Séminaire GM/LGO de Marco TERZARIOL (Géosciences Marines, Ifremer, Brest)

Methane Hydrate-Bearing Sediments: The Role of Fines

 

Methane hydrate-bearing sediments (MHBS) are relevant to the organic carbon cycle, seafloor instability, and as a potential energy resource. Sediment characteristics affect hydrate formation, gas migration, and potential recovery strategies. The first part of this presentation will focus on testing the Geotech properties of natural hydrate-bearing sediments. Finally, we combine the physics of granular materials with robust physical models to anticipate the pore habit of methane hydrates as a function of the sediment characteristics and depth. Results highlight the critical role of fines on sediments mechanical and flow properties, hydrate pore habit, and potential fluid migration.

Séminaire de Pascal Philippot (Géoscience Montpellier)

L’oxygénation de la Terre: point de non- retour global mais registre local

Soutenance HDR Pascal Le Roy

Architecture et préservation sédimentaire des plates-formes continentales à faible alimentation et des plates-formes réactivées au cours du Quaternaire.

 

Résumé

La cyclicité composite des enregistrements sédimentaires et les architectures des séquences de dépôts ont été au cœur de nombreux travaux menés sur les sédiments quaternaires des plates-formes continentales durant les trente dernières années. Les études les plus nombreuses ont porté sur des exemples associées à des contextes de forts taux de subsidence et flux sédimentaires permettant des préservations et définitions optimum des séquences. Les travaux présentés ici s’intéressent à l’architecture et à la préservation sédimentaire des plates-formes « maigres » (starved margins) moins étudiés mais largement distribués dans le contexte des marges actuelles. Faiblement alimentées, ces plates-formes sont peu subsidentes et souvent associées à une forte dispersion sédimentaire en lien avec un fort hydrodynamisme. La préservation des séquences hautes-résolutions y est parcellaire mais les enregistrements discontinus dans l’espace et dans le temps constituent néanmoins les témoins clés des changements environnementaux complétant les approches menées à terre. Les exemples étudiés correspondent à 1) des environnements clastiques et silico-carbonatés des zones tempérées (plate-forme armoricaine et plate-forme marocaine), 2) des environnements mixtes clastiques-carbonatés des zones tropicales (plate-forme de Nouvelle-Calédonie), 3) des environnements purement carbonatés des zones tropicales (canal du Mozambique et SW Pacifique). La préservation des séquences sédimentaires est aussi abordée pour des exemples de plates-formes réactivées au sein de contextes tectoniques compressifs ou transpressifs aboutissant à un partitionnement des motifs d’empilement des enregistrements sédimentaires. Pour la majorité des cas étudiés, l’organisation stratigraphique des plates-formes à faibles alimentations est avant tout contrôlée par les cycles eustatiques à 100 ka. Néanmoins, l’hydrodynamisme, la paléo-morphologique et la tectonique constituent les paramètres cardinaux communs contrôlant leur évolution quaternaire et leur conférent leurs spécificités. Ces différents paramètres s’enregistrent différemment : le contrôle tectonique se caractérise à partir de la préservation de plusieurs séquences tandis que le contrôle hydrodynamique est mis en avant à travers le dernier cortège transgressif. Les géométries des cortèges de dépôts montrent une grande variabilité en lien avec le régime sédimentaire et les variations locales d’accommodation déterminées par la combinaison de la paléo-morphologie et des mouvements verticaux. Pour l’exemple de la plate-forme armoricaine, le cortège transgressif est enregistré de manière synchrone par le remblaiement des vallées incisées de la plate-forme interne et la construction de grands bancs tidaux. Les faibles taux de sédimentations y déterminent la mise en place tardive du cortège de haut niveau et le développement des surfaces de ravinements est en lien avec les discontinuités morphologiques du substratum influençant les vitesses de recul de la ligne de rivage. Pour la plate-forme mixte clastique-carbonatée de Nouvelle-Calédonie, les géométries sont également contrôlées par l’héritage morphologique du substratum et la déclivité du haut de pente continentale. Ce contrôle conduit à un fort partitionnement spatial et temporel des dépôts carbonatés et clastiques. Par ailleurs, la paléo-morphologie limite localement la dispersion hydrodynamique favorisant la mise en place et la préservation des dépôts. La préservation est aussi favorisée au sein des segments de plates-formes basculés associés aux jeux de failles régionales récentes. Cet effet est amplifié par la concentration des flux sédimentaires au sein de ces segments qui chenalisent les arrivées terrigènes.

Composition du jury

Jacques Deverchère (Université de Bretagne Occidentale)

David Menier (Université de Bretagne Sud)

Jean-Noel Proust (Université de Rennes 1)

Marina Rabineau (Université de Bretagne Occidentale)

Bernadette Tessier (Université de Caen Basse Normandie)

Vera Van Lancker (Muséum des Sciences Naturelles, Bruxelles)

Séminaire GM/LGO de André DROXLER (Rice University, Houston, USA)

Centennial and extreme climate variability in the last 1500 years

from the Belize Central Shelf Lagoon (Central America):

successive droughts  and floods linked to the demise of the Mayan civilization

 

This study focuses on the last 1500 yr precipitation record archived in the mixed carbonate/siliciclastic sediments accumulated in the Belize Central Shelf Lagoon, part of the Yucatan Peninsula eastern continental margin, proximal to the land areas where the Mayan Civilization thrived and then abruptly collapsed. This study is mainly based upon the detailed analyses of marine sediment cores retrieved in 30 and 19 m of water depth from Elbow Caye Lagoon and English Caye Channel. The variations of elements such as Ti and K, and Ti/Al counts in these two cores have recorded, in the past 1500 years, the weathering rate variations of the adjacent Maya Mountain, defining alternating periods of high precipitation and droughts, linked to large climate fluctuations and extreme events highly influenced by the ITCZ latitudinal migration.
The CE 800-900 century just preceding the Medieval Climate Anomaly (MCA), characterized by unusually low Ti counts and Ti/Al, is interpreted to represent a time of low precipitation and resulting severe droughts in the Yucatan Peninsula, contemporaneous with the Mayan Terminal Classic Collapse. High Ti counts and Ti/Al, although highly variable, during the MCA (CE 900-1350) are interpreted as an unusually warm period characterized by two 100-to-250 years-long intervals of higher precipitation when the number of tropical cyclones peaked. These two intervals of high precipitation during the MCA are separated by a century (CE 1000 -1100) of severe droughts and low tropical storm frequency coinciding with the collapse of Chichen Itza (CE 1040-1100). The Little Ice Age (CE 1350-1850), several centuries during which Ti counts and Ti/Al reach minimum values, is characterized by systematic drier and colder climate conditions with low frequency of tropical cyclones. Two extreme Ti and K count minima might coincide with historical drought times and related Caribbean-wide famines in the year CE 1535 and the last third of the 18th century (CE 1765-1800).

Séminaire de Julia Ribeiro (Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences)

Cycling water within the deep Earth since subduction infancy