Indicateurs climatiques, lequel choisir ? Indicateurs climatiques et cyclicité de la coupe du Dévonien moyen de la Route 199, U.S. New York State

Abstract

Résumé L’étude comparative des proxies climatiques est importante pour la cyclostratigraphie, car elle permet de choisir un standard universel pour exprimer le climat ancien. Elle consiste donc à comparer les méthodes et les résultats en vue de choisir les standards adaptés. Cette étude comparative a été faite dans le Membre de Gumaer Island de la Formation de Schoharie (Emsien supérieur) du Groupe de Tristates (État de New-York) sur une succession des dépôts carbo-détritiques assimilables aux cycles de Milankovitch. L’étude a donc comme objectif d’établir le rapport entre les variations stratigraphiques des proxies climatiques et cycles de précession afin de choisir les proxies adéquats pour mieux exprimer les cycles de Milankovitch, en vue d’étudier avec exactitude les variations climat au cours des temps géologiques. La méthodologie s’est basée sur les analyses magnétiques (proxies magnétiques MS et χFD) et spectroscopiques pXRF, LIBS ou ICP-MS (proxies géochimiques et isotopiques), les analyses des composantes principales (ACP) et les analyses spectrales sur les filtres afin de déterminer l’origine des proxies analysés et de les comparer avec les cycles de Milankovitch. Les résultats permettent aussi de comparer les méthodes utilisées en vue de dégager la meilleure technique pour quantifier les proxies climatiques dans les strates sédimentaires. L’étude montre que les cycles de dilution (MS, Al2O3, SiO2,...) et de production des carbonates (CaO ou Sr) sont intimement liés aux cycles de précession contrairement aux cycles d’oxydo-réduction (FeO, MnO,…). La présence des différents proxies étudiés (CaO, MS, Al2O3, SiO2,...) a un impact sur la composition minéralogique des strates en leur donnant une coloration caractéristique qui correspond aux cycles sédimentaires (dilution, productivité des carbonates ou phases d’oxydo-réduction). Les méthodes pXRF et LIBS donnent des résultats presque similaires des éléments majeurs (Al, Si, Ca,…) ainsi que certains éléments en trace (Rb, Sr ou Ti), mais pas pour les éléments en traces tels que le Cr, le Ni, le Zn ou Zr. Cependant, l’utilisation simultanée de ces deux techniques permettrait de doser avec plus de précision tous les proxies géochimiques nécessaires. Abstract The comparative study of climate proxies is important for cyclostratigraphy, as it allows the selection of a universal standard for studying the ancient or present climate. It therefore consists of comparing methods and results in order to choose suitable standards. This comparative study was carried out in the Gumaer Island Member of the Schoharie Formation (Upper Emsian) of the Tristates Group (New York State) on a succession of carbo-detrital deposits assimilated to Milankovitch cycles. The objective of the study is therefore to establish the relationship between stratigraphic variations of climate proxies and precession cycles in order to select the appropriate proxies to better express Milankovitch cycles, in order to accurately study climate variations over geological time. The methodology was based on magnetic (MS and χFD) and spectroscopic pXRF, LIBS or ICP-MS (geochemical and isotopic proxies) analyses, principal component analyses (PCA) and spectral analyses on filters to determine the origin of the analysed proxies and to compare them with Milankovitch cycles.