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LES SPÉLÉOTHÈMES, ARCHIVES DES VARIATIONS PALÉOENVIRON-NEMENTALES. 255-274
SPELEOTHEMS AS ARCHIVES OF PALEOENVIRONMENTAL CHANGE

RÉSUMÉ : Les spéléothèmes font l’objet d’un intérêt grandissant de la part des climatologues en raison de leur fort potentiel en tant qu’archives paléoclimatiques. Le plus souvent étudiés pour leurs enregistrements isotopiques de l’oxygène et du carbone, ils n’en offrent pas moins de nombreux autres vecteurs d’information paléoenvironnementale à différentes échelles et résolutions. Cet article propose une revue de ces propriétés. La distribution spatiale des spéléothèmes et leurs modalités de précipitation sont d’abord rappelées. Puis, les différentes méthodes de datation applicables à ces archives sont rapidement exposées. Les datations offrent un cadre chronologique fiable aux fluctuations climatiques et environnementales enregistrées à travers les variations de propriétés particulières, dont les diverses natures sont ensuite détaillées : 1) survenance et vitesse de croissance (i.e. présence/absence des phases de croissance, fréquence et intensité) ; 2) propriétés physico-chimiques (pétrographie, éléments traces, isotopes de l’uranium et du strontium) ; et 3) inclusions, telles que matière organique et pollens. Enfin, d’autres types d’informations fournis de manière plus occasionnelle sont abordés, liés à des événements anthropiques ou naturels sporadiques.

ABSTRACT: Speleothems have attracted increasing interest from climate-change researchers because of their strong potential as palaeoclimatic archives. Whilst most often studied for their oxygen and carbon isotopic records, speleothems host many other properties that are capable of yielding independent palaeoenvironmental information, at different scales and resolutions. This paper provides a review of these properties. The spatial distribution of speleothems and their modes of formation are first examined. Then, the different dating methods applicable to these archives are briefly discussed. Dating provides a reliable chronological framework for speleothem records of climate and environmental change, which are preserved through variations in specific properties. The natures of these properties are then examined in detail: (i) incidence and growth rates (i.e. presence/absence of growth phases, growth frequency and intensity); (ii) physico-chemical attributes, such as petrography, trace elements, and uranium and strontium isotopes; and (iii) inclusions, such as organic matter and pollen. Finally, less common features providing information on sporadic natural or anthropic events are addressed.

Isabelle COUCHOUD

LES ISOTOPES STABLES DE L’OXYGÈNE ET DU CARBONE DANS LES SPÉLÉOTHÈMES : DES ARCHIVES PALÉOENVIRONNEMENTALES. 275-291
OXYGEN AND CARBON STABLE ISOTOPES IN SPELEOTHEMS AS PALAEOENVIRONMENTAL RECORDERS

RÉSUMÉ : Les spéléothèmes constituent des archives majeures des paléoclimats et paléoenvironnements terrestres notamment grâce à leurs enregistrements des variations isotopiques de l’oxygène et du carbone, situés dans un cadre chronologique fiable à l’aide de datations U-Th. De plus en plus étudiés au cours des dernières années, ces signaux isotopiques n’en demeurent pas moins complexes et leur interprétation doit s’appuyer sur une bonne connaissance des conditions de fractionnement isotopique lors de la précipitation et du contexte de formation des spéléothèmes. Cet article propose une revue bibliographique de l’utilisation des isotopes stables de l’oxygène et du carbone des spéléothèmes pour les reconstructions paléoclimatiques et paléoenvironnementales. Les processus physico-chimiques qui agissent de concert pour déterminer la composition isotopique de la calcite précipitée sont d’abord présentés. Puis les limites et incertitudes propres à l’interprétation de ces signaux isotopiques sont discutées ainsi que les moyens d’identification des perturbations du signal isotopique.

ABSTRACT: Speleothems are regarded as major palaeoclimate and palaeoenvironmental archives, notably because of their records of oxygen and carbon isotopic variations, which are constrained in a reliable chronological framework with U-series dating. Increasingly studied, these isotopic signals are, however, complex and their interpretation must be based on a good knowledge of the isotopic fractionation conditions during calcite precipitation and of the context of speleothem formation. This paper presents a bibliographic review of the use of speleothem stable isotopes in palaeoclimate and palaeoenvironmental reconstruction. The physico-chemical processes that combine to determine the isotopic composition of the precipitated calcite are first presented. Then, the limits and uncertainties associated with the interpretation of these isotopic signals are discussed, along with the means by which to identify isotope signal disturbances.

Natalia GERASIMENKO & Denis-Didier ROUSSEAU

STRATIGRAPHY AND PALEOENVIRONMENTS OF THE LAST PLENIGLACIAL IN THE KYIV LOESS REGION (UKRAINE). 293-307
STRATIGRAPHIE ET PALÉOENVIRONMENTS DU DERNIER PLÉNIGLACIAIRE DANS LA RÉGION LOESSIQUE DE KIEV (UKRAINE)

ABSTRACT: Loess deposits of the Upper Pleistocene southward of Kyiv show a complete history of the last climatic cycle. Paleopedological, pollen and terrestrial mollusk investigation allow to describe the climatic history of the Upper Pleistocene as observed in 23 sequences located on the right bank of the Dnieper river. The comparison with the sequence described further south, on the left bank of the Dnieper, near Lubny (the Vyazovok Upper Pleistocene sequence), allows the determination of a complete sketch for this part of Eastern Europe. The mollusks indicate similar environmental conditions as those detected from pollen analyses. Finally, the comparison of the general stratigraphy of the loess sequences southward of Kyiv with the reference series of Nussloch in the Rhine River (next to Heidelberg), clearly shows similarities on both side of the European loess belt indicating that the eolian sedimentation in Europe occurred according to a single general pattern influenced by the dominant westerlies which prevailed during the dust phases.

RÉSUMÉ : Les dépôts loessiques du Pléistocène supérieur au sud de Kiev ont enregistré l’histoire complète du dernier cycle climatique. Des analyses paléopédologique, palynologique et malacologique permettent de décrire l’histoire climatique du Pléistocène supérieur telle qu’observée dans 23 séquences situées sur la rive droite du fleuve Dniepr. La comparaison avec la séquence décrite plus au sud, sur la rive gauche du Dniepr, près de Lubny (séquence du Pléistocène supérieur de Vyazovok), permet la détermination d’un schéma complet pour cette partie de l’Europe de l’Est. Les mollusques indiquent des conditions de milieu similaires à celles mises en évidence à partir des analyses polliniques. Enfin, la comparaison de la stratigraphie générale des séquences de loess au sud de Kiev avec la série de référence de Nussloch dans le Rhin (près de Heidelberg), montre clairement des similitudes des deux côtés de la ceinture européenne de loess indiquant que la sédimentation éolienne en Europe a eu lieu selon un même schéma général influencé par la circulation dominante d’ouest qui prévalut au cours des phases de la poussière.

Laurent DESCHODT, André-Valentin MUNAUT†, Nicole LIMONDIN-LOZOUET & Muriel BOULEN

LAMBERSART «LES CONQUÉRANTS» (VALLÉE DE LA DEÛLE, NORD DE LA FRANCE) : UNE TRANSITION VERSANT-FOND DE VALLÉE AU DÉBUT GLACIAIRE ET PLÉNIGLACIAIRE WEICHSELIEN. 309-333
LAMBERSART «LES CONQUÉRANTS» (DEÛLE VALLEY, NORTH OF FRANCE): A WEICHSELIAN EARLY-PLENIGLACIAL SLOPEBOTTOM VALLEY TRANSITION.

RÉSUMÉ : La séquence observée dans la tranchée de Lambersart « les Conquérants » se compose d’un limon coquillier surmonté d’alluvions grossières. L’ensemble est recouvert de plusieurs mètres de loess du Pléniglaciaire supérieur weichselien. Les données palynologiques et malacologiques indiquent que le dépôt de limon coquillier s’est effectué dans les conditions froides et humides du Début glaciaire, évoluant vers un interstade plus tempéré, dans un environnement de fond de vallée, au pied du versant du Pays de Weppes. Une érosion marquée, attribuée au début du Pléniglaciaire, affecte versant et fond de vallée. Elle démantèle les sols du Début glaciaire et leur contenu archéologique ou paléontologique. En partie basse, des lits de sable et limon se déposent. Cette accumulation de fond de vallée est alors séparée du versant par une zone de transition constituée de petits chenaux peu profonds et très mobiles, emplis de gravier, de sable et d’une seconde génération de limon coquillier. Par la suite, les accumulations loessiques pléniglaciaires ont entraîné la progradation du versant sur les formations de fond de vallée antérieures, tout en les protégeant. Un recensement de données disponibles met en évidence la forte extension de dépôts similaires sous le versant actuel du pays de Weppes et à Seclin dans une vallée affluente.

ABSTRACT: The Lambersart « les Conquérants » trench sequence is made of a shelly loam topped by coarse alluviums. The whole is covered by several meters thick pleniglacial loess. The palynological and malacological data shows that this shelly loam deposit occured during Early Glacial, in cold and moist conditions and ended in a more temperate interstadial. It settled at the valley bottom, down the Weppes Country slope. Significant erosion (attributed to the Pleniglacial) occurred on the slope and the valley bottom. It broke Early glacial soils and disturbed their archaeological and palaeontological remains. Sandy and silty beds settled in the lower part. Thereafter, this valley deposit is broken appart from the slope by a transitional aera. The latter shows narrow; deepless and mobile channels infilled by sand, gravels, and a younger shelly loam. Afterwards, pleniglacial loess accumulations grew up the slope on the previous valley bottom formations, yet protecting them. A overall look at available data indicates the large extend of similar deposits under the actual slope of the Weppes Country and in the tributary valley of Seclin.

NOUVELLE APPROCHE DE L’ALTÉRATION DES GALETS DE SILEX DANS LES DÉPÔTS MARINS PLÉISTOCÈNES: CONTRIBUTION À L’ÉTUDE DES PLATES-FORMES MARINES DU VAL DE SAIRE (NORMANDIE, FRANCE). 335-344
NEW APPROACH TO FLINT PEBBLES WEATHERING IN PLEISTOCENE RAISED BEACHES DEPOSITS: CONTRIBUTION TO THE STUDY OF VAL DE SAIRE WAVE-CUT PLATFORMS (NORMANDY, FRANCE).

RÉSUMÉ : Des travaux récents portant sur les plates-formes marines pléistocènes du Val de Saire (Cotentin, France) ont permis de reconnaître quatre plates-formes étagées, correspondant selon l’hypothèse la plus simple aux interglaciaires 5e, 7, 9 et 11 de la chronologie isotopique. Lors de ces travaux, l’altération des galets de silex présents dans les dépôts marins fossiles a été étudiée par le biais de mesures physiques (surface spécifique et porosité). Les résultats montrent que les différents stades d’altération distingués à l’oeil nu (épaisseur du cortex) correspondent à une réalité physique mesurable. L’altération des silex se traduit par un accroissement de l’épaisseur du néocortex, au sein duquel augmentent la porosité (en valeur absolue et en dimension des pores) et la surface spécifique. Il a été ainsi montré que l’altération des silex est un marqueur adéquat de l’âge relatif des plates-formes marines, ce qui a contribué à valider les corrélations altimétriques dans le secteur étudié.

ABSTRACT: Recent works on pleistocene wave-cut platforms in Val de Saire (Normandy, France) allowed to identify four stepped platforms, corresponding probably to the MIS 5e, 7, 9, 11. Alteration of the flint pebbles present in marine deposits has been studied as a mean for build a relative chronology. A specific surface analyzer and a pore sizer have been used. Results showed that alteration stages distinguished to the naked eye (cortex thickness) correspond to a measurable physical reality. Alteration develops both towards the center of the flint and by increasing pore sizes into the cortex. Flint alteration is then a good marker of relative age of platforms, which has contributed to validate altitudinal correlations in the studied area.