Analyses isotopiques et géochimiques menées sur les poissons fossiles et les sédiments de la formation d'Escuminac (Dévonien supérieur, Miguasha, Québec) et implications paléoenvironnementales

• Main Author: Matton, Olivier
• Format: Others
• Published: 2009
• Subjects: Poisson fossile; Sédiment; Formation d'Escuminac; Paléoenvironnement; Dévonien
• Online Access: http://www.archipel.uqam.ca/2279/1/M10905.pdf

Le cadre paléoenvironnemental de la Formation d'Escuminac a été investigué par le biais d'analyses géochimiques (terres rares) et isotopiques (Rb-Sr, Nd-Sm) effectuées sur du matériel fossile et des sédiments de la section type de cette formation. Pour ce faire, des échantillons d'argilite et des ichthyolithes appartenant à cinq espèces de poissons fossiles différentes (le placoderme Bothriolepis canadensis, l'acanthodien Homalacanthus concinnus, l'actinoptérygien Cheirolepis canadensis, le dipneuste Scaumenacia curta et l'ostéolépiforrne Eusthenopteron foordi) et pour lesquels la position stratigraphique est connue ont été étudiés. Les analyses isotopiques furent réalisées en spectrométrie de masse par ionisation thermique et les abondances de terres rares ont été mesurées par ablation laser ICP-MS. Les résultats obtenus dans cette étude suggèrent que les bioapatites ont subi un certain grade de diagénèse mais qu'il est malgré tout possible d'y récupérer des signatures paléoenvironnementales pertinentes. Le matériel dentaire apparaît plus résistant à l'altération que les os ou les écailles. Les ratios 87Sr/86Sr des bioapatites varient de 0,70804 à 0,70845. Les signatures les plus sûres sont similaires à la composition isotopique en Sr de l'eau de mer au Frasnien, suggérant un environnement marin ou saumâtre pour la Formation d'Escuminac, sans variation interspécifique ou stratigraphique claire. La majorité des échantillons analysés présentent cependant une déviation significative des valeurs marines vers un signal plus radiogénique. Cette déviation serait le résultat d'échanges post-mortem de Sr entre les fossiles et un fluide diagénétique isotopiquement distinct des eaux dans lesquelles ont vécu les poissons. Tous les ichthyolithes sont fortement enrichis en terres rares et montrent un patron normalisé au NASC similaire à ceux décrits dans les bioapatites paléozoïques d'origine marine. Les εNd(T) des argilites varient de -4,8 à -6,4, suggérant que de jeunes sources appalachiennes ont dominé la sédimentation détritique tout au long de la mise en place de la Formation d'Escuminac. Une composition isotopique en Nd plus radiogénique (de -2,6 à 4,6) est obtenue pour les bioapatites. La divergence entre le εNd(T) des sédiments et des fossiles implique la présence d'un autre réservoir de Nd pour les ichthyolithes de la Formation d'Escuminac. Les fossiles de la Formation d'Escuminac portent une composition isotopique en Nd qui les rapproche plus de conodontes de la région baltique que des conodontes nord-américains. Un contact entre le bassin collecteur de la Formation d'Escuminac et l'océan Rhéique est ainsi proposé. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Escuminac, Dévonien, Géochimie, Paleoenvironnement, Diagénèse.