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SUR LA PRI~SENCE DE PALAEOMICROCODIUM (ALGUE ?, INCERTAE SEDIS ?) DANS LE GIVI~TIEN INFl~RIEUR DE BELGIQUE par BERNARD MAMET * & ALAIN PRI~AT ** RI~SUMI~ _ABSTRACT Description de la plus ancienne Microcodiac6e con- nue (Calcaires d'Alvaux, Giv6tien inf&ieur, Synclinal de Namur, Belgique). Palaeomicrocodium devonicum MAMET & ROUX est caract&istique des faci6s carbo- nat6s de tr6s faible profondeur, associ6s/t des buttes carbonat6es ~ Sphaerocodium. Une contamination c6nozoYque est exclue. Describes the oldest recorded microcodiacean from the Early Givetian Alvaux Limestone (Namur Syncline, Belgium). Palaeomicrocodium devonicum ]VIAMET• ROUX characterizes very shallow water car- bonates associated with Sphaerocodium mud- mounds. Cenozoic contamination is excluded. MOTS-CLI~S : ALGUES, MICROCODIACI~ES, GIVI~TIEN. KEY-WORDS : ALGAE, MICROCODIACEANS, GIVETIAN. INTRODUCTION L'origine des Microcodiac6es est et reste controver- s6e. Ces incertae sedis carbonat6s se pr6sentent sous forme de cylindres (6pis de mafs, Microcodium) ou de rosettes (Palaeomicrocodium) de cristaux de calcite/t faces incurv6es. On leur a attribu6 & peu pr6s tousles modes de formation, depuis l'inorganique diag6n6ti- que jusqu'~t l'action des Algues de tous types, des Fungi, des Bact&ies et l'interaction racines-Fungi. Nous renvoyons aux synth6ses de Klappa (1978) et de Bodergat (1975) pour l'historique et le d6veloppement du probl6me. Pour Bodergat (1975), Microcodiurn indique un milieu fluviatile, palustre, saumfttre, ou d'eau douce, avec 6volution p6dologique. Pour Klappa (1978), Montenat & Echallier, 1977, Microcodium est synonyme de processus p6dog6n6tiques. Pour ces auteurs, de marne que pour Smit (1979), les Microco- dium apparaltraient/t partir du Pal6oc6ne ; les Miero- codium m6sozoYques seraient form6s par contamina- tion per descensum suivant des fractures et des micro- cavit6s. Nous avons montr6 (Mamet & Roux, 1982) que Microcodium existait dans le Yukon de l'Arctique canadien, d6s le Carbonif&e et qu'il prolif6rait au Permien. Tout comme les formes c6nozo~ques, les Microcodiac6es perforent et dissolvent des grains * D6partement de G6ologie, Universit6 de Montr6al, B.P. 6128, Montr6al, P.Q., Canada. ** Laboratoires associ6s G6ologie-G6ochimie-G6ochronologie, Universit6Libre de Bruxeiles, 50, av. F.D. Roosevelt, Bruxelles 1050, Belgique. Geobios, n ° 18, fasc. 3 p. 389-392, 2 fig., 1 pl. Lyon, juin 1985

Sur la présence de Palaeomicrocodium (Algue?, Incertae sedis?) dans le Givétien inférieur de Belgique

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SUR LA PRI~SENCE DE PALAEOMICROCODIUM (ALGUE ?, INCERTAE SEDIS ?)

DANS LE GIVI~TIEN INFl~RIEUR DE BELGIQUE

par

BERNARD MAMET * & ALAIN PRI~AT **

RI~SUMI~ _ABSTRACT

Description de la plus ancienne Microcodiac6e con- nue (Calcaires d'Alvaux, Giv6tien inf&ieur, Synclinal de Namur, Belgique). Palaeomicrocodium devonicum MAMET & ROUX est caract&istique des faci6s carbo- nat6s de tr6s faible profondeur, associ6s/t des buttes carbonat6es ~ Sphaerocodium. Une contamination c6nozoYque est exclue.

Describes the oldest recorded microcodiacean from the Early Givetian Alvaux Limestone (Namur Syncline, Belgium). Palaeomicrocodium devonicum ]VIAMET • ROUX characterizes very shallow water car- bonates associated with Sphaerocodium mud- mounds. Cenozoic contamination is excluded.

MOTS-CLI~S : ALGUES, MICROCODIACI~ES, GIVI~TIEN.

KEY-WORDS : ALGAE, MICROCODIACEANS, GIVETIAN.

INTRODUCTION

L'origine des Microcodiac6es est et reste controver- s6e. Ces incertae sedis carbonat6s se pr6sentent sous forme de cylindres (6pis de mafs, Microcodium) ou de rosettes (Palaeomicrocodium) de cristaux de calcite/t faces incurv6es. On leur a attribu6 & peu pr6s tousles modes de formation, depuis l ' inorganique diag6n6ti- que jusqu'~t l 'action des Algues de tous types, des Fungi, des Bact&ies et l ' interaction racines-Fungi. Nous renvoyons aux synth6ses de Klappa (1978) et de Bodergat (1975) pour l 'historique et le d6veloppement du probl6me.

Pour Bodergat (1975), Microcodiurn indique un milieu fluviatile, palustre, saumfttre, ou d'eau douce,

avec 6volution p6dologique. Pour Klappa (1978), Montena t & Echallier, 1977, Microcodium est synonyme de processus p6dog6n6tiques. Pour ces auteurs, de marne que pour Smit (1979), les Microco- dium apparaltraient/t partir du Pal6oc6ne ; les Miero- codium m6sozoYques seraient form6s par contamina- tion per descensum suivant des fractures et des micro- cavit6s.

Nous avons montr6 (Mamet & Roux, 1982) que Microcodium existait dans le Yukon de l 'Arctique canadien, d6s le Carbonif&e et qu'il prolif6rait au Permien. Tout comme les formes c6nozo~ques, les Microcodiac6es perforent et dissolvent des grains

* D6partement de G6ologie, Universit6 de Montr6al, B.P. 6128, Montr6al, P.Q., Canada. ** Laboratoires associ6s G6ologie-G6ochimie-G6ochronologie, Universit6 Libre de Bruxeiles, 50, av. F.D. Roosevelt, Bruxelles 1050, Belgique.

Geobios, n ° 18, fasc. 3 p. 389-392, 2 fig., 1 pl. Lyon, juin 1985

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carbonat6s. Le processus est p6n6contemporain de la s6dimentation et les Microcodium s'observent fr6- quemment en tant que nuclei d'oolites ou sous forme de fragments remani6s.

I1 est impossible de proposer une contamination, car les fragments de Microcodium sont encrofit6s par les Foraminif~res pal6ozoYques sessiles, qu'ils ont une r6partition stratigraphique constante et qu'ils sont li6s

des faci6s de tr6s faible profondeur. De plus, la pre- mi6re g6n6ration de cimentation hfttive (cristaux en pendeloques) les recouvre.

Plus r6cemment, nous avons montr6 (Mamet & Roux, 1983) dans le Bassin de Bonaparte Gulf en Aus- tralie, que Palaeomicrocodium au Frasnien 6tait en association 6troite avec Renalcis, Girvanella et Sphae- rocodium. Le milieu inf6r6 est d'arri6re-r6cif, prati- quement ~t l'6mergence. Palaeomicrocodium semble beaucoup moins perforant que Microcodium, mais il est toutefois 6galement syns6dimentaire.

L'objet de cette note n'est pas de discuter de l'ori- gine des Microcodiac6es, qui reste 6nigmatique, mais de rapporter la pr6sence de ces organismes dans les calcaires giv6tiens du bord nord du Synclinal de Namur (Belgique). L~ encore, une contamination c6nozo~que est ~t exclure : Palaeomicrocodium devo- nicum est bien d'~ge d6vonien.

Le mat6riel provient de la base du Calcaire d'Alvaux, d'~tge giv6tien inf6rieur, p6riode pendant laquelle s'6tendait une immense plate-forme carbona- t6e depuis le Boulonnais, ~t travers toute la pattie m6diane de la Belgique, jusqu'en Allemagne de

l'Ouest (Rh6nanie). Sch6matiquement, les milieux de mer ouverte se situent au Sud (r6gion-type de Givet) et deviennent de plus en plus restreints vers le Nord (en bordure du Massif du Brabant).

Le Calcaire d'Alvaux repose en discordance sur le Silurien pliss6 du Massif du Brabant et constitue une s6rie carbonat6e 6paisse d 'une soixantaine de m6tres surmont6e de shales appartenant aux Roches Rouges de Mazy (Giv6tien sup6rieur). Enfin, route une s6rie de roches appartenant au D6vonien sup6rieur et au Carbonif6re surmonte cet ensemble. On trouvera une description de la stratigraphie locale dans Fourma- rier, 1954 et dans Lacroix, 1974.

Le Calcaire d'Alvaux est compos6 d'une s6rie rythmique de wackestones bioturb6s fi Gast6ropodes et de packstones-grainstones ~t fragments d'Algues. Des Spongiostromates sont associ6s /t de nombreux Serpulid6s. On y reconna~t 6galement quelques buttes carbonat6es form6es par l'association Sphaerocodium - Bevocastria et Aphralysia. Cette suite de s6quences relativement monotone passe vers le haut / t des faci6s encore plus restreints, dolomitiques, silteux, /t pseu- domorphes de sulfates. Au point de vue pal6og6ogra- phique, l'ensemble des s6quences traduit le passage de milieux lagunaires ouverts /t des faci6s franchement restreints supracotidaux avec tendance ~ l'6mersion.

C'est dans ce contexte que plusieurs niveaux /t Palaeomierocodium ont 6t6 mis en 6vidence.

Nous allons nous attacher ici ~ l'6tude des 4,8 m6tres qui contiennent ces niveaux.

t~TUDE DI~TAILLI~E DES COUCHES A P A L A E O M I C R O C O D I U M D E V O N I C U M

Les couches affleurent dans une ancienne carri6re situ6e ~t 800 m au Nord de Mazy (Synclinal de Namur) (fig. 1). Cette carri6re expose environ soixante m6tres de calcaires et de dolomies bien stratifi6s en bancs d6cim6triques s6par6s par des joints centim6triques en plans parall61es. On peut suivre lat6ralement les cou- ches sur plus de cent m6tres. La monotonie de cette stratification n 'est interrompue/~ la base que par un niveau ondulant constitu6 de buttes m6triques de baf- flestones ~ Sphaerocodium passant lat6ralement ~ des wackestones et des packstones ~ Gast6ropodes. Imm6diatement au-dessous et au-dessus de ce niveau rep~re s'observent les couches ~ Palaeomicroeodium.

La s6rie de bancs 13/l 38 a fait l 'objet d 'un 6chantil- lonnage serr6 qui permet de reconna~tre la succession de faci6s suivante (fig. 2) :

- banes 13 /l 18 : wackestones bioturb6s ~ terriers remplis de packstones g p61o~des. Pr6sence de Gast6- ropodes et de quelques Echinodermes.

banes 19 ~i 2 2 : b u t t e ~ Sphaerocodium - Aphralysia - Bevocastria - l~ponges. Premier et second niveaux ~ Palaeomicrocodium abondants (voir plancbe 1, fig. 3).

- banes 23 et 24 : flanc de la butte. Mudstones, wac- kestones et packstones ~ Gast6ropodes et P616cypo- des. Lagon ouvert.

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Fig. 1 - - Localisation de ia carri6re d'Alvaux. Geographic location of the Alvaux quarry.

- banc 28 : trois i~me niveau ~ Palaeomicrocodium (voir p lanche 1, fig. 1, 2, 5). M ~ m e facies que bane 20. C imenta t ion vadose . Palaeomicrocodium tr~s abon- dants.

- banes 29 ti 31 : muds tones , wackes tones et packs- tones h Gast6ropodes et Eponges . L a g o n ouvert .

- banes 32 et 33 : packs tones et b indstones & oncoV des de Sphaerocodium autour de fragments de Tham- nopora.

- bane 34 : quatri6me niveau & Palaeomicrocodium (voir p lanche 1, fig. 4). C imenta t ion vadose . Mitchel- deania et Bevocastria-Palaeomicrocodium abon- dants.

- banes 35 fi 3 8 : m u d s t o n e s - w a c k e s t o n e s - p a c k - stones ~ Gast6ropodes et P616cypodes. L a g o n ouvert .

FACIES I I

d w

I

bafh'ymefrie decroissante

m 5

- '

L ~ ~{e 4~- I abonda~l~ondan f @ MATTES ALOAIRES EXOND£ES ~ GALETS PLATS DE ~ ~ A

m= BESSIEEATION BE SPONBIOSTROMIDES, EIMENTATION VADOSE. .m @ BUTTES A SPHAEROEODIUM ~ AVEC MATTESALBAIRES PALAEOMICROCODIUM

C) LABON A ONCO)'DES DE SPHAEROEODIUM- BEVOCASTR/A - Q THAMNOPORA 0 ° ET APHRALYSIA

(~ LAGON OUVERT A GAST~ROPODES ~o ,P~LECYPODES CRINO(DES --*- F'PONGES

Fig. 2 - - Stratigraphie d6taili6e des couches ~i Palaeomicrocodium (4,80 m. Lits 13 ~ 38). Colonne de gauche : facibs ordonn6s suivant la bathym6trie d6croissante. Colonne de droite : distribution quantitative de Palaeomicrocodium. Detailed stratigraphy of the Palaeomicrocodium layers (4.80 m. Beds 13 to 38) : left column : facies ordered by decreasing bathy- merry. Right column : quantitative distribution of Palaeomicrocodium. 1) Open lagoon with gastropods, pelecypods, crinoids and sponges ; 2) Lagoon with Sphaerocodium-Bevocastria-Thamnopora and Aphralysia oncoids ; 3) Sphaerocodium mounds with algal mats ; 4) Subaerialy exposed algal mats. Spongiostromid flat pebbles with dessication fissures. Vadose cementation.

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I N T E R P R E T A T I O N S

Les 4 niveaux de Palaeomicrocodium se r6partissent lat6ralement suivant la stratification. I1 n'existe aucune trace de Palaeomicrocodium ni au-dessus, ni au-dessous, ni entre les quatre niveaux en question. Les 40 m6tres de carbonates qui surmontent ces niveaux sont compos6s de calcaires et de dolomies / t matrice micritique, sans fissuration, ni karstification.

Les 4 niveaux correspondent ~ des faci6s tr6s pro- ches de l '6mersion. Celle-ci se traduit par des galets 6clat6s (platiers algaires, galettes de Spongiostromates ~/fissures de retrait), avec cimentation vadose.

Les Palqeomicrocodium sont parfois 6rig6s, parfois taraudants et ils dissolvent alors les mattes algaires.

Ils pr6sentent plusieurs habitus : en buissons millim6- triques, en amas concentr6s dans les fissures et les galeries dans le s6diment, jusqu'~t de petites formes isol6es de la dimension des lumps dans les Spongios- tromates et les mattes algaires.

Le d6veloppement des Palaeomicrocodium est p6n6contemporain de la format ion de ces mattes algaires pour deux raisons : les copeaux algaires ou les galets 6clat6s pr6sentent des Palaeomicrocodium tron- qu6s par l '6rosion et la cimentation en cristaux en pendeloques les recouvre. Ces processus diag6n6ti- ques sont imm6diatement post-s6dimentaires.

CONCLUSIONS

Palaeomicrocodium est bien pal6ozo~que et n 'est pas le r6sultat de contaminations. I1 est souvent asso- ci6 ~t Sphaerocodium, Aphralysia, Renalcis et Bevo- castria.

Cette conclusion est renforc6e par la d6couverte r6cente d 'un gisement ~ Palaeomicrocodium devon# cum dans des tapis ~t Spongiostromates giv6tiens du sondage de Focant h 3169 m6tres de profondeur. Les

couches ont 6t6 pliss6es g l 'orog6ne hercynien et sont surmont6es de plus de trois kilom6tres de D6vonien (Graulich & alii, 1967).

Palaeomicrocodium est fort semblable aux Micro- eodium du Carbonif6re et du Permien, mais il semble moins taraudant.

I1 est un bon indicateur de faci6s carbonat6s proches de l '6mersion.

RI~FI~RENCES B I B L I O G R A P H I Q U E S

BODERGAT A.M. (1975) - Les Microcodiums, milieux et modes de d6veloppement. Docum. Lab. Gdol. Fac. So., Lyon, 62, 1-235.

FOURMARIER P. (1954) - Prodrome d'une description g6o- logique de la Belgique. Li6ge, p. 119-144.

GRAULICH J.M., BOUCKAERT J. & DELMER A. (1967) - Rapport Service g~ologique de Belgique. Notes de d6bi- tage, Bruxelles, P. 185W, 407, 1967-1973.

KLAPPA C.F. (1978) - Biolithogenesis of Microcodium : elucidation. Sedimentology, 25, 489-522.

LACROIX D. (1974) - Lithostratigraphie compar6e du Giv6- tien aux bords nord et sud du Synclinorium de Namur. Ann. Soc. Geol. Belgique, 97, 59-65.

MAMET B. & ROUX A. (1982) - Sur la pr6sence de Microco- dium (Algue, Incertae sedis ?) dans le Pal6ozo'ique sup6- rieur de l'Arctique canadien. Can. Journ. Earth Scien- ces, Ottawa, 19-2, 357-363.

MAMET B. & ROUX A. (1983) - Algues d6vono-carboni- f~res de l'Australie. Rev. MicropaL, Paris, 26-2, 63-131.

MONTENAT C. & ECHALLIER J.C. (1977) - L'importance des structures organiques du type Microcodium dans la constitution des crofites calcaires pl6istoc~nes. C.R. SdancesAc. Sci., Paris, D, 285, 3-6.

SMIT J. (1979) - Microcodium, its earliest occurence and other considerations. Rev. Micropal., Paris, 22-1, 44-50.

Manuscrit d6finitif regu le 06.05.1985

PLANCHE

P L A N C H E 1

Palaeomicrocodium devonicum MAMET & ROUX, 1983

Les exemplaires 1-5 proviennent du Calcaire d'Alvaux, Giv6tien Inf6rieur, carri6re d'Alvaux, 800 m au Nord de Mazy, Belgi- que. Les exemplaires 6-7, inclus dans la planche pour comparaison, proviennent du mat6riel original d'Australie duquel Palaeo- microcodium a 6t6 d6fini (Membre de Westwood Creek, Formation de Cockatoo, Westwood Creek, Frasnien, Bassin de Bona- parte Gulf).

Les formes de Belgique portent les num6ros de collection de l'Universit6 de Montr6al off elles sont conserv6es.

Figures 1-5 illustrate specimens from the Alvaux Limestone, Early Givetian, Alvaux quarry, 800 m North of Mazy, Belgium. Figures 6-7, included here for comparison, derive from the original australian material used for the definition of Palaeomicro- codium (Westwood Member, Cockatoo Formation, Westwood Creek, Frasnian, Bonaparte Gulf Basin).

The Belgian material bears the collection numbers of the University of Montreal, where it is housed.

Fig. 3 - - 594/17, AL 28, 2,30 m au-dessus de la base de la section, x 70.

2.30 m above the base of the section.

Fig. 2 - - 595/17, AL 28 B, comme fig. 1.

Fig. 3 - - 594/17, AL 20, 1,25 m au-dessus de la base de la section, x 70.

1.25 m above the base of the section.

Fig. 4 - - 594/17, AL 34, 4,25 m au-dessus de la base de la section, x 70.

4.25 m above the base of the section.

Fig. 5 - - 595/15, AL 28 B, comme fig. 1.

Fig. 6 - - 534/33, AUS 459/15, x 89.

Fig. 7 - - 534/30, AUS 459/11, x 70.

Geobios

n ° 18, fasc. 3

PL 1

B. Mamet & A. Pr6at

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