Sr-ages and grade-datings in the area of the Lower Miocene near Bordeaux (Aquitaine Basin, France)

Sr-ages and grade-datings in the area of the Lower Miocene near Bordeaux (Aquitaine Basin, France)

0 Acadbmie Stratigraphie des sciences / / Elsevier, Paris Sfratigraphy Comparaison des 8ges 87Sr/86Sr et des grade-dafings de quelques sites clas...

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0 Acadbmie Stratigraphie

des sciences /

/ Elsevier,

Paris

Sfratigraphy

Comparaison des 8ges 87Sr/86Sr et des grade-dafings de quelques sites classiques du Mioche infkrieur bordelais (France) P-ages and grade-dating in the area of the Lower Miocene near Bordeaux (Aquitaine Basin, France) Yves Gourinarda*, a Laboratoire France

Jean Magk”,

de dynamique

des bassins

b 8, Fossebondeau-Ouest, (ReGu

le 26 mars

33390

1999,

accept6

Michel

Ringeadeb,

skdimentaires,

Saint-Seurin le 29 mars

universitk

de Cursac,

Marie-Jose

Fondecave-Wallez”

Paul-Sabatier,

39, allees

Jules-Cuesde,

31062

Toulouse

cedex,

France

1999)

Abstract - Twelve Sr-ages, recently obtained within the Aquitanian and Burdigalian deposits near Bordeaux are consistent with the grade-dating already published from the same localities. These two interpolation methods of radiometric ages support each other. (0 Academic des sciences / Elsevier, Paris.) Aquitanian

/ Burdigalian

Rt%umG -

Douze

/ Aquitaine

Ages strontium,

/ grade-dating

rkcemment

obtenus

/ Sr ages / depositional

dans

des sites

sequences

aquitaniens

et burdiga-

liens des environs de Bordeaux, confirment les grade-datings qui avaient deja &5 pour les m@mes localit&. Ces deux mkthodes d’interpolation des dges radiometriques trouvent confortkes. (0 Acadkmie des sciences / Elsevier, Paris.)

Aquitanien

/ Burdigalien

Abridged

/ Aquitaine

/grade-dating

/ &es Sr / si?quences de d@&

Version

The banks of the Saucats stream (20 km south of Bordeaux) show Aquitanian and Burdigalian outcrops. Recently the initial descriptions of these outcrops have been made more precise and 12 *‘Sr/%r measured (Cahuzac et al., 1996, 1997). These ages are marked on the table by the altitudes of the collecting points of the samples dated. Ages obtained previously using the grade-dating method (Gourinard, 1983, 1984) are shown on the same table (Gourinard et al., 1985,1987). Their positions are explained in the first part of the French text. A comparison of the two dating methods shows their coherence: - when they are applied to the same stratigraphic level, the two datings are identical (Lariey and AQ 51) or present differNote

p&sentCe

* Correspondance

publiks s’en

par

Michel

ences which are too low to substantiate an hypothesis of significant difference (Lassine and AQ 33, where the confidence intervals are completely superposed; Le Peloua and AQ 70, where they are widely superposed); - when a grade-dating is included within two Sr-ages, we never observe any inversion within the chronological successions (Pant-Pourquey between AQ 05 and AQ 11, Bernachon between AQ 02 - AQ 12-63 and AQ 231, even when the age difference is low (3 and 1 %>.

Conclusions 1) These results reinforce the value of both methods.

Durand-Delga.

et tires a part.

C. R, Acad. Sci. Paris, Sciences 1999.329.61-64

de la terre

et des plan&es

/ Eotib & Planetary

Sciences

61

Y. Gourinard et al. 2) Grade-dating applied to numerous depositional quences has shown the correspondence between these quences and eustatic cycles. Assuming this result was merely a coincidence, the grade-dating was confirmed in

sesenot this

way. However, direct confirmation of the grade-dating using Sr-ages is preferable, because it avoids any dispute in the intermediate stages of the justification by the chronology of the depositional sequences.

Tableau. inferieur a;>g&::‘:

1. Introduction Une publication rkcente (Cahuzac et al., 1997) fournit un lot important d’dges 87Sr$6Sr obtenus en Aquitaine occidentale. Ce trPs intkessant travail comporte, entre autres, une suite de douze @es aquitaniens et burdigaliens rkpartis le long du ruisseau de Saucats (figure 6 de cette publication). Ces dges sont report& sur la partie gauche du tableau, avec rep&age par I’altitude de chaque site ainsi date. II nous a paru intkessant d’utiliser ces 2ges pour juger de la valeur des grade-datings que nous avions effect&s sur les m@mes lieux (Gourinard, 1985, 1987). Pour cela, il faut d’abord reporter sur la partie droite du msme tableau ces six grade-datings, en les plaCant aussi en face de leur altitude. Ce calage altimktrique sera effectuk d’apr&s les diffkences d’altitude entre chaque gradedating et les niveaux &hantillonn& pour le strontium dans les m$mes affleurements, ou dans deux affleurements corrklables tr&s voisins. Ces affleurements ont kt6 dkcrits (Cahuzac et al., 1996), et les dges strontium y ont &k localis& (Cahuzac et al., 1997).

Comparaison bordelais.

des grade-datings

et des Ages Sr du Mioche

Comparison of the grade datings and Sr-ages within and Burdigalian deposits near Bordeaux.

the Aquitanian

AGES NUMERIQUES DU MIOCENE INFERIEUR BORDELAIS (Coupe du ruisseau

de Saucats) d’apri%

d’apr& “Sr FSr [Cahuzac et a/. 1997)

les grade-datings

(Gourinard et al. 1985 8 1987)

VI E 5 E

E E0 E 2 ;il

z w

Lassime

AQ 33 AQ 05

Pont Pourquey

AQ 11

2. Localisations respectives des gradedatafions et des Sges strontium

1

AQ 04 AQ 70 --_--

20.6 * 0.3

-e PBloua - - - - - - _

2.1. Lassime L’kchantillon utilise pour le grade-dating de Lassime et6 prkleve dans le sable calcaire fin beige, juste sous falun argileux marron a grands mollusques, avec galets grPs (Cahuzac et al., 1996). II est done tr&s prkisement niveau de AQ 33 (altitude : 51 m). 2.2.

AQ 02 rQ 12-E

20.5)

D

21.0 4D 5Q 21 21.0.o 21.2 B’- - 35 35 ---- + 0.2 21.3 Q 21.3

Lariey 3ernachor

-c 0.2

AQ23

21.4 D

AQ 22

21.6 D.

--- 30 --

Pont-Pourquey

L’khantillon utilise pour sable calcaire fin et compact 1996). II est ainsi au-dessous d/altitude) et au-dessus de d’altitude), c’est-a-dire vers 2.3.

AQ 52) AQ 51

a le de au

le grade-datinga et6 extrait du (niveau e in Cahuzac et al., de AQ 05 (niveau f vers 50 m AQ 11 (niveau d vers 47 m 48 ou 49 m d’altitude.

---25-25 --

1:‘ - 20 -

AQ 21

Le PBloua

22.7

22-23

Labrbde

r 0.3

II y a 13 ans, l’affleurement actuel dit c( Le Peloua N (Cahuzac et al., 1996) n’avait pas encore et6 am&nag& Le pr&vement pour le grade-dating provenait de la base d’une excavation sit&e P la lisi&e du bois qui borde la route de Lariey au Son. Cette excavation atteignait les couches lacustres pr&burdigaliennes. kant donne la C. R. Acad.

- 15 -

------

Limite Aquitanien

- Burdigalien

proximitk de I’affleurement actuellement lieu de pr&vement pour le grade-dating,

Sci. Paris, Sciences

de la terre

et des planetes

am&age et du ce dernier doit

1 Earth & Planetary Sciences 1999.329,61&

Ages Sr et grade-datations Gtre voisin du niveau de AQ 70, lui aussi prClevk audessus des couches lacustres, c’est-&dire 2 peu prGs h I’altitude de 41 m. 2.4.

du grade-dating recouvre totalement celui de I’sge strontium. Dans ces conditions, il est impossible de considkrer ces deux datations comme diffkentes. 3.2.

Lariey

Notre kchantillon pour le grade-datingavait &k prelevk dans un niveau &tier au sommet des sables calcaires beige (niveau 7, in Cahuzac et al., 1996) et a la base du falun jaunstre a Perna (niveau 8, ibid.). II Ctait done tr&s sensiblement au niveau de AQ 51, soit vers 36 m d’altitude.

Le grade-dating (-19,4 + 0,4 Ma) et les deux dges strontium qui les encadrent, soit AQ 05 (-19,2 f 0,23 Ma) et AQ 11 (-19,8 f 0,23 Ma) forment un ensemble bien ordonnb, ktendu sur 0,6 Ma. Vest un trPs bon rbultat, compte tenu de cette faible etendue. 3.3.

2.5.

Labrkde

C’est pr& du Moulin d’Augey qu’on peut observer les premieres couches marines surmontant les argiles continentales oligocenes et representant par definition (stratotype) la base de I’Aquitanien. L’khantillon AQ 21 en provient, de meme que I’khantillon de grade-dating nommb La BrPde (nom de la commune). Les deux sont situ& i peu prPs & 18 m d/altitude.

3. Comparaison

sges P comparer (-20,6 f 0,3 Ma pour le f 0,23 Ma pour AQ 70) proviennent sensiblement du m@me niveau. L’Ccart reduit se r&Ye un peu infkieur a 1. II faudrait qu’il soit superieur a 2 pour que I’hypoth&se de I’identitk des Ziges puisse etre rejetee, au niveau de confiance 95 % ; on en est ici tr&s loin. D’ailleurs, on peut aussi constater plus simplement que les intervalles de confiance se recouvrent trk largement. Quant g l’2ge strontium (-20,5 Ma) de AQ 52, il faut noter qu’il est mis entre parentheses par Cahuzac et al. (1997) parce qu’il a et6 obtenu dans un niveau saumatre, done a priori dhfavorable 3 la datation. Sa proximitk altimetrique de I’2ge -21 Ma de AQ 51 confirme la n&essit6 de son exclusion. grade-datinget-20,4

3.4.

3.5.

3.6.

Labrkde

Ici, & la base de I’Aquitanien, la datation strontium n’est pas precise (# -22 a -23 Ma). On peut done seulement constater I’accord avec le grade-dating (-22,7 + 0,3 Ma), sans y attacher trop d’importance.

4. Conclusions

Le grade-dating (-19,l + 0,5 Ma) s’kcarte de 0,l Ma de AQ 33 (-19,2 + 0,23 Ma), qui provient du m@me niveau. Cet &art est assez ktroit pour que I’intervalle de confiance 1999.329.61-64

Bernachon

Comme pour Pont-Pourquey, le grade-dating (-21,3 + 0,2 Ma) est encadre par deux sges strontium, AQ 23 (-21,4 f 0,23 Ma) et AQ 12lAQ 63 (--21,3 f 0,23 Ma), mais le grade-dating a le m@me 2ge que sa borne supkrieure. L’kcart total (0,l Ma) &ant infkieur a la r&olution des deux m&hodes, aucune contradiction n’apparait entre elles. On peut mGme dire que la proximitk de ces trois Eiges pour des affleurements tr&s voisins est un bon gage de qualite pour les trois datations. D’autant plus que, sur un affleurement voisin, le meme niveau a fourni I’khantillon AQ 02, date -21,2 f 0,23 Ma (Cahuzac 1997).

Lassime

C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences

Lariey

L’identite des 5ges du grade-dating et de AQ 51 (-21,0 Ma) dispense de toute interrogation probabiliste avec recours aux intervalles de confiance.

des Sges

Pour pouvoir comparer deux mesures, il faut connaitre leurs &arts types u, qui permettent le calcul &entuel d’kcarts reduits ou la construction d’intervalles de confiance. Les Zges strontium cites ici ont &e affect& d’un intervalle de confiance 2 0 = 0,23 Ma (Cahuzac et al., 1997). Pour les grade-datings, nous avons indique en 1987 des &arts types de 0,l Ma pour Bernachon et Lariey, 0,15 Ma pour Le Peloua et Labrgde, 0,2 Ma pour Pont-Pourquey et 0,25 Ma pour Lassime. Plus tard (Gourinard, 1992), ces valeurs sont apparues un peu faibles, I’incertitude sur le tracC de la courbe d’interpolation ayant et6 un peu sousestimbe. Cependant, les intervalles de confiance trop ktroits qui en rksultent rendent encore plus strictes les conditions d’affirmation de compatibilitk entre sges strontium et grade-dating. II est done inutile de chercher 3 perfectionner ces &arts types. Ce point prkisf$ les comparaisons peuvent @tre envisagkes successivement pour chaque grade-dating. 3.1.

Le Pkloua

Les deux

Bernachon

L’khantillon pour le grade-dating avait &Z preleve a la base du sable calcaire jaunstre (niveau 5 in Cahuzac et al., 1996). II etait ainsi situ6 au-dessus du pr&vement de AQ 23, sit& vers 31 m au sommet du niveau 3 (ibid.) et au-dessus de AQ 12/AQ 63, situ6 2 presque 35 m, au sommet du niveau 5 (ibid.) ; ce grade-dating est ainsi localisk vers 33 m d’altitude. 2.6.

Pont-Pourquey

de la terre

et des plcdtes

1. Ces deux methodes d’interpolation geochronologique donnent des rksultats enti&ement cohkents entre eux (suites bien coordonnkes). Lorsqu’elles sont appliqukes au

/ Earth & Planetary

Sciences

Y. Gourinard

m&me

m@me rapport diffkence Tous

et al

niveau

identiques aux

stratigraphique, les deux (Lariey) ou ont des &arts

prkisions significative.

ces grade-datings

par les dges s’en trouvent

pour

accrediter

datations trop faibles une

de

du RhGne (Lesueur dans le Rif externe grade-datings

dkp6t sont

done

totalement

87Sr/86Sr ; ces deux mkthodes valoris6es I’une par I’autre.

2. Plusieurs centaines t&s dans des skquences metric et la skdimentologie

hypoth&se

sont par

independantes

des exemples dans la vall6e

intermediaires sbquences

5. R6fhences

Gourinard des lignkes C. R. Acad.

Ben Ya’ich A., D&e G., Souquet P. et Fondecave-Wallez 1989. Les gr& de Zoumi : depBts turbiditiques d’une miocene (Burdigalien-Serravailien) dans le Rif occidental C. R. Acad. Sci. Paris, 309, skrie II, 1819-l 82.5

M.-J. avant-fosse (Maroc),

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M.-J. et synskdioccidenGeologic

C. R. Acad.

montre

datkes

1989 (Ben

que

correspondent

les

; D&e et al., 1990) et Ya’ich et al., 1993). Ces limites

des

aux

limites

sequences

des

de

cycles

eustatiques 6tablies par la stratigraphie sismique des plates-formes stables (Haq et al., 1987). Ces co’incidences sont si nombreuses qu’elles ne peuvent Gtre le fait du hasard. Elles suffisent done par elles-memes A justifier la mkthode de grade-dating. Cependant, la confirmation directe du grade-dating par les dges strontium est bien pr&f&able, car elle &ite toute contestation des etapes

confirm&

de grade-datings ont 6t6 effecde dCp& observees par la gkode leurs corttiges skdimen-

taires. Pour ne titer que quelques-uns mioc$nes, c’est le cas de sr?quences d&rites

ont

ainsi

et et al., occidental

Sci. Paris,

de la justification de dCp&.

par

la chronologie

Y. 1983. Quelques vitesses d’&olution de foraminimres nCog+nes. Utilisations Sci. Paris, 297, serie II, 269-272

Gourinard skdimentaires,

Y. 1984. Ckochronologie Gochronique, 11, 7

et corrklations

des

observCes chronologiques,

des

dans

series

Gourinard Y. 1992. PrCcision et exactitude des grade-datings par les lignkes de Globigerinoides trilobus et de Rosita fornicata (foraminif&es planctoniques), Bull. Sot. Hist. Nat. Toulouse, 128, 59-65 Gourinard Y., Ma@ J., Ringeade M. et Wallez M.-J. 1985. Chronologie numerique de f’6tage Burdigalien, C. R. Acad. Sci. Paris, 301, skrie II, 71 S-720 Gourinard Y., MagnC J., Ringeade M. et Wallez M.-J. 1987. Application de la mCthode palkontologique de grade-dating& I’ktage Aquitanien (Miocene inferieur), C. R. Acad. Sci. Paris, 304, skrie II, 729-732 Haq fluctuating Lesueur et structures Sot. g60/.

Sciences

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de

la terre

et des

plan&es

/ Earth

& flanefory Sciences 1999.329,61&l