Дисертації з теми "Tertiary sediments"

Tertiary sediments taken from ten exploration wells and seven outcrop sections in the Bengal Basin together with thirteen oil and condensates and one oil seep and three oil soaked sandstones have been analysed using a variety of organic geochemical techniques. Detailed investigations of the distribution of biological marker compounds indicates that these soils (Surma Basin) are paraffinic waxy oils with a varying amount of C₂₁₊ n-alkanes typical of generation from source rocks rich in land plant waxes. The common occurrences of 24-norlupane and oleanane limits the age of the source rocks to Cretaceous or younger and most likely Tertiary. The selective occurrence of bicadinanes in the Surma Basin samples grouped the oils and condensates into two families suggesting the existence of more than one source rock. All the maturity parameters concur that the condensate samples from the Bengal foredeep region are of lower maturity and had been generated at the early stage of oil generation whilst the Surma Basin oils had been generated at around peak maturity of the source rock. The Hararganj oil seep and Sitakund oil-sands are severely biodegraded. The abundances of bicadinanes in Surma Basin oils indicate that they are not restricted to a few South East Asian (Indonesia, Sabah, Brunei) basins only. The occurrence of 24-norlupane has not yet been reported in crude oils and their presence in the Surma Basin oil and condensate samples suggests that they may also occur in Tertiary oils rich in angiosperm markers from other basins. Source characterisation of the various sample suites indicates the existence of at least three organic facies. The Upper Jenam samples with moderate to high organic richness contain abundant plant derived amorphous organic matter sufficient to qualify as a oil regnerating source rock. Maturity measurements of the Upper Jenam formation generally concur that the exposed sequences of this formation are insufficiently mature to have generated and expelled significant quantities of petroleum although the same formation in well sections is around the threshold of oil generation. Despite their immaturity, the source specific triterpane distributions in the Upper Jenam sediments indicates that they correlate closely with the Surma Basin oils. In terms of triterpane distribution the Bhuban sediments show a correlation with condensate samples. Despite their lean organic content, the huge volume of these sediments suggests that the Bhuban formation might have generated minor amounts of early mature condensate.

This PhD Thesis presents the Tertiary kinematic evolution of the South-Central Pyrenees from the integration of magnetostratigraphic, magnetotectonic and thermochronological analyses on its synorogenic sedimentary record. One of the main contributions of this PhD thesis is the continuous absolute dating of the syntectonic conglomerates of La Pobla de Segur, Senterada and Sis. Magnetostratigraphy of these materials establishes their deposition during Middle Eocene-Late Oligocene times (from chron 19r up to chron 9n). Integration of these results with previous magnetostratigraphic works within the Ainsa Basin has allowed the establishment of a new chronostratigraphy for the Eocene-Oligocene materials of the South-Central Pyrenees. The obtained chronostratigraphy has biochronological implications as it substantially changes the traditionally accepted ages of the European reference levels MP14 to MP17. MP14 and MP15 reference levels are proposed to correlate to Lutetian whereas MP16 and MP17 would be Bartonian in age. These results reveal that the correlation between the continental and marine Paleogene record needs further refinement and therefore, that the chronostratigraphic age attributions based on MP reference levels should be taken with caution. The magnetostratigraphic ages have been combined with detrital thermochronology on 13 granitic cobbles enclosed in the syntectonic conglomerates. The detrital apatite fission track ages obtained vary from 63 to 27 Ma. When these ages are combined with the stratigraphic ages, samples define 5 groups with thermochronological ages generally increasing down-section except in the most deeply buried ones due to post-depositional partial annealing. Thermal models reveal three periods of rapid-cooling within the Axial Zone due to movement on large-thrust sheets. A dramatic increase in exhumation rate occurred during the latest Eocene-Early Oligocene related to the onset of movement in the Rialp thrust sheet and the increase in structural relief of the Axial Zone by underthrusting. The magnetostratigraphic and thermochronological ages obtained permit the link between the sedimentation rates in the surrounding basins and the exhumation rates in the hinterland, and reveal that accommodation space exerted the main control on sedimentation rates within the piggy-back basins. Post-depositional annealing of the stratigraphically lowest samples suggests about 2 km of burial by the younger synorogenic materials during progressive burial of the South Pyrenean fold and thrust belt. Thermal models also suggest a rapid exhumation event during the Late Neogene, linked to re-excavation caused by the base level drop during the Ebro River capture to the Mediterranean Sea. Sedimentation of the studied synorogenic materials during Middle Eocene-Oligocene times occurred coeval to the development of thrust salients in the southern Pyrenees. The magnetotectonic study of 36 sites carried out in the Ainsa Oblique Zone reveal clockwise vertical-axis rotations varying from ~80° in the lower Lutetian materials of the Mediano anticline to ~20° in middle Ilerdian materials cropping out at the northern edge of the Añisclo anticline. Sites in the central part of the Montsec and Bóixols thrust sheets don’t record any significant rotation as neither do the syntectonic materials of La Pobla, Sis and Senterada. The age of the main rotation event within the Gavarnie thrust sheet is constrained to Lutetitan to Bartonian times, when all the structures of the Ainsa Oblique Zone were active. This vertical-axis rotation stage obeys to a difference of ~50 km in the amount of displacement on the Gavarnie thrust sheet controlled by the NE-SW pinch out of the Triassic salts at its basal detachment. A second rotation event of ~ 10° took place since Priabonian times, as a result of the differential displacement of about 22 km of the Serres Marginals thrust sheet, respect the Gavarnie one, on top of the upper Eocene-Oligocene evaporites. The synchronicity between thrusting and vertical-axis rotations suggests that the curved fold and thrust belt formed by progressive curvature with divergent thrust transport. The results exposed in this Thesis reveal a strong relationship between the stratigraphic record of the synorogenic materials, thrusting and exhumation in the Axial Zone and the structural evolution of the South Pyrenean thrust system. Tectonic forces controlled the observed patterns of exhumation, the evolution of the synorogenic topography of the piggy-back and foreland basins and the depositional features of the synorogenic sediments.
Aquesta tesi presenta l’evolució cinemàtica dels Pirineus centre-meridionals durant el Terciari a partir de la integració de dades magnetostratigràfiques, termocronològiques I magnetotectòniques del seu registre sinorogènic. La datació magnetostratigràfica dels conglomerats sintectònics de La Pobla de Segur, Senterada i Sis, fixa la seva edat en Eocè mig-Oligocè superior (cron 19r a cron 9n). Aquests resultats permeten establir una nova cronostratigrafia pels materials eocens-oligocens dels Pirineus centre-meridionals de la que deriven implicacions biocronològiques, ja que canvia substancialment les edats acceptades del nivells de referència europeus MP14 a MP17. Les edats magnetostratigràfiques s’han combinat amb termocronologia detrítica de blocs de granit dels conglomerats sintectònics. La termocronologia obtinguda varia de 63 a 27 Ma. Els models tèrmics revelen tres períodes de refredament ràpid relacionats amb el moviment de grans encavalcaments a la Zona Axial, destacant l’ocorregut a l’Eocè superior-Oligocè inferior degut al moviment de l’encavalcament de Rialp i a l’increment de relleu a la Zona Axial per underthrusting. L’annealing post-deposicional de les mostres estratigràficament més baixes suggereix que el cinturó de plecs i encavalcaments pirinenc va estar cobert per 2 km de materials. Els models tèrmics també suggereixen una exhumació ràpida al Miocè superior, relacionada amb la captura de l’Ebre al Mediterrani. Durant la sedimentació dels materials sinorogènics estudiats té lloc la formació de thrust salients als Pirineus meridionals entre els que destaca la Zona Obliqua d’Ainsa. L’estudi magnetotectònic dut a terme en aquesta zona revela rotacions verticals que varien de ~80º a Mediano a ~20º al nord d’Añisclo. L’edat de la rotació principal a la làmina de Gavarnie s’estableix en el Lutecià-Bartonià, quan eren actives totes les estructures de la Zona Obliqua d’Ainsa, i estaria causada per una diferència de 50 km en la quantitat de desplaçament de la làmina de Gavarnie controlada per la distribució de les sals triàsiques al seu desenganxament basal. La sincronia entre encavacalments i rotacions apunta a un model d’arc progressiu amb transport divergent. Aquests resultats revelen una estreta relació entre el registre estratigràfic dels materials sinorogènics, els encavalcaments i l’exhumació a la Zona Axial i l’evolució estructural del sistema d’envacalments dels Pirineus meridionals. Les forces tectòniques van controlar els patrons d’exhumació, l’evolució de la topografia sinorogènica de les conques intramuntanyoses i d’avantpaís i les característiques deposicionals dels sediments sinorogènics.

Tertiary terrestrial sedimentary rocks of the Big Hole basin and Pioneer Mountains of southwestern Montana provide a record of regional extensional tectonism. Detailed observations of stratigraphy and sedimentology at widely scattered outcrops indicate the presence of paleosols, fine-grained debris flows, small alluvial channels, and rare fluvial deposits. U-Pb geochronology of detrital zircons and air-fall tuffs indicates the presence of Oligocene to Middle Miocene sedimentary rocks outcropping at the surface. Though the presence of detrital muscovite in several outcrops indicates derivation from the nearby 2-mica Chief Joseph pluton, a predicted ~75 Ma zircon population is not present: instead, a persistent peak of 70-72 Ma zircons is found throughout the basin, indicating the Chief Joseph pluton may have a younger emplacement age than is currently recognized. Simple physical models developed from Bouguer anomalies indicate the basin deepens and widens toward the south, which agrees with prior work suggesting Eocene initiation of extension in the Big Hole and places it in a class of extensional basins that formed in the early Tertiary. Late Cretaceous, Eocene, and Mesoproterozoic detrital zircon populations, along with consistently immature lithic sands, all indicate sediments were derived from local bedrock sources found around the rim of the modern Big Hole Valley. While these results indicate the Tertiary Big Hole basin resembled the modern basin, some later deformation may have cut off and reversed a paleodrainage flowing out of the southeastern portion of the basin, possibly leading to the modern configuration of the Big Hole River and the deep gorge it carves across the eastern Pioneer Mountains.

[Truncated abstract] Detailed sedimentological, petrographical, geochemical and palynological studies have provided insight into the source rocks and the processes that operated during formation of the Tertiary Yandi channel iron deposit (CID) of the eastern Pilbara, Western Australia. Yandi is the largest and most valuable CID in the world, accounting for more than 2.5% of global iron production in 2003, and is the type-example of CID. The Yandi CID occupies the palaeo-Marillana Creek in the central Hamersley Ranges. It is near-coincident-with the modern Marillana Creek which incised Proterozoic bedrock of the Weeli Wolli Formation (Hamersley Group) and associated dolerite intrusions. Three lithostratigraphic units fill the palaeo-Marillana Creek and comprise the Marillana Formation. The units in stratigraphic order are the: (1) Munjina Member; (2) Barimunya Member, which hosts the majority of the iron resource; and (3) Iowa Eastern Member. Fossil pollen and spores in organic-rich claystones in the Munjina Member indicate that deposition of the Marillana Formation most likely commenced in the Early Oligocene in response to erratic seasonal flows with high energy flood events and intervening quiescent suspension settling of clays. The Marillana Formation consists of twelve facies. These conglomerate and clay facies form three facies associations. The basal facies association is composed of polymictic conglomerate, clay and interbedded CID that represents a lag deposit along the base of the palaeochannel. This facies association characterises the Munjina Member. The second facies association consists of iron-rich conglomerate sheets, bars and subordinate scour-fills and characterises the Barimunya Member. Channel iron deposits of the overlying Iowa Eastern member consist of reworked Barimunya Member iron conglomerates. The upper facies association is polymictic conglomerate with clay that characterises the remainder of the Iowa Eastern Member. Polymictic iron conglomerate in the Munjina and Barimunya Members contains Weeli Wolli Formation and dolerite clasts indicating local derivation. Rare earth element profiles of the other iron conglomerate facies indicate derivation of the Barimunya and Iowa Eastern CID from a different source. These iron conglomerates are characterised by relatively flat LREE profiles. The LREE exhibit an enriched profile approaching the MREE [(average La/Nd)N = 0.7], and the HREE profile shows minor enrichment approaching ytterbium [(average Dy/Yb)N = 0.9]. Comparison of iron conglomerate REE profiles to those of the bedrock indicates that these conglomerates were most probably derived from the Joffre Formation BIF of the Hamersley Group

Ce travail constitue une approche globale des propriétés géotechniques des sédiments d'une partie de la méditerranée occidentale. Quelques aspects généraux mettent en évidence les types de sédiments rencontrés sur les marges continentales et les particularités que présente la pente continentale niçoise (baid des anges), sujet de cette étude. Liés au contexte, les sédiments, pour l'essentiel des boues marneuses, présentent une homogénéité granulométrique et des valeurs de l'indice de plasticité faibles. Les matériaux étudiés dans leur état naturel possèdent des teneurs en eau faibles et des cohésions élevées dans la tranche superficielle des sédiments carottés. Liées à l'environnement et à l'âge des dépôts, trois familles géotechniques ont pu être différenciées. L'évolution verticale des paramètres d'état marque la différence de comportement du sol selon son âge. Les sédiments récents (holocène-pléistocène) en comparaison avec ceux plus anciens du pliocène, possèdent des valeurs de cohésion plus faibles et des teneurs en eau plus élevées. L'évolution horizontale peut se traduire par une différence dans le type de sédimentation. Elle concerne les formations superficielles récentes. En allant de la cote vers le large, on relève des différences dans la valeur du gradient de la cohésion, du poids volumique et de la teneur en eau avec la profondeur d'enfouissement. L'étude des sédiments en conditions dométriques et triaxiales met en évidence une seconde variabilité verticale de cet état du sol. Le sol présente une quasi-surconsolidation dans la partie située de 0 à 1,5 mètres environ, au-dessous de l'interface eau-sédiment. A plus grande profondeur, les sédiments sont normalement consolidés à légèrement surconsolidés. Une méthode d'étude de l'état de consolidation du sédiment à grande profondeur d'enfouissement est également proposée. Fondée sur la valeur que prend le rapport de la cohésion non drainée sur la pression de préconsolidation (cu/#p), elle permet une caractérisation du sol par facies géotechnique et de connaitre l'état de consolidation des formations dans les trois premiers mètres. La sous-consolidation décelée en dessous de 3 mètres, nous contraint à émettre des réserves sur la validité de nos résultats et à formuler des hypothèses. Sans fournir de solution définitive à ce problème, nous relevons qu'un des facteurs à étudier plus en détail, serait la valeur de cu/#p

L'utilisation d'analyses isotopiques (nd et pb) et des teneurs en elements-trace a permis d'aborder plusieurs aspects de la geochimie des roches sedimentaires. On s'interesse a l'aspect temporel enregistre par les sediments avec la caracterisation de la croissance de la croute continentale et l'etude de son evolution chimique au cours du temps (afrique du sud et canada). L'autre aspect etudie concerne l'individualisation des contributions respectives des sources de particules sedimentaires (etude isotopique de la limite cretace-tertiaire, evolution geochimique du bassin oceanique marocain), les concentrations secondaires ou les phenomenes de circulation

On etudie la diagenese des sediments deltaiques deposes sur plus de 4000m d'epaisseur du miocene inferieur a l'holocene a l'emplacement du delta actuel de la mahakam. On aborde les phenomenes de cimentation, de dissolution avec formation de porosite secondaire et de neoformations de kaolinite et illite a l'aide de la diffraction rx, de la microscopie electronique a balayage et a transmission, de la geochimie isotopique. On analyse les mecanismes d'illitisation ainsi que la formation de l'interstratifie illit nonesmectite en fonction de l'evolution thermique de la region

De nombreuses données de sismique réflexion ont permis de mettre en évidence trois domaines morphostructuraux au sein de la mer Egée: 1) au Nord, le fossé nord égéen et ses marges, de direction principale Ene-Wsw, sont, peut-être, en partie régis par un méga-décrochement dextre (depuis le miocène terminal ou le pliocène inferieur); 2) au centre, un domaine complexe en "damier tectonique" (accidents Ne-Sw à l'Ouest et parallèles au fossé nord égéen, à l'est); 3) au sud, la mer de Crête offre des structures typiques d'une importante distension active depuis le miocène supérieur. Cette distension serait ne-Sw dans les régions occidentale et centrale et Nw-Se vers le Dodécanèse. Limitée au nord par un méga-décrochement dextre Ne-Sw et au sud par une zone de subduction (franche à l'ouest et oblique à l'est), la mer Egée serait en train d'être expulsée essentiellement vers le Sw (face au bassin ionien profond), à l'exception du Dodécanèse qui se déformerait vers le Se (face au bassin levantin).

L'evolution des performances de l'analyse par activation neutronique instrumentale ou inaa est etroitement liee a celle des appareils de mesure et en particulier a celle des moyens de detection. Les developpements de la spectrometrie gamma a haute resolution, dus a l'utilisation des detecteurs semiconducteurs, ont fait de l'inaa une methode non destructive, tres sensible et multielementaire, tres efficace pour le dosage des elements en trace dans les materiaux geologiques. Pour certains elements d'un interet particulier, nous avons pu ameliorer la sensibilite et la fiabilite des mesures, en mettant en uvre la technique de comptage en coincidence. Nous avons ainsi mis au point une methode de dosage simultane et ultra-sensible de se et ir, en supprimant les interferences spectrales qui genent la detection de #7#5se, et en reduisant le fond compton pour une meilleure identification de #1#9#2ir. La comparaison de nos donnees sur les teneurs en se des sediments metalliferes avec les resultats obtenus par des methodes destructives met en evidence l'interet de notre procede purement instrumental, pour le dosage d'un element aussi volatil que se. La premiere application a donc ete l'etude comparative des distributions de se dans les sediments metalliferes, preleves a proximite de la ride est-pacifique (epr-13n) et en mer rouge. La seconde application a ete l'etude comparee des distributions de se et ir dans des sediments preleves sur quatre sites bien connus de la transition cretace-tertiaire. Dans les deux cas, il apparait que se est fortement associe a la matiere biodetritique et donc ne pourra pas etre utilise comme element marqueur des sources volcaniques et hydrothermales dans les sediments. Notre decouverte recente de traces d'ir dans des sublimes du piton de la fournaise a montre que le volcanisme intra-plaque pouvait constituer une source potentielle d'ir dans les sediments; cependant cette contribution volcanique eventuelle ne suffit pas a expliquer l'anomalie des sediments de la transition cretace-tertiaire

L'etude des formations sableuses aux embouchures des oueds tensift, ksob et souss de l'atlas-atlantique (maroc) permet de mettre en evidence les processus de leur mise en place, ainsi que l'origine de leur materiel. Les oueds apportent jusqu'a l'ocean des elements terrigenes (quartz, feldspaths et mineraux lourds). Ces elements sont remanies et melanges aux depots marins. Le stock sedimentaire est redistribue par les actions marines, et principalement une forte derive littorale nord-sud. Ainsi, dans le systeme du tensift, le materiel dunaire evolue sous l'influence des alizes et des vents d'ouest, mais l'activite de ces derniers se revele plus efficace. Dans le systeme de ksob, le materiel dunaire evolue sous l'action principale des alizes. Dans le systeme du souss, la dynamique eolienne se fait sous l'action conjuguee des alizes et des vents d'ouest. Ces evolutions sedimentaires se traduisent par une amelioration du tri, une diminution progressive du grain moyen et des teneurs en carbonates et mineraux lourds, ainsi que par une eolisation croissante des grains quartz.