Continental weathering and marine sedimentation during Precambrian times: proxys of the chemical evolution of fluid reservoirs

Altération continentale et sédimentation marine au Précambrien: marqueurs de l'évolution chimique des enveloppes fluides terrestres.

Sébastien Fabre (1)

1 LMTG - Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie

This work is a multidisciplinary approach of Precambrian weathering and marine sedimentation in order to look for the proxys of the compositional evolution if the Earth oceans and atmosphere. Archaean BIFs (Carajás, Brazil) result from partial oxidation of dissolved oceanic iron, whereas Palaeoproterozoic pyrite bearing sandstones attest the low oceanic Precambrian sulphate levels. One year long atmosphere experiences of rock weathering under Precambrian conditions, supporting a numerical model, constraint the required time interval for the pCO2 decrease from 300 PAL (or Precambrian Atmospheric Level) to Present-day ones (1 PAL) in the Snowball Earth aftermath at a duration in between 200 000 and 500 000 yrs. The comparison between present-day CO2 consumption data and modelled ones underline the relatively low values for Precambrian times likely due to the lack of terrestrial plants. Finally, modelling of abiotic neoproterozoic cap carbonates precipitation display that enriched CO2 submitted to degassing and/or evaporation can explain their formation at the end of the global glaciations events.

Ce travail multidisciplinaire vise à exploiter les enregistrements de l'évolution des enveloppes fluides terrestres au Précambrien (altération continentale et de la sédimentation marine). Des BIFs archéens (Carajás, Brésil) attestent de l'oxydation incomplète du fer dissous océanique, alors que des grès à pyrites indiquent la pauvreté en sulfates océaniques. Des expériences annuelles d'altération de roches en conditions précambriennes, support d'un modèle numérique, encadrent le temps requis pour que la pCO2 atm diminue de 300 PAL (Present Atmospheric Level) à 1 PAL entre 200 000 et 500 000 ans suite aux glaciations globales néoprotérozoïques. La consommation précambrienne de CO2atm, inférieure à l'Actuel, s'explique par l'absence de végétaux terrestres. Enfin, la modélisation de la précipitation abiotique des cap carbonates néoprotérozoïques montre que le dégazage et/ou l'évaporation d'un océan riche en CO2 expliquent la formation de ces roches au sortir des glaciations globales.

Mots clés: Precambrian; fluid reservoirs; weathering; modelling

Mots clés: Précambrien; enveloppes fluides; isotopes; altération; modélisation; CO2

Domaines: Planète et Univers [physics]

Sébastien Fabre. Altération continentale et sédimentation marine au Précambrien: marqueurs de l'évolution chimique des enveloppes fluides terrestres.. Planète et Univers [physics]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00542803⟩