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1 Institut de Géologie et Paléontologie, Université de Lausanne, BFSH-2, CH-1015 Lausanne, Suisse
2 Université Paris VI, CNRS-FRE 2400, 4 Pl. Jussieu, 75352 Paris cedex 05, France
3 Shell International Exploration and Production, La Haye, Hollande
4 Laboratoire de Géologie, CNRS-FRE 2400, Muséum National d’Histoire Naturelle, 43 rue Buffon, F-75005 Paris, France
Abstract
Pour tenter de mieux comprendre l’événement d’anoxie océanique globale au Toarcien inférieur, il convient de remonter aux changements environnementaux qui ont précédé cette phase paroxysmale. En effet, la comparaison des séquences sédimentaires et biostratigraphiques du passage Domérien-Toarcien entre la Téthys occidentale (Maroc, Espagne, Portugal) et l’Europe du Nord-Ouest (Causses, Allemagne, Angleterre) fait apparaître une importante lacune dans la région septentrionale.
La faune d’Arieticeratinae (Emaciaticeras, Canavaria, Fontanelliceras) et d’Harpoceratinae (Lioceratoides, Neolioceratoides), accompagnée ensuite de Dactylioceras particuliers (groupe mirabile-polymorphum = sous-genre Eodactylites), fait presque totalement défaut en Europe du Nord-Ouest, alors qu’elle abonde dans les dernières alternances marno-calcaires, sans changement lithologique notable avec le Domérien des coupes téthysiennes. Cette faune est inter-calée entre les derniers Pleuroceras et les Dactylioceras du groupe tenuicostatum. Ces derniers apparaissent dans les argiles succédant immédiatement au dernier banc calcaire à Dactylioceras mirabile au Portugal notamment. C’est là le diachronisme déjà reconnu entre les limites lithostratigraphique (disparition des bancs calcaires) et biostratigraphique (apparition du genre Dactylioceras) au passage Domérien-Toarcien.
Cette observation peut s’intégrer dans un nouveau scénario paléo-océanographique prenant en compte à la fois la tendance régressive majeure du Domérien supérieur (conduisant à une lacune régionale importante), l’abondance de matière charbonneuse dans les premiers dépôts transgressifs du Toarcien et l’événement anoxique global subséquent.
Dans la partie supérieure du Domérien, l’existence d’un fort volcanisme peut être déduite des données relatives aux variations des isotopes du strontium [McArthur et al., 2000]. A ce pic de strontium sont associées une faible anomalie négative du 
13C à la limite Domérien-Toarcien et des valeurs particulièrement élevées du 18O [Morettini et Bartolini, 1999]. Nous pensons que cette activité volcanique débute par des émissions massives de SO2 induisant des pluies acides, un obscurcissement et un refroidissement. A cette phase de refroidissement correspond une augmentation de l’englacement des pôles et une régression responsable de la lacune majeure évoquée plus haut, particulièrement sensible dans les mers épicontinentales. Bien que les preuves directes d’une glaciation fini-domérienne fassent actuellement défaut [Hallam, 2001], le glacio-eustatisme nous semble le seul mécanisme permettant d’expliquer une oscillation marine importante mais de courte durée [Brandt, 1986 ; Dewey et Pitman, 1998]. En effet, le cycle régression-transgression s’étale sur environ deux zones d’ammonites, la lacune sédimentaire en elle-même recouvrant essentiellement les sous-zones à Elisa et Mirabile.
Ce premier épisode serait suivi, dans la zone à Tenuicostatum, par une importante perturbation du cycle du carbone responsable d’un effet de serre. Le réchauffement, provoquerait alors la transgression bien connue du Toarcien inférieur, cachetant le hiatus sédimentaire dans la province nord-ouest européenne. L’intervalle de temps correspondant à cette lacune aurait permis à la végétation de coloniser les immenses surfaces nouvellement émergées. C’est le lessivage et l’oxydation de la matière organo-humique et bactérienne accumulée pendant cette période, associée à une élévation de la température, qui aurait enclenché le mécanisme d’anoxie lors du paroxysme de la transgression.
Key Words: Pliensbachien supérieur • Domérien • Toarcien • Anoxie • Lacune stratigraphique
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