Faculté des sciences

High-resolution stratigraphy of the Cenomanian–Turonian boundary interval at Pueblo (USA) and wadi Bahloul (Tunisia): stable isotope and bio-events correlation = Stratigraphie à haute résolution de la limite Cénomanien–Turonien sur les coupes de Pueblo (États-Unis) et de l'Oued Bahloul (Tunisie) : isotopes stables et corrélation des événements biologiques

Caron, Michèle ; Dall’Agnolo, Stephan ; Accarie, Hugues ; Barrera, Enriqueta ; Kauffman, Erle G. ; Amédro, Francis ; Robaszynski, Francis

In: Geobios, 2006/39(2): 171-200/

Une stratigraphie à haute résolution, pour l'intervalle de passage du Cénomanien au Turonien, a été établie sur la base de niveaux-repères correspondant à plusieurs événements lithologiques, biologiques et géochimiques.Deux sites représentatifs de cette période à l'échelle globale ont été sélectionnés pour la richesse de leur enregistrement sédimentaire et pour le contraste de... Plus

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    Résumé
    Une stratigraphie à haute résolution, pour l'intervalle de passage du Cénomanien au Turonien, a été établie sur la base de niveaux-repères correspondant à plusieurs événements lithologiques, biologiques et géochimiques.Deux sites représentatifs de cette période à l'échelle globale ont été sélectionnés pour la richesse de leur enregistrement sédimentaire et pour le contraste de leur position paléogéographique : (1) la coupe de Rock Canyon Anticline, à l'ouest de Pueblo, Colorado (Bassin du Western Interior, USA), candidat GSSP pour la base de l'étage Turonien, qui offre la référence indispensable, c'est-à-dire la trame biostratigraphique par les ammonites ; (2) la coupe de l'oued Bahloul en Tunisie centrale, la plus représentative sur la marge sud de la Téthys. Les corrélations établies entre ces deux coupes permettent une stratigraphie à très haute résolution malgré les grandes distances qui les séparent.Les événements répertoriés dans cette étude ont été classés par ordre d'apparition chronologique et positionnés par rapport aux zones d'ammonites (datation relative) : (1) l'apparition de Sciponoceras gracile-Metoicoceras geslinianum ammonite Assemblage-Zone, (2) le pic I δ¹³C, (3) la dernière Rotalipora cushmani, (4) le « shift » des Heterohelix, (5) l'apparition des ammonites Pseudaspidoceras pseudonodosoides et Neocardioceras juddii, (6) le pic II δ¹³C, (7) le pic III δ¹³C, (8) les dernières ammonites du Cénomanien (Ps. pseudonodosoides et N. juddii), (9) les dernières Anaticinella, (10) les premières ammonites du Turonien (Watinoceras devonense, base de l'étage Turonien), (11) la réapparition en masse des « filaments », (12) l'apparition de Pseudaspidoceras flexuosum, (13) l'apparition de Helvetoglobotruncana helvetica dans la Téthys, (14) l'apparition de Mammites nodosoides, (15) les premières H. helvetica dans le Bassin du Western Interior.La limite C/T, telle qu'elle est définie par la distribution des ammonites repères (entre les événements 8 et 10) est comprise dans un intervalle de 50 cm environ sur les deux sites. Cet intervalle est appelé ici « intervalle de précision » de la limite C/T. Le pic III δ¹³C précède de peu cet intervalle de précision. Le genre Anaticinella, foraminifère planctonique, disparaît au milieu de cet intervalle et la réapparition en masse des « filaments » arrive juste au-dessus de l'intervalle, en même temps que la première ammonite turonienne. Chacun de ces événements peut être utilisé pour placer l'intervalle de précision de la limite C/T sur les coupes où les ammonites repères sont absentes.De plus, les corrélations établies dans cette étude entre les biozones d'ammonites et de foraminifères planctoniques ont permis de dater les changements au sein des populations de foraminifères planctoniques. Une des conclusions majeures de cette stratigraphie à haute résolution est l'évidence de la diachronie à l'échelle globale de l'apparition de Helvetotruncana helvetica, foraminifère planctonique réputé jusqu'ici excellent marqueur et, en conséquence, la zone partielle à Whiteinella archaeocretacea peut avoir une durée variable.
    Summary
    A high-resolution stratigraphy has been developed for the interval encompassing the Cenomanian–Turonian boundary (CTBI), by means of several lithological, biological and geochemical events. This work entails the study of two sections selected on the base of the completeness of their sedimentary record and their contrasting paleogeographical setting: (1) The Rock Canyon Anticline section west of Pueblo, Colorado, (US Western Interior Basin), which is the Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) candidate for the base of the Turonian stage, as well as the reference section for the ammonite biostratigraphy of the CTBI; and (2) The wadi Bahloul section in Central Tunisia which is the best and complete section spanning this time interval in the southern Tethyan Margin. These sections record similar biogeochemical events that can be correlated over a great distance.Several important biological and geochemical events determined in these sections relative to the ammonite zonation of the CTBI are listed below in chronological order from old to young: 1. FO (first occurrence) of Sciponoceras gracile-Metoicoceras geslinianum ammonite Assemblage-Zone, 2. δ¹³C peak I, 3. LO (last occurrence) of Rotalipora cushmani, 4. “Heterohelix shift”, 5. FO of the ammonites Pseudaspidoceras pseudonodosoides and Neocardioceras juddii, 6. δ¹³C peak II, 7. δ¹³C peak III, 8. LO of Cenomanian ammonites (Ps. pseudonodosoides and N. juddii), 9. LO of Anaticinella, 10. FO of Turonian ammonites (Watinoceras devonense, base of the Turonian stage), 11. “filament event”, 12. FO of Pseudaspidoceras flexuosum, 13. FO of the Tethyan Helvetoglobotruncana helvetica, 14. FO of Mammites nodosoides, 15. FO of the Western Interior H. helvetica.In the two sections, the Cenomanian–Turonian (C/T) boundary, as defined by the ammonite biostratigraphy, is placed within an interval about 50 cm thick. This interval is termed here as the C/T boundary “precision interval”. The δ¹³C peak III slightly precedes the precision interval. The genus Anaticinella planktic foraminifer disappears in the middle part of this interval. The “filament event” occurs just above it and is coeval with the first occurrence of Turonian ammonites. These events are useful for placing the C/T boundary precision interval in absence of ammonite markers.Comparing ammonite and planktic foraminiferal biostratigraphy we have dated and correlated changes occurring in planktic foraminiferal assemblages. On this base, as an important result, we have demonstrated the diachroneity of the FO of Helvetoglobotruncana helvetica and the variable duration of the Whiteinella archaeocretacea PRZ.