Caractérisation géochimique des changements paléoenvironnementaux au cours de l’Évènement Océanique Anoxique 2 (~94 Ma) dans le Bassin Vocontien (SE France)

The Cenomanian-Turonian transition (~94 Ma) of the upper Cretaceous is marked by a period of decreased O2 concentration in the sediments and water-column and biogeochemical perturbations, named Oceanic Anoxic Event 2 (OAE 2). Like all the OAEs of the Cretaceous, OAE 2 was initiated in a context of increasing CO2 concentrations in the oceans and in the atmosphere, interpreted as volcanic outgassing. The heterogeneity in the responses toward this global-scale perturbation suggests that regional or local environmental mechanisms contributed to the scenario of initiation and evolution of OAE 2. The objective of this thesis is to determine the role of these mechanisms at different spatial scales. The approach consists in a comparison of the biogeochemical conditions associated with OAE 2 in an epicontinental basin, as the Vocontian Basin (SE France), with others basins in the world. The comparison of geochemical organic (TOC, HI vs. OI), inorganic (Major and Trace elements enrichments, iron speciation) and isotopic (δ13C, δ15N, δ34S) data of two sections from the Vocontian Basin likely indicate that the concentration of CO2 and sulfates in the basin, associated with the activity of a Large Igneous Province, was the triggering factor of the OAE 2. Heterogeneities in the oxygenation conditions were predominantly associated with basin configuration and renewal rate of deep waters, but also with primary productivity conditions and with regional climatic parameters.
Le passage Cénomanien-Turonien (~94 Ma) au Crétacé supérieur est marqué par une période de diminution de la quantité d’O2 dans les sédiments et la colonne d’eau et de perturbations biogéochimiques appelé Évènement Océanique Anoxique 2 (OAE 2). Comme l’ensemble des OAEs du Crétacé, l’OAE 2 s’est mis en place dans un contexte d’augmentation de la concentration en CO2 dans les océans et l’atmosphère, interprétée comme d’origine volcanique. L’hétérogénéité des réponses à cette perturbation globale suggère que des paramètres environnementaux régionaux ou locaux ont contribué au scénario de mise en place et d’évolution de l’OAE 2. L’objectif cette thèse est ainsi de déterminer le rôle de ces mécanismes à différentes échelles spatiales. La démarche consiste en une comparaison des conditions biogéochimiques associées à l’OAE 2 dans un bassin épicontinental, comme le Bassin Vocontien (SE France), avec les bassins océaniques mondiaux. La comparaison de données de géochimie organique (TOC, HI vs. OI), inorganique (enrichissements en éléments majeurs et traces, spéciation du fer) et isotopique (δ13C, δ15N, δ34S) de deux coupes du Bassin Vocontien semble indiquer que l’augmentation de la quantité de CO2 et de sulfates dans le bassin, associée à l’activité d’une Grande Province Volcanique, fut le facteur déclencheur de l’OAE 2. Par ailleurs, les hétérogénéités des conditions d’oxygénation semblent être majoritairement associées aux configurations géométriques des bassins et au taux de renouvellement des leurs eaux profondes, mais aussi aux conditions de productivité primaire influencés par les cycles de nutriments, et enfin aux paramètres climatiques régionaux.