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Caractérisation microsédimentologique et géochimique des sédiments lacustres de la Laguna Potrok Aike, dans la province de Santa Cruz en Patagonie argentine: implications paléoenvironnementales et paléoclimatiques.

Jouve, Guillaume (2013). Caractérisation microsédimentologique et géochimique des sédiments lacustres de la Laguna Potrok Aike, dans la province de Santa Cruz en Patagonie argentine: implications paléoenvironnementales et paléoclimatiques. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 202 p.

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Résumé

Cette thèse a pour but de comprendre comment les propriétés sédimentaires sont influencées par le climat et l'environnement au cours du temps. Nous avons donc étudié l'aspect sédimentologique et géochimique à l'échelle microscopique (µ-XRF, MEB-EDS, granulométrie laser et par analyse d'image) des sédiments lacustres d'un lac de maar situé aux moyennes à hautes latitudes de l'Hémisphère Sud en Patagonie argentine, dans la province de Santa Cruz. Nous nous sommes intéressés à plusieurs thèmes de recherche: (1) les changements abrupts du climat en Patagonie et ses relations avec les signaux antarctiques, région qui entretient des relations étroites avec notre site d'étude en raison de leur proximité; (2) les relations entre la nature du sédiment (composition et granulométrie) et son signal géochimique ; (3) les résultats µ-XRF en tant qu'indicateur des changements environnementaux et climatiques. Les analyses microsédimentologiques lors du Tardiglaciaire, entre 10500 et 15500 ans BP âges calibrés, ont permis de mettre en lumière l'impact géochimique d'une multitude de fragments de ponces au sein des sédiments. De ce fait, les interprétations des signaux XRF ont été revues et une nouvelle interprétation a pu ainsi être proposée pour cette période, en accord avec les autres proxies développés dans le projet P ASADO. Ainsi, contrairement à ce qui avait été proposé précédemment, il semblerait que cette période soit caractérisée par des vents d'est dominant et un climat relativement froid avec des étés doux. Ensuite, nous nous sommes intéressés à l'Holocène, vers 8400 ans BP âges calibrés; l'étude à très haute résolution de six lames minces nous a permis de montrer que le plus fort taux de sédimentation enregistré dans notre séquence sédimentaire est due autant à la précipitation de calcite et de monohydrocalcite in situ qu'à l'apport hydrologique ou éolien. Par conséquent, cet épisode peut être aussi bien relié à des variations de température qu'à des variations de régime des vents, eux-mêmes en relation avec les régimes de précipitations. Enfin, nous avons montré que sur de longues séquences sédimentaires lacustres, l'étendue des variations des microfacies peut être très importante, que des microfacies similaires peuvent avoir des signaux géochimiques différents et inversement. Par conséquent, rares sont les proxies µ-XRF qui peuvent être utilisées pour notre séquence sédimentaire lacustre au complet, ce qui met en avant l'idée que l'utilisation d'une proxy µ-XRF développé pour un site d'étude ne peut pas être automatiquement appliquée à un autre.

Abstract

This thesis aims to understand how sedimentary properties are influenced by climatic and environmental changes over time. We analyzed the sedimentological and geochemical aspect in microscopie scale (µ-XRF, SEM-EDS, grain size characterization using laser diffraction and image analysis) from lacustrine sediments of a maar lake situated in the mid- to high-Iatitudes of the Southern Hemisphere in the Argentinean Patagonia, in the province of Santa Cruz. We were interested in several research topics: (1) abrupt climate changes in Patagonia and Antarctica, area that are in close relation with our study site because of their proximity, (2) the relationship between the nature of sediment (composition and grain size) and the geochemical signal, (3) and XRF ratios as proxies of environmental and climate change. Microsedimentological analyses during the Late Glacial (between 10 500 and 15 500 cal. BP) highlighted the geochemical impact of a multitude of pumice fragments (micropumices) in the sediments. Therefore, interpretations of XRF signaIs were reviewed and a new interpretation has been proposed for this period, in agreement with other proxies developed in the PASADO project. Then, contrary to what had been suggested earlier, it seems that this period is characterized by dominant easterly winds and a relatively cool climate with mild summers. High-resolution studies of six thin-sections during the beginning of the Holocene climate period, around 8400 years BP calibrated age, showed that the highest sedimentation rate recorded in our entire sedimentary sequence is due to autochthonous calcite and monohydrocalcite precipitation as well as detrital input (either wind or precipitation). Therefore, this episode cannot he assigned to precipitation variations anymore than it can be to temperature variation. Finally, comparing SEM-EDS analyses, grain size and µ-XRF along Last Glacial sediments, we have shown that 1 . many µ-XRF proxies cannot be used for an entire long lacustrine sedimentary sequence. This warns against their use from one site to another.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Francus, Pierre
Co-directeurs de mémoire/thèse: Lamoureux, Scott
Mots-clés libres: microsédimentologie; µ-XRF; lames minces; granulométrie; MEB; EDS; analyse d'image; Tardiglaciaire; Antarctic Warm Event; microponces; calcite; monohydrocalcite
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 05 nov. 2013 21:27
Dernière modification: 20 nov. 2015 18:58
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1687

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