteuscs fréquentes et de Radiolaires
très l'ares. Les partiG~les non oi'ganogènes (carbonates en grains et quartz)

---

VASES SILICEUSES BIOGENES A LAMINATIONS
FAEGAS III KS 7908 niv, 437 -443 cm
PL.16
1 r
• •
1. Radicgraphie
MICROFACIES:
2. Vue généraleorgani~ution en laminations
xlO
3. Détail lornl:l~e ril: ·/a"e c:ilictéu,;e clogè'le
Ô Diatomées fllamerlfeuse'
x!'(..
4. ~·é·Llil lu r.inée de vase siliceuse biogèfJe
à [Iiutu:n~e~ 'ùnde<;
x':<:

---

,"
- 83 -
sont plus abondantc:; que dcmc l'al/h'r' t ury' je ;~l~(lù!ll'rd l'la '"~: ri;' ]y'pr(~Ccfltcnt
que 10 % envil'on de la fl'action Glltew:e. La mal;J"/ec al"gi:Zeusc {?iJO 7,,).brrune
est bien répartie. Lce c2.~0.'?!..~TJ...t:..r:..._r!.L(!.2_,~r:...'~~Ll..z':...(~::..::Ollt> l'é't;-"(~Gcni-ù; par des rempUs-
sages pyriteux, aGse:; r·m'C8 dan:.: dl.;; Dia-;-:o"/(cr J"OI/(;,:'; ct peut (';tl'C par des cris-
taux carbonatés bien forméD
(Ph.
4).
- Conclusions
Llapparition de laminaticns est due à des modifications dans
la composition des lits à DiiltomC::es : il y il chùn<]cmr?nt cie la fonne des Dia.to-
mées et légère augmentation de la motrice pt des pùrt'iclIlcs détritiques au ni-
veau des laminées à Diatomées rondes.
La pr6sence d'apports argileu~ ct d(tritiques plus importants
souligne probablement lil disparition du confincmcllt avec reprise dlune dyna-
~ique par courant de fond. Oc plus, lù plus grande agressivité des eaux pro-
voque la dissolution des Diatcmées filame:nü)lIscs ; seules les Di(1t()~lées rondes
sont conservées et partiellement dissoutes.
Nous avons donc bien des laminations résultant d'une dissolu-
tion sélective des Diatomées et soulign~nt des modifications de l'environne-
ment qui, de très confiné (laminées à Diatomées filamenteuses) devient peu
confiné (laminées à Diatomées rondes).'
REINECK et SINGH (1973) ont ainsi désigné tous les dépôts
formés de fines couches alternantes de composition. texture et couleur quelque
peu différentes, 11 épa i sseur des l ami nées étant i nféri eUl~e à 3 ou 4 mm.
- Exemple : ORGON IV
KS O~
Niveau 1 000 - 100e cm.
Donné~s initi~lrs.
=:::::::::::==::::::------- -==--=
La carotte KS 02 a été prélevée par 201 m de profondeur dans
le Ghubbet el Kharab', plate-forme épicontinentale protégée (MOYES et al.,
19B1 -' rOUTIERS et aL, 1982) appartenant au rift dlAsal (BACKER et al., 1973).,
Le niveau étudié est une vase siliceuse biogène ~ Diatomées. datée du Pleisto-
cène terminal et présentant une succession de lamin6es millimétriques (2 à 3
mm) disposées en séquence de couleurs qui étaient de haut en bas: gris-blanc,

---

" RYTHMITE"
PL. 17
ORGON IV
KS 02
nlv. 1000-1006 cm
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1. Radiographie
MICROFACIES·.lllustrotlon
d'une séquence
de
couleurs.
2.Vue
générale(lamlnee
gns-vert fonc~)
J[IOLP
3.Lamlné.
gris-vert foncé
x25LN
4.Lamlné_
vert-jaune
x25LN
5.Lamln'_
gris-blanc
x25LN
N
Lamelilbranche

---

- 84 -
vert-jaune et gri s-vert foncé. Les tl'2VélllX de CI\\SSE et RJCI\\RD (1981) ont mon-
tré que ces Diatomées sont marines nél'itiq~es.
Rad~~:ph !n (Ph. 1).
On observe un sédiment plus ou moins silteux organisé en une
succession de laminées millimétriques gris clair ~ noires.
Q~~SCT.-ÜlU.Ç!!.!.-!2~J<l_L'.!!I(·.I/lfi]C(·.
-_._----------_.
__._._-_._----_.-
- ~ . ~ ~ .
Le sédiment est une vase siliceuse biogbne à Diatomées rondes
organisée en laminées. Pris globalement., il comprend une fraction sableuse
« 15 1) représentée essentiellement par des coquilles de Lamellibranches et
d'Ostracodes, des débris de tests d'[chinoc1crl:leS, des Foraminifères plancto-
niques et benthiques rares, des Diatomées r(jrcs~ des agrégllts !11icritiques car-
bonatés ainsi que des grains de qUllrtz et de feldspaths très rares; d'une
fraction silteuse (70 %), constituée de Diatomées rondes abondantes qui se
trouvent surtout dans les silts grossiers. CES Diatomées sont accomoagnées de
petits grains de quartz très rares, de pla0ioclases, de grains carbonatés
fréquents, de petits Foraï:linifères planctoniques, de spicules de Spongiait'es
et de Radiolaires. On remùrque que les Diatomées sont en géntsr<ll disposées
parallèlement aux limites des laminéesj et une matrice argileuse brune (10 à
30 1).
Les ~~~~~~!~_~~~~~~~!~g~~~ sont représentés par des grains
de pyrite et d'oxydes rouille.
Si on observe une séquence de couleurs (Ph. 2 à 5), on cons-
tate que le passage du gris-vert foncé au gris-blanc correspond à une augmen-
tation progressive des Diatomées et b une diminution rapide des particules car-
bonatées (Lamellibranches, Ostracodes, Echinodermes, Foraminifères, agrégats
micritiques et grains), des silts (quartz et plagioclases) et de la matrice
argileuse, ces trois derniers éléments étant concentrés à la base de la sé-
quence, dans la laminée gris-vert foncé.
Cette évolution peut être résumée par le tableau suivant.

---

- 85 -
-
-- . - - - - - - - - - - - . - - - - - c - - . - - - - -
\\ PllR'l'ICULr:S
PlIRTICULFS
S'ILTS
(100 % )
DIll TONEr:S
(qlldTt2
ct pJ.:l
M/1TRICE
ClIl?liON,11'I:L','J
\\
gioclasf?s)
LAMINEES
Gris-blanc
80 %
< 5 ~-/u
< 5 %
10 %
Vert-jaune
70 9~
5 %
5 ~
20 %
Gris-vert foncé
50 %
20 '"
20 ~,/0
30 %
--_._---
- Conclllsions :
Des structures serlblùbl es ont été décritfs dans des environ-
nements plus ou-moins isolés (GROSS
et al., 1963 - CALVERT, 1966 - REINECK
et SINGH, 1973). Deux hypothèses sont en général avancées pour expliquer ce
type de structures: on Jurait, soit des variations dans 1", production des
Diatomées, soit des variations dans des apports alltres que les Diatomées.
Dans le cas présent, les lamin6es ne sont pas dues ~ des al-
ternances de sédiments de natur~différentes ; elles sont liées ~ des varia-
tions quantitatives de certa i ns composants. Si lion prend une
séquence de
couleurs, on constate que la quantité des Diatomées varie de manièl'e inverse
à"celle des particules carbonatées, des silts et de la matrice. De plus, les
Diatomées abondantes, varient peu, ce qui semble indiquer une productivité
primaire toujours forte; par contre, la quantité de particules carbonatées
et, à un degré moindre, des silts diminue brusquement au-dessus de la laminée
gris-vert foncé, ce qui indiquerait un apport bref de ces particules. Ce phé-
nomène pulsatif provoquerait une dilution des Diatomées et serait à l'origine des
'séquences.
L'absence de traces de dissolution sur les frustules de Dia-
tomées semble indiquer que ce mil ieu reste en permanence favorable à leur con-
servation.
Pour résumer, on aurait des apports brusques de matériel dé-
tritique (épisodes de forte érosion) provoquant la dilution des Diatomées
(laminées gris-vert foncé). L'arrêt de ces apports conduirait progressivement

---

- 86 -
au dépôt de diatomites très pures (laminées vert-j,lUne !luis gris-blanc).
On désigne ainsi des faciès dans lesquels une partie du ma-
tériel a été transporté depuis les continents par la dérive des glaces puis
déposé à la suite de la fonte de celles-ci (CONOLLY, 1978 - FAUGERES et al.,
1979). Ce matériel est hétérométrique. Sa présence dans les s~diments est liée
aux courants de surface qui véhiculent les glac~s flottantes et il est parti-
culièrement abondant dans la zone du front polaire, où se produit une fonte
rapide des glaces rar suite de leur contact avec des eaux plus chaudes (RUDDIMAN.
et Mac INTYRE, 1977).
Après avoir d6fini leurs caract6ristiques microfaciologiques,
nous étudierons un exemple de phénomènes de rcmtlilielnl'nts de ces faciès.
- T::xenrplr:
FAEG,.1S TH
KD 7.')09 - l!7:vec1u 385 - 3.n.':J cm.
- - - " - - -
Donn6cs initi~]0S.
La carotte leS 7909 a été pré levée par 2 110 ln de profondeur
sur le flanc oriental de la dorsale de Reykjanes, au niveau d'une vallée trans-
verse. Le niveau 385 - 392 cm est daté du Quaternaire moyen. Le pourcentage de
carbonates est de 30 %, la majorité se trouvant dans la fraction sableuse. Le
sédiment est très mal classé.
Les sédiment est une vase sablo-silteuse à quartz comprenant
plus de 90 % de particules détritiques.
La fraction sableuse (30 %) comprend d'abondants grains de
qu~rtz ainsi que des feldspaths et des lithoclastes carbonatés fréquents. A
cela s'ajoutent des particules détritiques plus rares: lithoclastes de grès,
pyroxènes, verres volcaniques. On peut noter que les gros grains de quartz sont
subarrondis tandis que les plus petits sont anguleux. La fraction silteuse (40 X)
est représentée par des quartz fréquents, accompagnés de hornblende et de car-
bonates en grains. La matrice argileuse (30 %) est brune.

---

FACIES
CONTENANT DU MATERIEL DE
VELAGE
eCaractltristiques microfaciologiques:
PL.l8
FAEGAS III KS 7909 niv.385-392 cm
1. MICROFACIES: Vu. générale li 10
e Faciès remanié:
FAEGAS III KS 7928 niv.183-189 r.m
2. Radiographie.
MICROFACIES:
3 .. Contact avec le sédiment
sous-Jacent
x 10
4. Partie supérieure xlO

---

- fi? -
Les ~l~':!c:.~!':._~~~Q\\l'2{~~ic.iL.:(2S
jont rC'présentés rar dcs grains
de pyrite de la taille des silts.
La textUt'C est de type I wJ c.kcstone".
Cane] ur;} (ln:;.
Le matériel grossier tr~nsport~ rar la dérive des glaces se
caractérise de la manière suivantc : il est trbs h6térométrique, mal classé;
il présente deux tyres de particules dominantes (quartz ct lithoclastes car-
bonatés), ce qui indique une homog6n6ité quont JUX sources d'apports; enfin,
il comprend des min~raux qui sont normaloment
facilcmont r1ltcn!s en mil ieu marin
tels que les feldspaths, les hornblcndes et les pyroxènes, c' qui montre que le
transport s'est cffectué dans un milieu peu ùgn:ssif, comme c'est le cas pour
les glaces (SLATT, 1978).
De plus, la pn~sencc de lithoclostes cJrbonat~s pourrait êt.l~e
un argument en faveur d'ùpports en provcnùnce du Canadô (OIlVICS et LAUGHTON,
1972 - PARRA, 1980) qui semble êtrc la principale source pOUf' ce tYI:e de maté-
riel dans l'Atlantique; ce qui impliqucrilit l'existence d2 courants de surface
dirigés d'Ouest en Est.
Enfin, l'absence de Foraminif~r~s planctoniques rourrait s'ex-
pliquer par une importante dilution par les pùrticules détritiques tcrrig~nes,
d'autant plus forte qu'on se situerait près du front polaire où les particules
chûtent en masse.
Exemple:
FAEGI1S I I I KS ?.rJ2f? - NÙ'cau lB3 - 18.9 cm.
Données ini U <11 ('s.
La carotte a été prélevée par 3 625 m de profondeur, dans la
zone abyssale de Biscaye. Le niveau 183 - 189 cm, daté du dernier Glaciaire
(Wünn) est mal classé et à courbes granulométriques de type logarithmique.

---

- 88 -
On observe un contact net entre un sédiment peu absorbant et
un sédiment plus absorbant ~onc plus grossicr)avec des sdbles grossiers disper-
sés.
On retrouve un contact net (Ph. 3) entre un sédiment fin à
Foraminifères planctoniques et un sédiment plus grossier présentùnt l(:s mêmes
caractéristiques microfaciologiques que l'exemple décrit ci-dessus (Ph. 4).
On note en plus la présence d1agrégats vaseux concc~lr~s juste au-dessus du
contact entre les deux s6diments (Ph. 3).
Conc.7,',--:i on.";.
Le cbntact net entre les deux types de s0diments et la pré-
sence d'agrégats vaseux témoignent d'un d~p6t pùr un courant de gravité qui re-
manie. un faciès riche en matériaux transpol,tés par les glaces.
2. LES FAC 1ES DE TYPE "DEBR 1S FLOWS" (Pl. 19)
Les principales caractéristiques de ce type de faciès (PADGETT
et al., 1977 - GASCOYNE, 1978) sont un mauvais classement, des "d,asts" enrobés
dans une matrice et une structure massive.
Dans le Chapitre III, nous avons déjà étudié un exemple de ce
type de faciès ayant des mi crostructures parti cul i ères ("graviers enrobés").
Nous allons présenter ici un autre exemple: FAEGAS III KS 7913 - Niveau 508 -
514 cm dans lequel les éléments grossiers très variés ne sont pas entourés d'un
"cortex" •
- Données initialcr :
La carotte a été prélevée par 3 350 m de profondeur, au ni-
veau du débouché occidental des fossés de la fracture de Charlie Gibbs, au Sud·
du bassin d'Irminger. Le niveau 508 - 514 cm, daté du Quaternaire moyen, est
une brèche sédimentaire. Les carbonates (40 X) sont répartis dans les fractions
sableuse
(30 %) et silteuse (10 %).

---

FACIES DE TYPE Il DEBRIS FLOWS II
FAEGAS III KS 7913 niv. 508-514 cm
PL.19
1. Radiographie
MICROFACIES.
2-3 Vue générale de 10 brèche
xlO
"Matrice" de 10 brèche
4. Vue Qénérale
x 10
5. Détail
x40

---

·. 89 -
On observe un sédiment sableux grossier avec deux plagEs moins
absorbantes (donc de granulométrie plus f·ine).
On peut distinguer dans le sédiment deux grands ensembles
- les particules sableuses
- une "matrice" silto-Ztl'gileusc:.
les plages clait'es de la radiogl-i1rhie correspondent il une concentration de la
"ma tri.ce ll •
!:.~§.J}.!Jl.i'I-!.C~~~0._.~-i0~&:!!0.!i{L (CO (7) (7:. .) e!; :::) PCUVCil L êLrc I3cù,-décD
en deux 8toch:
(> 160 Ji) qui cont der; agl'é(:7aLs Va;:C'II,r a/.Jm:âord::, (;"'.'; Zithoc-Za:;!,(:;,: de ::'o.c.~h(?s
carbonatées, de grèc ou. de lJa{;aUcc ; dr;" L'Crrcc ci en:c1res 7)olC"md1WJ.,: fré-
quents, des grainc de quar·t::., de feldcpaiJli, de ploJùx.:Zaces, de pyroxènes et
des Foraminifères henthiqucs or'énaeé;; C':.: "porc·clonL'.c .
• des partÙ??"Zr.8 sahZc-u.scD fÙZr'f; « Jr;o /.1) qu{ Dont; ecsentiellement
des Foramin1:fln'p.c planctoniqucc et d(?~ qum't;~ acc-olllpa~!r.(?c dc Diatcmées, de spi-
~~Zes de Spongiaires, de Radiolairec ct de carbonaLcc en graine, plus l'arec.
LA "MATRICE" DE LA JJRfC!IE (Ph. 4 ct 5) cOllmren.d : une fl'oct-{on silteuse
---------------------------
.
--",-"'- - - - - - - -
(30 %) constituée de f1: lament;; tr(~c abondante, de Diatomées l'ondes, de petits
Foraminifères planctonique~, de Radiolail'c~ fréquente avec des grains de quartz
et de feZdspaths très rares, et une matrice argileuse (] 0 %).
La texture est graveleuse.
Ce faci~s, mis en place par des ~coulcmcnts boueux présente
les caractéristiques suivantes: grande hétérométr'ie des composants, avec des

---

- 90 -
particules sableuses grossiè~t'es prisrs diJn~; une "matrice" silto-ilrgileuse ;
hétérogénéité des formes et de la nëlture des particules, qui traduit la su-
perposition d'apports locaux (agrégats vaseux) et d'apports plus lointains
(quartz, feldspaths, lithl)clastes, venes volcaniques) dont une partie a pu
être transportée par la dérive des glaces.
On note l'importance des Diatomées filamenteuses dans la "ma-
trice" de la brèche, ce qui est à rapfJrocher de ce que nous ùVCins constaté
quant au rôle de ces Diatomées dans les glissements en masse (Chapitre III,
P.57 ). Mais dans cet exemple, les sables gt"ossiers ont été transportés sans
que.
s'édifie de "eoY'tcx" à partir des l~l(ments de la matrice.
Nous distinguerons les faciès de turbidite de la 'dorsale mé-
dia-atlantique et ceux de plaine abyssale.
a)
(Pl;
20)
Ce type de fùci~s a ét6 décrit au niveau de la dorsale médio-
atlantique, notamment dans des dépressions sur les flancs de la dorsale. En
plus des Foraminifères planctoniques, des quartz et des feldspaths, ils com-
prennent des éléments détritiques volcanog~niques, notamment de l'olivine, des
pyroxènes et des amphiboles (FOX et HEEZEN. 1965 - EMERY et UCHUPI. 1972).
'L'hypothèse d'une mise en place par des courants de turbidité locaux a été
avancée par différents auteurs (Van ANDEL et al., 1965 - SIEVER et KASTNER, 1967 -
Van ANDEL et KOMAR, 1969), ceci à partir de deux critères:
la présence de
~truct~res sédimentaires telles que le granoclassement et les laminations pla-
nes ou entrecroisées et le remplissage des tests de Foraminifères par des ar-
giles de même nature que l'argile encaissante.
Pour notre part, nous étudierons un exemple
FAEGAS III,
KS 7905 - Niveau 355 - 3'61 cm.

---

FACIES DE TURBIDITE DE DORSALE MEDIO-ATLANTIQUE
FAEGAS III KS 7905 niv.355-361 cm
PL.20
1. Radiographie
MICROFACIES:
2. Contact entre le sable Ô i"oramlnifères planctoniques et la boue sllteuse
)( 10
3. Vue générale du sédiment
x 10
4. Vue de détail
)(32

---

.. 91 -
DOllrv'·(·.';
j l' i ( ; ,1 " '.';.
La carotte ~S 7905 a été pr61ev60 sur le flanc occidental de
la dorsale de Reykj(}nes, ùu fond d'ulle vi\\llée dont le~ pentes sont de l'ordre
de 10 X. Le niveau 355 - 361 cm, daté du QUJternaire moyen comprend une vase
sablo-siltcuse carbonatée C]1'anoclJssée et une bouc à Foramir.ifères planctoni-
que sous-jacente. La vase sablo-silteusC' c~rbonJt0e contient 50 % de carbonates
essentiellement sableux. Elle est mal classée et les courbes granulométriques
sont de type logarithmique.
On observe un contact net entre un sédimellt fin très absor-
bant (boue à Foraminifères pli1nctoniques) et un s(ciiment moins absorhant de
texture grenue ùvec quelqu~s sable~ grossirrs noirs (v~sc sabla-sil teuse ~ Fo-
raminifères planctoniques).
Ca riJCt':-r j,'; t j (TU(~:; ln j crof:JI": j a 7ou j '{urs.
::-.::':::::':"--=-_7~"'::':::""~':""':'--="":"'::':':-::-.~--._=~-::.:_·_~-=':'-":'7~:'::"·:-~-=-"::'--"=-_=
On ne retrouve ras J l'échelle de 10 lame, le
0ranoclasse-
ment observé à l'oeil nu. Par contre, il ya des alignements de particules dé-
tritiques dans la vase sablo-siltcuse carbonat6e particulibrement a la bas0 de
ce" e-ci (Ph. 2).
JAl fraction cablcuce eet -:.~mro'Y'tantc (GO %) ct le:: particules organogènes -es-
sentiellement des POI'aminifr'-rer; planC'toniqucc- prédominent (CO 7c) mais sont
toujours accompagnées de pariiculcr; détri t,:quec qui Dont des quartz abondant:;,
des débris d'origine volcanique (cendres, 1JCPi'CD volcanÙl<A.CS, ol.ivine, etc ... )
fréquents (Ph. 3) et de trèe raree lithoclaetee cùrbonatés (Ph. 1). On peut
noter que les loges des F02'amin-/:fcy'e[; planctoniquee Gont souvent remplies d'une
matrice, semblable à la matrice intcPl]ranl<lal:f'c ; de plus, certains présentent
des encroûtements rouille (Ph.
4).
La fraction si ltew;e ( ?:'. 20 ~~) cet dominée per les quart? et les grains d'oxydes
rouille. Enfin,
la matrice ar(J,:leuDe (?' 20 ~~) c.c;t brune.
La t(',xtzœe est de type "pac1<ctone".

---

- 92 -
- Conclusions:
Ce faciès mis en place par des courants de turbidité locaux
présente les caractéristiques suivantes: un contact basal net, des aligne-
ments des particules détritiques terrigènes, qui sont des indices d'une dyna-II
mique sur le fond, et un grûnoclassement (non visible en lame mince). De plus,
les Foraminifères planctoniques, bien qu'abondants, sont toujours accompagnés
de particules détritiques fréquentes et leurs loges sont remplies par de la
matrice; ces caractères témoignent d'un trans[)ot't par un écoulement turbide
du matériel biogène et détritique, avec des particules argileuses en suspension
qui pe,uvent alors pénétrer dans les loges des orgllnismes. Enfin, la présence
de"particules détritiques grossières (lithoclastes carbonatés notamment) indi-
querait qu'une partie du matét"iel terrigène a pu être introdu'it dans le milieu
marin par les glaces flottantes.
Les premières études sur les sédiments de la plaine abyssale
de Biscaye (CARALP et al., 1969 - CLOCHIATTI et al., 1969 - GONTHIER, 1972 -
PUJOL et al., 1973) ont été réalisées sur des carotte~ prélevées dans sa par-
tie la plus orientale (Missions GESTLANTE l - II - III, GASCOGNE 1). Elles ont
montré l'existence de dépôts par coul'ants de turbidité se traduisant par des
déplacements de faunes benthiques, parfois sur plus de 100 kilomètres (PUJDS-
LAMY, 1973) et la présence de laminées sableuses ou silteuses, parfois grano-
classées intercalées dans des vases.
Du point de vue minéralogique, les sables étaient constitués
de minéraux légers (quartz et calcite abondants + feldspaths, surtout plagio-
clases et dolomite) et de minéraux lourds (grenats, pyroxènes, amphiboles).
Cette association minéralogique traduisait des apports à partir du proche pla-
teau continental (CARALP et al., 1968). Quant à la dolomite, une partie aurait
une origine authigène (GONI et PARENT, 1969). Enfin, ces études montrent que
les niveaux sableux et silteux étaient, d'une part plus marqués au débouché
des canyons, d'autre part, plus abondants au cours des périodes glaciaires
(CARALP et VIGNEAUX,. 1976).
Les exemples présentés ici proviennent de deux carottes de
la partie Nord-occidentale de la plaine abyssale de Biscaye (Mission FAEGAS III)":
la carotte KS 7930, prélevée par 4 172 m de profondeur et la carotte KS 7931,
prélevée par 4 630 m de profondeur, mais plus proche que 10 première de la

---

- 93 -
de la marge continentale armoricaine et donc plus susceptible d'être affectée
par des apports détritiques.
Nous aborderons ainsi deux aspects des faciès de turbidite
de plaine abyssale:
- les turbidites terrigènes sableuses
- les turbidites fines distales
Exemple: KS ?[J:31 - Nivc(T{J JôO - 160 cm
Donm~cs j 17 i /"i <l] cs .
Le niveau,d'âge QUilternaire, est une vase sablo-silteuse grano-
classée. Les carbonates constituent 20 % du sédiment et les courbes granulomé-
triques sont de ,type parabolique.
Ragj~Cc1f!hic (Ph. 1).
Le sédiment, assez fin, est homogène, les plages claires étant
des artefacts dus probablement au carottage (nombreuses traces de fluage à
l'ouverture).
Çaré1~t/>ristir1l1('S mjcro[ë1cio)orr~'Olics (Ph. 2)
Le granocl assement, dédui t des anéll ys~s granuloll1étriques,
n'est pas visible, sans doute à cause de la différence d'échelles. Le micro-
faciès est constitué à plus de 90 % de particules détl"Îtiques terrigènes et il
ne présente pas de matrice
ce qui donne une texture de type lIgra instone ll •
On trouve à peu près le même type de particules dans les fractions sableuse
(~ 60 %) et silteuse ( ~ 40 %).
Les particules les plus abondantes sont les quartz et les car-
bonates en grains. Elles sont accompagnées de feldspaths, d'agrégats vaseux, de
glauconie et de micas. Les très rares particules organogènes présentes sont des,
Foraminifères planctoniques, des spicules de Spongiaires, des Diatomées et des
débris d'Echinodermes.
Les carbonates se présentent, soit en cristaux presque euhé-
driques à clivages losangiques, soit en grains anhédriques, soit en agrégats
microcristallins de formes variées.

---

·,
FACIES
DE TURBIDITES DE PLAINE ABYSSALE
eTurbietites terrigènes sableuses: FAEGAS III KS7931 niv. 160-166 cm
1. Radiographie
2.MICROFACIES:Vue
générale
x25
eTurbidites fines distales: FAEGAS III KS 7930 niv. 701-707 cm
3. Radiographie,
MICROFACIES·.
4. Vue générale: alignements de particules
x 10
5. Vue générale
x 12,5
6. Vue de déta:1
x 25

---

· i
- 94 -
- Conclusion:. :
On peut retenir plusieurs caractéristiques de ce type de dé-
pôt par courants de turbidité. Ce sont: la rareté des forilminifères plancto-
niques. anormale dans ce typr d'environnement et donc supposant une interrup-
tion du dépôt de ces organismes par des apport~ par le fond; llalternance des
éléments terrigènes grossiers qui ne peuvent venir que du proche plateau con-
tinental. ce qui est confirmé pell" le cortège minérùlogique et la présence de
glauconie ; enfin, la présence d'agrégats vaseux qui indiquent une dynamique
sur le fond, permettant leur fonllatlon. D[~ plus, ce microfaciès est comparable
quant a sa texture et sa cornpositio!1, aux lJminées de vase silteuse du niveau
160 - 166 cm de la KS 7930 (Cf. Chapitre III - p.48 ). Dans ces deux cas,
l'absence de mùtrice pourrait être due cl dl~s phénomènes de ségrégation des par:--
'ticu1es au sein du courant de turbidit~ ct confirmerait l'hypothèse de STa~J et
BOWEN (cf. p. 55 ) sur les processus de fonnation des lamin~es silteuses.
Enfin, l'J~prcl automorphe à subelUtOIT:lIrphe de certains cris-
taux de carbonates indiquerait une or19ille autlligéniquc.
[.[:5 TlJ!mJTJI'l'JèS
FINFS !JJ.<:T/lLl';S
(Ph.]
db).
-----------------------_.. _---
E,...crr· r) 1"
. }' 'J"' ? (n 0 - ,";', '··/'lA. ?(; 7 - 7U 7 C'r,~.
........
IL
t
- _ . _ ._
•......:...- _ _
• ' _ ' _ ' " ' _
Ce niveau, d'jge Quaternaire 0st une Vilse drgilo-si1teuse.
située juste au-dessus d'ull petit niveau de vase silto-argileuse à contact basal
net. Le sédiment contient 20 ~ de carbonates, dans la fraction si1to-argileuse.
Il est moyennement classé ct les courbes granulométriques sont de ~ype hyper.-~I
bo1ique.
Le sédiment est argileux avec de petites taches plus absor-
bantes et il présente un lita~e très diffus.
Les part"icules de la fraction sableuse sont parfois disposée~
selon des lignes plus ou moins parall~lcs au litage (Ph. 4).

---

- 95 -
On distingue ~ne fr~~Jio~ sabl~~)e « 5 %) avec des Foraminifères planctonique~,
de nombreux grains de quartz et de carbonates, accompagnés de lithoclastes de
grès et de basaltes, d'agrégats vaseux rares et de verres volcani~ues très ra-
res (Ph. 4 et 5) ; une fraction sil teuse. ( '" 40 %) oü on retrouve des quartz
et des Foraminifères planctoniques, souvent sous fonne de fragments, mais où
les carbonates en grains sont plus abondants et accompagnés de micas et de glau-
conie très rares; une matl'ice importante ( '" 50 ?~) vraisemblablement argileuse.
Les ~lg~~D!~_Ql~9~~~!lg~g~
sont représentés par des taches dif-
fuses d'oxydes rouille (Ph. 5), des grains de pyrite et peut être par certains
cristaux carbonatés subautomorphes (Ph. 6).
La texture est de type "mu dstone".
Conclusions
Plusieurs caractéristiques de ce type de faciès de turbidite
fine distale peuvent être retenues, les alignements des pèrticules, la rareté
des Foraminifères planctoniques et la présence de détl'itiques ten'igènes gros-
,
siers, notanrnent des quartz. De plus, les particules volcanogéniqlJcs (verres
volcâniqu~s et lithoclastes de basalte) seraient des indices de faibles a~ports
d'origine plus lointaine (Bassin islandais).
B- FACIES DONT L'INTERPRETATION DYNAMIQUE EST INCERTAINE.
Nous envisagerons ici des faciès pour lesquels les études sé-
dimentologiques nIant pas permis de reconnaître avec certitude le processus de
mise en place.
Les exemples suivants seront successivement envisagés:
- les sables à éléments terrigènes (lithoc1astes) et Foraminifères
planctoniques.
- les sables ~ Ptéropodes.
- les vases sablo-silteuses b Diatomées et verres volcaniques.
les vases silto-ùrgi1euses ~ Foraminifères ~lanct0niques.
les vases silto-argileuses à Diatomées.
les vases argi1o-si1teuses à Diatomées.

---

•
l
- 96 -
- les vases argilcusrs.
1.
LES SABlES_LELEMEr-F~_._:lERRl GttŒs (L l THOCLA_~TES_) ET
FOR~M l Nt.E.çRE~El-i'lNCT01! l QUf;ii (Pl. 22)
Exemple
FM:CJ1S lIT XE: ?91V - N1:veau 34 -11 cm.
La carotte KS 7919 a ét6 pr~lev6e par 1 950 m de profondeur
sur
haut-fond dans la zone de crŒte de la dorsale médio-atlantique. Elle
fait 60 cm de longueur et repose sur du baséllte. Le niveau 34 - 41 cm est daté
du Quaternaire terminal.
On observe un faciès très absorbant constitué par un sable
grossier homogène, avec de nombreux graviers qui font jusqu'à 5 mm de diamètre.
Ce microfaciès représente un sédiment hétérogène et hétéromé-
trique dans lequel on distingue trois grandes fractions: graviers, fraction
sableuse et fraction silto-argileuse.
~AquL~~~~ « 10 %) . Ils sont souvent enveloppés d'un
enduit rouille parfois très sombre et plus ou moins épais. Ce sont en général
des lithoclastes carbonatés soit azoYquŒet à grands cristaux (20 à 280 ~) -
qui sont souvent des rhomboèdres parfaits - (Ph. 4 et 5), soit microcristallins
(cristaux de taille inférieure à 20 1.1) et à
".fantômes" d'organismes tels que
des Lamellibranches ou des Echinodermes (Ph. 3). Ils sont accompagnés de litho-
clastes de grès plus rares et dans lesquels on peut quelquefois noter la pré-
sence de petits cri~taux carbonat~s bien formés (Ph. 2).

---

SABLES A ELEMENTS
TERRIGENES (L1THOCLASTES)
ET FORAMINIFERES PLANCTONIQUES
PL.22
FAEGAS lU KS 7919 niv. 34-41 cm
1. Radiographie
MICROFACIES:
2-3. Vues générales xlO
•
Détails: IIthoclastes
carbonatés
4. x25
5. x 10
LEGENDE:
u
- Encroûtement d'oxydes
Débris
coquilliers
* Cristal de carbonates

---

- 97 -
La_. t.!,;1c~!.~n _''":.'~~~sc
(:- 50 n. E11 e est constituée de
sabJes orossiers tels que des lithoclastcs de carhon<:tes, de grès et de basal-
te (à plagioclases et pyrox0ncs) qui sont accompJ~n0s de d~bris de Ptéropodes
à enduit rouille fr6quents et de particul~s plus rares (spicules d'Echinodermes
Foraminifères benthiques et verres volcaniques) et de sables fins à mayens tels
que les Foraminifères planctoniques, abondanLs, ~ parois relativèrnent épaisses
et les quartz fréquents, auxquels s'ajout~nt des particules plus rares (pla-
gioclases, pyroxènes, amphiboles, carbonates en grains et spicules de Spon-
gia ires).
teuses (-= 20 %) sont représentées par des Foraminifères planctoniques. des
quartz et des carbonates en grains et elles sont vssoci6es à une matrice argi-
leuse (;; 20 %) brune.
La texture est graveleuse.
d)
-
ConcIW:;-Z:01lt:
L'étude de la lame min((~ suggl.'n' que ce type de faciès est
le résultat d'un mélange de particules d'origines variées:
des lithoclilstes carbonatés et gréseux (qui doivent provenir de ter-
rains sédimentaires anciens),'d'origine lointaine, qui ont dO être
amenés par la dérive des glaces de même qu'une partie du matériel
volcanogénique (verres volcaniques)
- des Foraminifères planctoniques qui se sont déposés à partir d'une
simple décantation pélagique;
- des particules détritiques volcanogéniques qui pourraient être d'ori-
gine locale puisque 20 cm plus bas dans la carotte on trouve du basalte.
Enfin, il existe des indices de remaniements de ce faciès par
des courants. En effet, le faible taux d'argiles pourrait ê'tre un indice de van-
•
nage.' De plus, les enduits rouille, présents sur toute la surface des grosses
particule~ organogènes et des lithoclastes, montrent des variations d'épaisseur;
or, on peut supposer que si toutes les particules étaient en place, les enduits
seraient disymétriqu'es et d'épaisseur plus constante.
Compte-tenu de la position topographique de la carotte, ces
remaniements seraient dus à des courants de mùsse d'eau.

---

"
- 98 -
2.
LES SABLES A PT~BQfQI2LS.
(Pl. 23)
Ce type de faci~s est essentiellement contrôlé par la profon-
deur de compensation de l'aragonite qui s~ situe actucllpment aux alentours de
2 000 m tandis qu'elle était il 3 000 - 4 000 III dans les périodes glaciaires
(CHEN, 1968). Aussi, dans un environnement de dorsale média-océanique, ces fa-
ciès sont plus susceptibles d'être pr6sents dans les zones de crête. Les plon-
gées sous-marines effectuées lors de l 'exp6dition FAMOUS ont permis de photo-
graphier des accUll1ulations rie tests de Ptéropodes sur le flilnc Nord de la faille
transformante A, à des pro Fondeurs C:i.' 2 200 cl 2 500 ln (ARCYANA, 1978).
-
E.cCl~ple
FAf(:.1~ TIl
r.S?iI 7f1 - N-tv(;O'u 10 - 1? cm
-
Données initiolc~ :
La carotte KS 7919 a dGj& 6t6 pr6srntée pour l'exemple pré-
1
cédent. Le niveau 10 - 17 CIn, daté du Quaternaire terminal est un sable bio-
clasiique ~ Ptéropodes.
Le sédiment n'est ros homogène et présente des poches ou des
plages allongées perpendiculairement au litage, très absorbantes, dans un sé-
diment moins absorbant à coquilles de Ptéropodes bien visibles.
La lame mince a été réalisée dans la zone où les deux types
de sédiment présentent des limites verticales.
On observe deux types de sédiments à Ptéropodes, à limites
diffuses: une vase sablo-argileuse à Ptérorodes et un sable à Ptéropodes et
Foraminifères planctoniques.
La vase sablo-argileuse à Ptéropodes (Ph. 2) correspond aux
p-eu
plagesYabsorbantes de la radiographie. Les Ptéropodes, abondants ont des co-
quilles de grande taille, souvent entières et remplies de sédiment. Ils sont
accompagnés, dans la traction sableuse (:: 60 %) de Foraminifères planctoniques
de Foraminifères benthiques et de grains de quartz très rares. Ces particules
se trouvent dans une matt~ice argileuse (~40 ~;) brun-rouille. La texture est
de type II wac kestone".

---

SABLES A PTEROPODES
PL.23
FA EGA S '"
KS 7919 niv. 10-17 cm
~.,
.~~
"n~"' ~~~.~
..:
...~ :'"-~ ~ "
.
~l~"""'. )
:~1t~ .)
~. ~
"1
,.,....- .~~
-
, 3
1. Nadiographie
MICROFACIES:
2. Vase soblo-orglleuse d Ptéropodes
x 10
3. Sable à Ptéropodes et Foraminifères planctoniques x 10

---

- 99 -
Le sable à Pté~oj_<2-s ~_~.Lo_~1!1.1..~!~i_~_l'I.~__r_l~n.~~g_I~~(LLJY_:>_ (Ph. 3) correspond aux
zones très absorbantes de la radio~raphie. Dans te cas, les Ptéropodes, abon-
dants, sont presque toujours sous fomle de fragments et sont accompagn6s d'un
plus grand nombre de Foraminifères planctoniques ainsi que de grains de quartz
quelquefois très gros (0,5 mm de diamètl'e) ct subari'ondis. LaJ!)ëltricc_argi-
leuse (~20 %) est essentiellement rcrlt'ésentée r;:lr le remplissage micritique
des loges de Foraminifères, ce qui donne une texture de type "pac kstone".
Dans ces deux types de microfaciès, les parois des coquilles
de
Ptéropodes sont toujours imprégnées d'oxydos rouille et quelquefois· les
grains de quartz sont recouverts d'une minc.e r;ell-icule rouille; ceci pourrait
traduire la proximité de la vallée médiane de la dorsale média-atlantique où le
volcanisme intense induit l'enrichissement des s~dilnents en fer et manganèse
(READING, 1978).
-
Conc lUDùm,", :
L' étude de ce type de fi~c i ès en lame mi I~ce pE::ut permettre de
dégager le mode de mise en place des deux types de sédiments et d'expliquer
leur répartition. Dans la vase sabla-argileuse à P1..éropodes, la rareté des par-_
ticul es détri tiques terrigènes et l'abondance des Ptéropodes, accompagnés de
Foraminifères planctoniques, et disposés de manièrr. quclconque, indiquent un
mode de mise en place par décantation pélagique. De plus, les coquilles de
Ptéropodes sont entières, ce qui rend peu probôble un remaniement de ces faciès.
Par contre, dans le sable à Ptéropodes et Foraminifères planctoniques, ces co-
'quilles sont sous forme de débris; le faciès est réparti en plages allongées
perpendiculairement au litage, avec des limites floues avec le premier type
d~ sédiment: ces caractères ne peuvent résulter que de phénomènes de biotur-
bation.
On aurait donc un faciès de type ubiquiste, remanié localement
par de la bioturbation qui provoquerait un tri des particules et une fragmen-
tation des coquilles de Ptéropodes.

---

- 100 -
3.
LES VASE$.2~J2.l ..0-·SLLTELJS~~_.A.J)J!1f.9è1E[_~
El VEJiRE_~-'yOL.CA=
~QUES
(Pl. 24).
Les verres volcaniques peuvent être transportés par les cou-
rants de surface~ notamment les ponces qui SOrit des verres très légers
ou par
t
la dérive des glaces (RUDDIMAN et GLOVER~ 1972), pour ce qui est des verres
plus grossiers.
Les missions FAEGI',S 1 et FI'ŒGfl,S II diHls l'Atlantique Nord ont
montré l'importance de ces particules dë\\ns. les sédiments (GONTI1IER et al q
1977) et des études de susceptibilité ma~nétiqu2 sur les sédiments du bassin
d'Islande ont conclu à une origine islandaise et fJercenne de ce matériel
(POUTIERS et GONTHIER, 1978) confirmant la fùible importance des apports en
provenance de la dorsale de Reykjanes (RUDDIMAN ct BOWLES, 1976).
Pour· comprendre le mode de mise en place de ce type de faciès t
nous avons choisi deux exemples provenant de la mission FAEGAS III :
KS 7903
Niveau 573 - 579 cm
KS 790~ - Niveau 54 - GO cm
Ces faciès se caractérisent p.:lr la prédominance de deux types de particules:
les verres volcaniques et les Diatomée~ rondes. Les deux exemples se distin-
guent par la nature et la granulométrie des verres volcaniques.
Données jnitj~10s.
====-
-
La carotte KS 7903 a été prélevée par 1 925 m de profondeur
dans le rift de la dorsale de Reykjanes. Le niveau 573 - 579 cm
daté du Qua-
t
ternaire
est une vase silto-argileuse. Les carbonates représentent 30 % du
t
sédiment
dont 25 % dans la fraction sableuse. Le sédiment est mal classé et
t
les courbes granulométriques sont de type logarithmique.

---

VASES SABLO-SILTEUSES A DIATOMEES ET VERRES
PL.24
VOLCANIQUES
eKS 7903
nlv.573-579cm
MICROFACIES
1." 10
2-3. lC2~
•
KS 7904 niv.54-GOcm
•
4. RadioQraphie
MICROFACIES
5. x la
G. x 25
LEGENDE:
Phénocri:!ltaux
-
Carbonates
+

---

, ..
- 101 -
1
La fra<:.~0_~_~?-b_l_('u_~~ (30 ~:.) est composée de Diatomées rondes,
abondantes, et d'autres particules plus rares (Foraminifères planctoniques,
débris coquilliers, agrégats vaseux, cendres noires et verres volcaniques jaunes,
lithoclastes de grès et de basalte, quartz). La fraction silteuse (40 %) est
constituée d'abondants verres volcaniques sous fragments de lave bulleuse (ponce),
incolores et isotropes et de particules plus rares (Radiolaires, spicules de
Spongiaires, grains de quartz et de cal~bonates) ; on p2ut remat'quer que cer-
tains carbonates sont sous fOl1ne de cristélUx ";;on(:;;" (Ph. 1). La matrice argi-
- - - -
leuse (30 %) est brun-jaun~tre.
La texture est de type "v/ùckestonc".
Conclusions
Les verres volcaniques. légers et répartis dans la fraction
silteuse, ont pu être transportés soit pal' les courants de surface, soit. par
les vents; cette dernière hypoth~se est peu probJblc puisquE des mesures ont
montré que la distance maximale de dispersion par les vents était de quelques
centaines de kilomètres (in RUDDH11\\N et GLOVER, 1972). Ces particules ainsi
que les Diatomées sc seraient déposées par simple décùntation depuis 1a slJrface.
Il se superposerait des apports par les glaces flottùntes, représentés notam~
ment pas certaines particules détritiques terrigènes telles que les quartz et
les lithoclastes gréseux. Enfin, la présence d'agrégats vaseux, de débris co-
qùilliers et d'une matrice importante, seraient des indices d'un remaniement
de ces sédiments par des courants de gravité. Ce faciès serait a rapprocher
des "debris fZOlJS" décrits page 88 (KS 7913 - Niveau 508 - 514 cm).
De manière générale, ce type de faciès traduirait un environ-
nement saturé en silice, ce qui expliquerait la coexistence des verres volca-
niques et des Di atomées et la I"a reté des Forami nifères pl anctolli ques.
Enfin, la forme de certains cristaux carbonatés indiquerait
des processus de diagenèse précoce.

---

- 102 -
Donn(~cs .inj t.i ales.
La carotte KS 7904 a été prélevée elle aussi dans le rift de
la dorsale de Reykjanes par 2 OSO m de pt'ofonàeur. Le niveau 54 - 60 cm, daté
de l'Holocène est une vase sablo-silteuse carbonatée. Le pourcentage de car-
bonates est de 50 % (20 %dans la fraction sableuse). Le sédiment est mal classé
et les courbes granulonlétriques sont de t.ype hyperbol ique.
Le sédiment, de texture grenue, pr6sente des plages diffuses,
plus absorbantes. La lame mince a été réalisée dans une zone où le sédiment
était homogène. en dehors d~s plages absorbantes.
La fraction sabl ellse (''; 50 ;',) comprend des D'iatomées rondes
- - - - - _ .
,
abondantes, des Foraminif~res planctoniques fréquents, des verres volcaniques
jaunes à orangés, abondants. dans lesquels on distingue quelquefois des phéno-
cristaux de plagioclases et d'olivine (Ph. 5). des quartz fréquents et des
gt'aviers de basa He très rares ; on note que les Forami nifères r>l anctoniques
montrent souvent des traces de dissolution marquées par la formation de fissu-
res et l'élargissement des pores des parois. La fraction silteu?~ (=: 40 %) est
dominée par les Diatomées rondes, souvent en fragments, et les verres volcani-
ques ; ces particules sont accompagnées de fragments de cendres volcaniques noi-
res, de quartz et de cristaux carbonatés à lignes de clivage bien visibles
(Ph. 6). La matrice argileuse brune est rare ( ';; 10 %).
La texture est de type II pac kstone ll •
- Conclusions
-----------
Ce deuxième exemple se distingue du premier par la nature des
verres volcaniques (ce ne sont plus des fragments de lave bulleuse) et leur
répartition plus ou moins équivalente dans les fractions sableuse et silteuse.

---

- 103 -
·f·
Deux types d'apport se superposent: un apport par simple
décantation pélagique, représenté par les Diatom2es rondes et un apport par
dérive des glaces qui rendrait compte de la présence des grains de quartz et
des verres volcaniques qui sont de taille trbs var~ée.
La rareté de la motrice argileuse pourrait être un indice de
vannage par des courants de fond. De plus, la coexistence de Diatomées et de
verres volcaniques ne peut s'expliquer que par un milieu saturé en silice, ce
qui pourrait rendre compte des traces de dissolution observées sur les Forami-
nifères planctoniques.
Ce type de faciès est comparable ~ celui des vases siliceuses
biogènes examinées, les seules diff~rcnces portant sur la nature des Diatomées
et l'existence d'apports par dérive des glaces.
4. LE S VA SE S SILT9- .c\\R§..L~EUS ES--8--E.Q..!.1.6f'1ilJ~ 1FERE S PLANCTON 1QUE S
(Pl. 25 - Ph. 1 et 2)
- Exemple:
FAEGAD III KS 7.CJ,';1 - IJiV,'?Œ-l 75.9 - 76,5 cm -
Donnée:: {niU177.cr.
-----------------
La carotte KS 7924 a été prélevée par 3 425 m de profondeur
sur le flanc oriental de la dorsale médio-atlantique au pied d'une pente assez
raide (14 %). Le niveau 759 - 755 cm daté du Riss est une vase sillto-argileuse
carbonatée à changements de couleur. Les carbonates (60 %) sont concentrés dans
la fraction silto-argileuse (coccolithes). Le s~dimcnt est moyennement classé.·
Le séd.iment sernb le présenter des va ri ations granulométriques
•
se traduisant par des plages plus ou moins absorbantes. De plus, on note la
présence de nombreuses taches très absorbantes et de rares filaments.
Le sédiment est homogène, avec une importante tache diffuse
d'oxydes rouille.
La fraction sableuse ( ~ 20 %) comprend des Foraminifères planctoniques fréquents

---

VASES SIL TO-ARGILEUSES A FORAMINIFERES PLANCTONIQUES
FAEGAS "' KS 7924 niv. 759- 765 cm
PL.25
1. Radiographie
MICROFACIES:
2. Vue générale
x 10
;';~i ~­
VASES SILTO-ARGILEUSES A DIATOMEES
FAEGAS III
KS 7904 niv.279-284 cm
3
3. Radlooraphle
MICROFACIES,
4-5. Vues -oénérales
x 25
LEGENDE:
- - . Splcul.. de
Spongiaires

---

- 104 -
à loges vides et parois minces et des quartz. Lcs autres particules, rares à
très rares, sont des Foraminifères benthiqu(~s des spicu1es d'Echinodermes, des
carbonates en grains, des agrégats vaseux et des ~crres volcanioues. La fraction
silteuse (~40 %) est constituée de carbonates el1 grains et de quartz fréquents,
accompagnés de particules plus rares (Foraminifères planctoniques, grains rouille
dioxydes et micas). La matrice
{::: 40 ~O est en pa.'tie carbonatée.
La texture
est de type "\\'Jaokestone".
Les éléments diagénétiques sont représentés par des oxydes rouille
en taches
diffuses et par des grains de pyrite.
Le fait qu'il n'y ait ni alignements. ni orientations parti-
cul ières des composants tradui t l'absence d' une dynllmiclue sur le fond. Ceci
permet d' exc.l ure
une interpréta t ion dynal:ii que de:, phges observées en radi 0-
graphie.
Les Foraminifères planctoniques. à loges vides. proviennent
d'une simple décantation pélagique ct sont accompagnés d'une proportion notable
d'éléments détritiques terrigènes (quartz) qui ne pourraient prove~ir que du
transport par la dérive des glaces.
5. LES VASES SILTO-ARGILEUS[~~-lUATOr~EEs.
(Pl. 25 - Ph. ~ à 5)
- Exempte
FAEGAS III
KS 7901 - Niveau. 279 - 284 am
Données initiatcG.
-----------------
La position de la carotte a déjà été donnée (cf. p. 102).
Le niveau 279 - 284 cm daté du dernier GlaciGire est une vase silto-argileuse
présentant un niveau de cendres volcaniques. Le pourcentage de carbonates est
de 30 % (15 % dans la fraction sableuse, 15 % dans la fraction silto-argileuse).
Le sédlment est très mal classé et les courbes granulométriques sont de type
logarithmique.

---

- 105 -
On distingue bien le lit de cendres qui forme une tache ir-
régulière très absorbante. Nous avons choisi de fdire la lame mince sur le
sédiment sous-jacent moins absorbant (gris moyen).
CaT'actéT'istùnwn mÙ:Y'ofaL"7:olo"imwr; (T'li.
'1 et 5) :
-------------_..._-----"-._----_....._----
Le sédiment est une vase silto-argileuse ~ Diatomées. La
fraction sableus~ (::: 10 %) est constituée de Foramii,.ifères planctoniques il lo-
ges vides et de quartz. La fraction 5iltc~Js(·_ (~50 ~n compn~nd des Diatomées
rondes abondantes, des quartz fréquents, des groins de carbonates et d'autres
particules plus rares (Radiolaires, Foraminifères planctoniques, spicules de
Spongiaires, verres volcaniques) ; les frustu12s de Diatomées sont souvent
fragmentés (Ph. 5)et parfois ils sont disros(sparallèlclTlent au litage (Ph. 4).
La matrice ( ~40 %) est argileuse, brune.
La texture est de type "\\'Jackcstone".
Conclu:;ùm[: :
Ce faciès se caract6rise par l'abondance de Di~tomées et
par des apports terrigènes silto-argileux importants.
Si l 'on compare avec les exemples des vases sablo-silteuses
~ Diatomées, situés eux aussi dans la zone du rift de la dorsale de Reykjancs,
on peut au moins constater que le faciès ne représente pas un dépôt dans un
environnement confiné. Par contre, l'importùnce du matériel détritique terri-
gène silto-argileux et la disposition des Diatomées pourraient traduire une
mise en place par courants de turbidité, comme dans le niv~au 573 - 579 cm de
la KS 7903. Cependant, l'abondance des Diatomées indiquerait, là aussi, un en-
vi ronnement saturé en sil i ce. De plus, l'aspect frv.gmenté de nombreuses frus-
tule~ serait peut être un indice de processus de diagenèse précoce, la disso-
lution des Diatomées intervenant au profit des argiles présentes.

---

- 106 ..
Exemple
F'/ŒGI18 I I I
lUi ?;)(~O - !Vi,veau 82 - 89 cm -
La carotte KS 7930 a déjà été présentée (cf. p. 92). Le ni-
veau 82 - 89 cm d'âge Quaternaire, est une vase argilo-silteuse homogène. Les
carbonates (20 %) sont situés dans la fraction silto-argileuse. Le sédiment
est mal classé et les courbes granulométriques sont de type hyperbolique.
La fractio~ sil ~~sc: ( .. 40 %) comprend des Diatomées et des
quartz fréquents ainsi que des particules rares (Foraminifères planctoniques
carbonates en grains, micùs, grains dioxydes roui,l1e). La matrice (:;60 %)
argileuse est importante.
Les 2].~~E~I~~_~j~.Q2~~_tj9~lE.? sont repré$enté~ par de 1a pyrite
en sphérul es regroupés en agrégats DL! en b5 tonnets.
La texture est de type "rnudstone".
Conc1-u[;ions :
Ce faciès est caractérisé par la quasi-absence des Foramini~
fères planctoniques et par de forts apports terrigènes fins, ce qui évoquerait
une mise en place par courants de turbidité. De plus, nous avons vu au Chapi-
tre III, dans le niveau 160 - 166 cm de la KS 7930, que ce type de faciès
constituait des laminées, au-dessus de laminées de vase silteuse à éléments
détritiques, et nous l'avons interprété co~ne un dépôt à partir d'un néphéloi-
de dense, engendré par courant de turbidité.
De plus, ce tyre de faciès pose le problème de la coexistence
de Diatomées, sans trace de dissolution, et d'argiles. En effet, on sait que
dans un sédiment dont les eaux interstitielles sont sous saturées en silice,·
ce qui est généralement le cas, il y a~rait tendance à la dissolution des tests
de Diatomées en faveur des argiles qui amélioreraient leur état de cristallini-
té. La lame mince ne permet pas d'expliquer cette coexistence. En effet, il
faudrait connaître la nature des assemblages de Diatomées pour déterminer Si il

---

VASES ARGILO-SILTEUSES
A
DIATOMEES
PL26
FAEGAS III
KS7930 niv. 82-89 cm
MICROFACIES;
1. Vue générale
x25
2. Vue de détail x63
LEGENDE:
+ Diatomiles
* Foramlnl1~res
planctoniques
t Pyrite
VASES
ARGILEUSES
FAEGAS III KS 7930 niv. 360-366 cm
3. Radiographie
4. MICROFACIES, Vue générale
Il 10

---

- 107 -
s'agit de formes résistantes ou pliS, et l'état de crista" in'ité des argiles.
- Exemple
FAEGIJS I I I ](5 7[J30 - N{veau 360 - 366 am -
Le niveau 360 - 366 cm daté du Quaternaire est une vase
argileuse dont le pourcentagc des carbonates, r'érartis dans la ftaction silto-
argileuse est de 15 %. Le s~diment est mal clJss~ et les coutbes granulométri-
ques sont de type logarithmique. De mani0rc générale. le niveau se trouve dans
un contexte de sédimentation par courants de turbidité.
Radior'PClT)hù'
_____:.L
_ (Ph. J) :
. On observe un sédinlent fin avec la trace d'un litage diffus.
La fract.ion silteus.c (':' 40 ?~) comprend des micas, des quartz
et des carbonates en grains. La matricR (- 60 %) est argileuse.
Les ~~'t"1.<;.~t~_c!i..~9.~n_é_ti..1.L~<:'~ sont rcprésentés pa r de la pyri te SOLfS fonne de
sphérules, d'environ 20 microns de diamètre, regroupés en agrégats.
La texture est de type "muds tone" .
L'absence de Foraminifères planctoniques exclut une mise~n
place de ce faciès par simple décantation pélagique à partir des eaux de sur-
face. Les forts pourcentages d'argile ne pourraient donc s'expliquer que par
une mise en place, soit à partir de queues de courants de turbidité, soit à
partir d'une couche néphéloide. La présence d'un litage fin, observable en ra-
diographie, permettrait de retenir la première hypothèse.

---

/
CONCLUSIONS GENERALES
/

---

-108 -
.f·
L'objet de ce travail était la mise au peint d'une technique
de fabrication de lames minces dans des sédiments meubles, puis son application
à l'étude des structures sédimentairps et plus généralement des faci~s sédimen-
taires. Le but recherché était de p~rmettre une meilleure compréhension du mode
de mise en place des sédiments et de leur évolution après le dépôt .
• MISE AU POINT D'UNE TECHNIQUE DE FABRICATION DE LAMES MINCES
DANS DES SËDIMENTS MEUBLES
Cette technique nécessite un lyophilisateur muni d'un dispo-
sitif d'inclusion dans la résine, afin de réaliser l'imprégnation directement
dans la chambre à vide de l'appareil. ,Elle s'effectue en quatre étapes:
(cf. Tableau 1).
- k2_~r~Q~r~!i2~_~~~_~çb~~!illQ~~, avec un premier prélèvement sur la ca-
rotte qui est radiographié
et à partir duquel on effectue un deuxième prélève-
ment de 4 cm de diamètre ;
- b2_1~Q~bi!i~~!iQ~ au sens large qui comprend la congélation de l'échan-
tillon avec de l'azote liquide, puis la lyophilisation au sens strict, c'est-
•
à-dire la sublimation sous vide de la glace;
- b~imQr~9~~!iQ~ avec de l'araldite, suivie d'une phase de durcissement
Les seuls artéfacts importants, imputables à c~tte technique,'
sont les fractures se produisant au moment de la congélation. Elles correspon-
dent souvent à des limites entre des sédiments différents et sont nettes, ce
qui ne gêne pas beaucoup 1'observation.

---

..
~
- 109 -
APPORTS DES LAMES i1INCES A L,'~ CONNAlSSANCE DE LA DYN.A.~1IQUE
----------_...__....._--_._--_._ ...__ ._--
SËDIMENTAIRE :
Nous avons suivi la démarche suiv,)nte. Dans un premier temps,
nous avons essayé de dégager~ pour des s6diments dont le mode de mise en place
était connu, des critères microfaciologiqucs, car:lctéristiques de tel ou tel
type de dynamique sédimentaire. Dùns un deuxième temps, les -infottnations ainsi
recueillies, ont ét~ utilis~es pour tenter de pr 'ciser la dynamique correspon-
dant à d'autres exemples de faci~s dont les pro(~SSUS de mise en place étaient
plus difficiles à apprécier.
En effet, la dynamiqu~ s6dimentaire est en g~néral déterminée
à partir de caractéristiques de ~t.ructure, de ~~extlJre et de composition des
sédiments. L'étude en lame mince, grâce il U'1e obscrvcJtion b l'échelle micros-
copique permet de préciser ct compléter ccs ir,hrmations.
Ainsi, pour ce qui est des _~tructure~. (Tùblcélu 7), nous avons observé deux cas.
Dans le premier cas, les structll'"<:S sont visibles il l'oeil nu ou en l'ildiogra-
phie et ra lame mince permet soit de mettre 0n évidence des microstructures
("graviers enrobés" dans des brèclles - Pl. 7), soit de préciser des str'uctures
telles que les laminations (contacts entl'e les laminées, disposition des par-
ticules •.. etc - Pl. 2 a 4) et ainsi de mirux apnr6cier leur signification dy-
namique. Dans le deu xi ème cas, on n'observe pas de structures à l'oeil nu ou
en radiographie, l'examen du sédiment en lame mince permet soit de confirmer
l'absence de structures d'origine dynamique, soit de mettre en évidence des
alignements de particules indicateurs d'une dynamique sur le fond (Pl. 21).
Pour ce qui est de la texture, la l alT!e mi nce confi rme souvent l es faciès gra-
nulométriques tels qu'ils sont définis préalablement par les études sédimento-
logiques; de plus, elle permet d'une part de déceler la présence d'agrégats
vaseux et d'autre part d'indiquer cell~ de matrice dans le~ loges de Foramini-
fères, ces deux types d'informations ayant une signification dynamique. Les
2gr~g~~~_y~~g~~~ susceptibles d'être détruits au cours des lavages, sont 1'in~
dice d'une dynamique sur le fond qui permet leul" formation à partir de sédi-
ments'déjà en place. ~~_~~~~li~~~9~_9~~_129~~_~~_E2~~~i~lf~r€~_Ql~Qf~Q~ig~~~
e2r_~~_l2_~~!~if~ avait déjà été signalé par SIEVER et KASTNER (1967) grâce à
la présence de moules internes dans les résidus décarbonatés; il suppose un
transport du matériel argileux et biogénique en suspension turbulente, afin

---

r
STRUCTURES D'ORIGI~E DYNAMIQUE
SIGNIFICATION
A l'oeil nu et
En l2lme mince
DYNAMIQUE
en radiographie
"Boudinages"
EnrcbilQe de ga l2ts r.:;)US de sédkents pa r
"Debri s fl O\\'IS"
Structures lenticulaires
d~s Diatc~~es fila~enteuses
F:É~c:r.ce éVEntuelle de "gl-aviers enrobés'
Brf:ches
(ozrticules entourées d'une matrice
"Debris flows"
concentrique)
1
Contact basal érosionr.el.
Idem
diffus au so~~et
1
~- - -G-a~o:l:s-'-e-;- - - - - -1-S'=~'~'~i'C-g~'~'lo~'~ciq~e-e~ ~i;é~a~-
r
"
Scr.: n
1
-
,
-
l
IC~;qLC ces p~rtlcu es
----------------~---------------------
1
C:~c~~tratiGn de certaines particules
1
0="0=~;:S vaseL:X fè.L!r,e de olate-fcrre)
Turbidites sableuses
.r.~
1
è~.; :~s~ .
Laml,~teS
['-
. ,
rl
d'I- "
'11"
li l
o
~:SpGSltlor ~ec~rlS COqUl
lerS
a
....
....
b3se ces 1à8inées et parall~le~Ent li
celles-ci.
C~~tacts n2ts er.trc les laminées
i
1
Cont3ct net à la base
Idem
----------------- - .- - - - - - _. - - - - - - - - - - - - -
Contaurites sableuses
Pas de gra~ocla$sE~ent
Ide::l
(de vannage)
~----------------
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
V:riaticns d'é~Jisseur et de 9ra~ulorné-
1
Lar.l1 ntes
trjc des lë.r.~ir:(2S à r-onir.li~ifères.
Cçntacts diffus entre les laminées
Pas de structures
Aligne~2nts de certaines particules
Turbidites
déterninJnt un litage fin et irréçulier
sil ta-argileuses
Pas de structures
Pas de s~:'uctures (quand il y en a.
Pélagites et
elles indiqu~nt des rernanie~ents
hémi-pélagites
d'origine dynamique ou biologique)
TABLEAU 7 - APPORT DES LMJ.ES MINC~S A L'ETUDE DES STRUCTURES D'ORIGINE DYNAMIQUE.
l
,
"*...
i
('h
'4.JtWb 4XiP '''#80''''46'*0. A!'_.\\IOt
.3 .•
' U ; {.".3
a .AL .. ik .. '.HA ;.;S....i R.M %BiSSA .. 10. X... t.ça. k. &. M4iiJ4. ).1. i. 0" 4.A
3Rt ...%iI .. S L3
;.r14h/o':.'"
JilU" "M
-

---

- 111 -
que les argiles puissent pén~trer dans les loges. A cet égard, nous avons pu
constater que les loges des Foraminifères étaient vides aussi bien dans les
faciès pélagiques que dans les facil~s de contourites, alors qulelles sont rem-
plies par une matrice
argileuse dans les turbidites. Ce remplissage serait
donc possible dans des écoulements très turbides et apparaîtrait coome typique
des écoulements de gravit~.
Par contre, les arrangements texturaux qui ont
été définis sur la base de la présence ou non de matrice et sur le pourcentage
de sables et silts grossiers, n'ont pas directement une signification dynamique,
ceci pour deux raisons. ~i_l~~~~~~~~_Q~_l~_r~r~!~_g~_l~_~?!ri~~peut être due
à un vannage des particules fines par des courants de centour (Pl. 3), elle
peut aussi être le résultat d'une ségré9ation granulométrique par des mécanis-
mes hydrodynamiqu€Sagissant
dans un courant de turbidité (Pl. 2 et 21) ou par
l'effet de tri des particules ingérées par un organisme fouisseur (Pl. 23).
D'autre part, si un fQr!_QQ~r~~~!Q9~_~Q_~~~1~~_~!_~i!!~_9rQ~~i~r~
peut indi-
quer une dynamique sédimentaire
de forte "intensité sur le fond ("debris flows",
courants de turbidité de forte densit0 et de forte vitesse), il peut aussi être
dû à un apport massif à pal,tir de lél fonte des glaces (Pl. 18).
Enfin, les informations apportées pélr les lames minces sur la
composition sont nombreuses. L'observation des sédiments au microscope optique
permet entre autres :
- de déterminer la nature des particules enveloppées d'une pellicule
dioxydes et dlapprécier 11 importance et la régularité de l'épaisseur <ie cette
pellicule, une épaisseur variable étant un indice de déplacement des particules;
- de définir la nature des particules silteuses et plus particuliè-
rement des silts carbonatés ce qui est important dans la mesure où selon qulil
s'agisse de particules détritiques ou biogéniques (petits Foraminifères planc-
toniques), la signification dynamique pourra ne pas être la même;
- dlapprécier le pourcentage relatif des organismes entiers par rap-
port aux fragments, ce ~ui peut donner, suivant la cause de la fragmentation,
des informations sur la dissolution (Pl. 15), la dynamique (Pl. 1) ou l'action
de la bioturbation (Pl. 23).
Dans tous les cas, une dynamique sédimentaire ne pourra être
définie que par un ensemble de critères de structure, de texture et de compo-
sition .; chacun de ces critères étant plus ou moins important suivant l'envi-
ronnement sédimentaire en général, et la dynamique sédimentaire en particulier.

---

- 112 -
Si nous considérons chaque type de dynamique sédimentaire,
nous pouvons ainsi résumer les critères distinctifs les plus importants .
• LES FACIES PELAGIQUES se caractérisent par l'absence de
structures d'origine dynamique, l'abondance d'un type d'organismes pélagiques
(Foraminifères planctoniques ou Ptéropodes ou Diatomées), leur disposition quel-
conque dans le sédil;lent et la grande rareté des particules détritiques terri-
gènes grossières.
Des laminations peuvent existej" dans ce type de faciès, mais
elles n'ont pas de signification dynamique. Ainsi, dans les vases siliceuses
biogènes à Diatomées, ces structures, se traduisant par une alternance de la-
minées li Diatomées filamenteuses fragiles, et de laminées à Diatomées rondes,
plus résistantes, sont dues à des fluctuations de l'état de confinement du mi-
lieu (Pl. 16) ; elles peuvent être dues aussi à des varilltiollS dans les apports
de matériel terrigène: c'est ce q~i a été observé dans un contexte de plate-
fonne épicontinentale (Pl. 17).
Un cas particulier est représenté par les faciès contenant
une forte proportion de matériel issu de la dérive puis de la fonte des glaces.
Ils'se caractérisent par l'absence de structures d'origine dynamique, la pré-
sence d'un matériel gl~ossier hétérornétrique, mal classé, de nature peu variée
(quartz et lithoclastes de carbonates ou verres volcaniques) ; de plus, on note
la présence de minéraux qui sont nonnalement altérés et détruits en milieu'
marin: hornblendes, pyroxènes.
Des structures telles que des contacts nets avec le sédiment
sous-jacent seraient des indices de remaniement de ces faciès par des courants
de gravité (Pl. 18) .
• LES FACI ES MIS EN PLACE PAR DES ECOULEf~ENTS DE GRAVITE :
~~~_f~~i~~_9~_~9~~ri~_fl~~~: (Pl. 7 et 19) se caractéri-
sent- par des particules grossières (sables moyens à graviers) noyés dans une
matrice silto-argileuse. Ces particules sont très hétérométriques, de nature
variée et, à proximité de la zone du rift de la dorsale médio-atlantique, elles
peuvent être enrobées d'enduits rouille d'épaisseur variable. Dans quelques
cas, on note la présence de structures telles que des "graviers enrobés" qui
sont des cendres ou verres volcaniques qui ont été enveloppés
par une matrice
concentrique (Pl.
7).

---

- 113 -
- ~~~~~~~_~~~!if~li~r~_~_~~~fb~~_~_~~!ri~~_9~_gi~!Q~g~~ :
il s'agit de brèches dont les éléments sc présentent sous plusieurs aspects
en lentilles millimétriques de sédiments il Foraminifères planctoniques et Ra-
diolaires (Pl. 5) ou en "boudins" centimétriques (jusqu'à 4 cm) de sédiments
*
à éléments détritiques. Dans ces brèches, les "galets mOlls", au cours de leur
transport, s'enrobent de Diatomées de forme filamenteuse, qui constituent un
cortex plus ou moins épais: moins d"
mm dans le prer1ier cas, h 5 rrvn dans le
deuxième cas.
Nous avons noté que les limites "galets mous" - cortex peuvent devenir floues,
par suite d'un mélange entre les deux sédiments, vrùisemblablement dû à une
augmentation de l'intensité du courant .
• LES FACIES DE TURBIDITES ET DE CONTOURITES
Deux grands types de caract~res peuvent être utilisés pour
distinguer dans des faciès a laminéps, ceux qui se rattachent à des turbidites
et ceux qui se rattachent à des contoul'ites (Tableau 8) : ce sont d'une part
des caract~res de structure, d'autre part, des caractères de composition litho-
logique
- les caractères de structure consistent en l'Q~~~fL9~~_~2~!~~!~
(nets, érosionnels ou diffus), non seule~cnt ~ la base et au sommet d'une sé-
quence, mais aussi entre les laminées la constituant; la présence ou non d'un
gr~~Qçl~~~~m~~! qénéral au niveau de toute la séquence et qui peut être marqué
seulement au sein de certaines lùminées ; la !~ill~_Q~~_l~mi~~~~_et leur évo-
lution granulométriq~e ; la présence 9~~lig~~~~~1~_9~_~~r!i~~1~~.
- les caractères de composition lithologique
consistent en l~_r~~~r:
!i!1Q~_Y~r!1~~!~ des composants avec présence ou non de concentration de cer-
taines particules ; 1~_Q~!~~~_9~~_~QmpQ~~~!~, qui est fonction de l'environne-
ment sédimentaire et notamment des sources d'apport disponibles. Il est à noter
que la ségrégation des particules dans certains courants de turbidité de même
que le vannage par des courants de contour, conduisent à la mise en place de
sédiments à matrice très rare. Le pourcentage de matrice ne peut donc être con-
sidéré comme un critère de distinction entre turbidites et contourites.
Ces deux grands types de caractères nOLIs pennettent d'identi-
fier la nature de la dynamique sédimentaire (Tableau B) et éventuellement de
mettre en évidence deux dynamiques répétitives dans une même séquence de la-
minées (Pl. 4).
* - Pl. 6

---

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CA?~CTERES DISTINCTIFS
SEQUENCE DE T~R3:CrTE
SEQUENCE DE CONTOURITË
- Erosionr.el A la base èe la séq~e~cc ct diffus ~u so~~ee
- Nct A la base cà la séçuer.ce
w
0::
CONTACTS
::::l
- ~e~5 e~ere !es la~i~6cs
- Diffus entre les l~minée5
1-
U
~
1
GRA~;~CLASSEi1;~~T
- Gén~ral, ~arq~6 au niveau è~~ l~~inécs A é1émcr.ts
- Absent
1-
d<ftTi tiques
1
tr.
1
'-'-'
C>
1
Les la:.linées fa:1t pl::s de J ~ 1 ~""'·d'ép:Jis!'cur avec
Très variablp, avec de brusq~e~ e~~entatjcn~
1
T.t.! LLE CES
'/l
diminution de l'épaisseur vers
'-'-'
1~ h~ut de 13 séq~er.cc
de l'épaisseur et de la grar.;l1oo.Jétrie des
c::
Lft.'HtŒES
1
'-'-'
!a~inécs ~ For~minifères pla~ctcniq~es
l -
1
1
L>
:
i
Pr6se~ts d2~S les tur~1dl~e5 tlncs
Pas d'al;q~p~ents
i?Ax-:-;CULES
1
u
i
1
i REPARTITION
C04""::::c::=:r~tio.., j
13 b~sc è~ 1..1 SéÇ:'::.?;1CC cc: ccr~.linc.'; particules
P3S
de r~?a=tition particulibre
1
1
VERTICALE
(c1g ré,;.:.. ~s
V..1.!:~:.: x,
F.
br:-: th i q:.:c.'.,
è~~:;~ è0 r~éro?~èc~)
1
1
12
1
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~".;TE;:;1 EL TERR i ~:.;~ 1 1 :>
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:'~;''iEPI::L C;::S:~;;"7~
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r"TcRIEL
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T"?~"T"'T
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1
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1
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-.~..ltl-ri~l oJ:ritiq:..:c at'o:-;è~nt, 1('~ P~:'-I- ~.J =e5!"it.....: d.',~~~~iq;/c fréquent.
1 -
....
X~ttricl d{tritique présent ~t concentré
::,:
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1
G
0 '
1
ticulcs g=o~si~~es A CO~:0y~ ~in~ra- 1
en lar.JinÉ2s.
<->_
l,g:-lçdts "·~sL'l..'x ra~t-.:'s.
1
1
t;ATliRE
lo~icue car3ccéristiqua ~~S so~~ccs
-
LJ
g
-
•
1
- Pas d'aq~~gats vaseux.
d',1pr ûrt .
i - FC=-.J:~,i:1i[t:l('S ;,,1.:..,;ctc~iqo.1cS abon-
:
I
g
i
i
d.J..-;ts,
SetH'C'."):
fr.Jer,cnt~s.
For..:mi.-:if0rcs planc:o."Jiq~es frliquents
1
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DES
- ;'gr..!.'(]dt:.; V..1scux frt!:ç::c.~~s
1
l
1
souvent entiers et A loqes vides.
::: :3
F~~.-;o èépl.J.c~c.
, - Fora .."ini a'res plancto:1iqc·'.'s "~sen:s \\-
- Pas de f.wne dtf1placée.
t~
CG~I,POSi\\'ns
1
o~ rares
1 -
M~tric~ pr6~c~:e s~rto~t dans
lo)os de :or~ninjf~res.
- ~3tricc absente dans les l~~inées A élé-
15
j
- .~,Hrice abo::è<lr.tc (turLièit<!s fines) 1
~ents détritiques.
1
A abs<!::te (t~rbièitc~ çrossiLrcs)
1
1
1
1
Fora.r.:inifJrcs
S.:1.")5 trilCC:i de disso;~.:~.:c~
Dissolution des Foraminifères planctor.iques
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Peu de biot~rbation au so~ct des s~ç~cnces
Bioturbation au so~~et d~s séquences
TABLEAU 8 -
CARACTERES DISTINCTIFS DES TURBIDITES ET DES CC~TOURITES ETUDIEES -
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,
- 115 -
• CAS PARTICULIER: LES FACIES A DIATOMEES:
Au cours de cette étude. nous avons étudié plusieurs exemples
de faciès à Diatomées dont les principales caractéristiques sont résumées dans
le tableau 9.
Ces faciès diffèrent essentiellement [1ar la nature des Diato-
mées et 1e pourcentage de 1a matri ce argil eu se .
1.
LA NATURE OLS DIATOMECS :
Les Di atomées fi 1amenteuses qu i sont des fOl1l1es frag i l es, ni ont
été rencontré5que dans un environnement particulier: une dépression ~solée
de la dorsale médio-atlantique. D'éven~uelles variations dans le confinement
du milieu, qui pourraient être liées aux fluctuations d'une circulation pro-
fonde, rendraient compte de la dissolution des fornles filamenteuses et seules
les fonnes rondes seraient alors conservées. fonnant des laminées (Pl. 16).
Dans tous les autres faciès. ce sont les Diatomées rondes,
plus résistantes, qui prédominent. Il faut noter que ces Diatomées sont par-
ticulièrement abondantes dans la zone du rift de la dorsale de Reykjanes, où
elles sont accompagnées de verres volèilniques (Pl. 24). Ceci confinnerait 1 'hy-
pothèse selon laquelle le matériel volcanique aiderait à la préservation des
Diatomées, par suite de la libération de silice par altération de ce matériel
(in HEATH, 1974).
2.
LE POURCENTAGE DE MATRICE ARGILEUSE
Dans les milieux sous saturés en silice, ce qui est générale-
ment le cas, les Diatomées se dissolvent au profit des argiles qui jouent le
rôle d'une pompe à silice (WOLLAST, 19ï4).
Nous avons noté que les faciès pélagiques à Diatomées se ca-
ractérisent par une. matrice argi leuse très peu importante (Pl. 15). Par contre,
tous les faciès à fort pourcentage de matrice présentent des indices de mise
en place par courants de gravité (agrégats vaseux - Pl. 24 - alignements des
Diatomées parallèlement au litage - Pl. 25 -. contexte général d'apports par
courants de turbidité - Pl. 26). Oans ces différents cas, les Diatomées ne

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FACIES ET
CARACTERISTIQUES MICROFACIOLOGIQUES
INTERPRETATION
LOCALISATION GEOGRAPHIQUE
NATURE ET %
%D'ARGILE
AUTRES RENSEIGNEMENTS
DYNAMIQUE
DES DIATor~EES
Vàses siliceuses biogènes
Présence de laminées de Diatomées
Pélagique avec variations
Filamenteuses
-
15 %
(dépression isolée)
rondes avec augmentation des détri-
du degré de confinement
Dorsale de Reykjanes
(85 %)
tiques et des argiles (30 %)
Vases sablo-silteuses à
Dia tO::'lées
et verl'es
Rondes (30 %)
30 %
Frésence d'agr~gats vaseux
Turbidite
volcaniques.
Influence de courants de
(2i ft)
Rondes (50 %)
10 %
masse d'eau (vannage) sur
Dorsale de Reykjanes
dép6t pélagique
l.O
....
....
Vases sil to-argileuses
Frustules plus ou moins paral-
à Diatomées
lèles au litage
Rondes (40 %)
40 %
Turbidite
(Rift)
Dorsale de Reykjanes
Vases argilo-silteuses
à Dia tO.71ées
Rondes (30 %)
60 %
Turbidite
~aine abyssale)
TABLEAU 9 -
RESUME DES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DES FACIES A DIATOMEES -

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- 117 -
seraient pas en placet mais auraient été entraînées à partir de leur lieu de
gisement par des courants se déplaçant sur le fond. Leur conservation serai~t
assurée par le fort taux de sédimentation, dimi nuant 11 importance des échanges
avec l'eau
sus-jacente et donc l'influence des phénomènes de dissolution. On
pourrait rapprocher ces faciès de ceux à structures lenticulaires ou à "boudi-
-nages" (cf. Chapitre III), où ce sont des Diatomées filamenteuses qui sont
piégées au cours d'écoulements en masse .
• APPORT DES LAMES MINCES À LA CONNAISSANCE DES PHtNOMÈNES
DE BIOTURBATION :
Nous avons tout d'abord approfondi l'étude de structures lar-
gement décrites dans la littérature, telles que les terriers et les marbrures.
Nous avons ensuite mis en évidence d'autres structures de bioturbation, se
traduisant par "des variations de répartition de la matrice, dans des sédiments
qui apparaissaient homogènes à l'oeil nu et en radiographie. L'étude des dif-
férents types de terriers a pemis d'établir des ct'itères de distinction du
mode de remplissage. Ainsi, un remplissage passif par gravité, parait se carac-
tériser par des contours nets des terriers et un sédiment de remplissage de
nature totalement différente du sédiment enveloppant, avec des particules non
fragmentées (Pl. 8) ; par contre, un remplissage actif par remaniement du sé-
diment enveloppant semble se distinguer par-des contacts flous des terriers,
des phénomènes de tri des particules et parfois par des orientations de celles-
ci perpendiculairement aux parois (Pl. 9 et 11). Ces renseignements peuvent
aider les ichnologistes à déte~liner le groupe d'organismes responsables de
la formation de ces terriers. Dans les marbrures, nous avons pu distinguer des
zones d'habitation avec des terriers à parois nettes et
remplissage différent
du sédiment enveloppant, dans lesquels l lorganisme fouisseur devait se retirer,
et des zones de recherche de nourriture, caractérisées par des terriers à li-·
mites floues, puis par un mélange hétérogène des sédiments. Ces structures tra-
duisent la permanence et la mobilité de l'activité animale sur des épaisseurs
plus ou moins importantes de sédiment, ce qui nlest possible que dans des en-
vironnements où les apports sédimentaires sont réduits et donc en l'absence
de courants de turbidité. Les variations de répRrtition de la matrice seraient
les derniers indices de bioturbation observables au microscope optique. Elles
semblent traduire une activité animale intense conduisant à une destruction

---

- 118 -
de toutes les structures et à une apparence d'homogénéité à l'oeil nu ct en
radiographi c.
Enfin, la présence d'enduits ferru~iilleux ou pyriteux, au ni-
veau des contours des terriers, et de cristaux cJ.l~bol1atés, plus ou moins auto-
morphes, dans les structures de bioturbation, indiquerait des processus de dia-
genèse précoce.
, PERSPECTIVES DE RECHERCHE
En ce qui concerne la m~thodologie, on doit s'acheminer vers
la réalisation de lames minces de sédiments plus longues afin de pouvoir tra-
vailler sur des séquences complètes et non sur des portions de séquence; nous
pourrons ainsi cerner les évolutions au sein d'lJn~ même dynllmique sédimentaire
(turbidites sableuses à turbidites vase~scs) mais aussi le passage entre dif-
férentes dynamiques sédimentaires ("debris flows" - courants de turbidité, par
exemple). De plus, il serait intéressant de cou~ler la technique ~ une étude
au ciicro~cope électronique à balay~ge afin qu~ cette de}nière se fasse sur des
échantillons dont le contexte gén6ral aura 6té pr~cisé par l'examen des lames
minces au microscope optique.
Plus généralement, il serait intéressartt de comparer ces m;cro-
faciès de sédiments meubles récents ~ des microfacits de roches anciennes cor-
respondant aux mêmes types d'environnements (carottes du Deep Sea Drilling
Project, "deep-sea fans" anciens
en affleurcments à terre).
Enfin, nous avons signalé, tout au long de nos études, la
présence de phénomènes de diagenèse précocc, nota~mcnt carbonatée, dont l'é-
tude approfondie nécessiterait des observations au microscope électronique à
balayage et à la microsonde de CASTAING.
Dlunemanière générale, nos études ont montré l 1 intérêt de
l'observation des sédiments en lame mince afin de préciser et compléte~ les
infonnati ons obtenues pa r les techni ques traditionnell es. Les perspectives of-
fertes pennettent d'envi sage)- le développement de cette technique pour 11 étude,
de la dynamique sédimentaire et de l'évolution des sédiments après leur dépôt.

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WORTHINGTON L.V., VOLKMANN G.H.
(1965)
The volume transport of the Norwegian sea overflow water 1n the North
Atlantic.
Deep Sea Res., Oxford, vol. 12, n° 4, p. 667-676, 7 fig.
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