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Michel Gewelt & Etienne Juvigné

Les «téphra de Remouchamps», un nouveau marqueur stratigraphique dans le Pléistocène supérieur daté par 230Th/234U dans des concrétions stalagmitiques

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Résumé

Une association de minéraux volcaniques caractérisée par une amphibole calcique de type ferri-tschermakite et de l'hypersthène dont quelques grains sont enrobés de gangue vitreuse vésiculaire rhyodacitique a été découverte dans des concrétions stalagmitiques provenant de deux grottes du sud de la Belgique : Remouchamps et Bohon. Ces minéraux appartiennent à une retombée volcanique qui était inconnue à ce jour dans nos régions. Elle doit être rapportée à des roches volcaniques de la série calco-alcaline, ce qui implique qu'elle ne peut provenir ni de l'Eifel ni du Massif Central français, mais d'une région volcanique plus lointaine indéterminée probablement associée à une zone de subduction. Des datations 230Th/234U des concrétions contenant les téphra permettent de donner un âge d'environ 106000 +/- 6000 ans B.P. à la retombée.

Mots-clés : stratigraphie, stratigraphy, téphra, tephra, Belgique, Pléistocène supérieur, concrétions stalagmitiques, datations 230Th/234U., Belgium, upper Pleistocene, speleothems, U-series dating.

Abstract

The «Remouchamps tephra», a new upper Pleistocene volcanic ash-fall discovered in speleothems dated by the 230Th/234U method.

A volcanic mineral suite characterized by calcic volcanic amphibole (ferri-tschermakite) and hypersthene covered by vesiculated rhyodacitic glass coating (plate 1) has been found in one flowstone from Remouchamps cave and one stalagmite from Bohon cave (southern Belgium). These mafic minerals have never been found in any volcanic tephra layer previously described in Belgium (fig. 1) and hence belong to another original ash-fall. This has been called «Remouchamps tephra». Both the mafic minerals and the rhyodacitic glass allow us to attribute the volcanic material to the calc-alkalic suite. As far as we know, it is the first time that volcanic minerals are shown to occur within secondary calcium carbonate deposits formed in air-filled caves (flowstone and dripstone). As the weak glass coating is preserved, the minerals must have been trapped in the speleothems shortly after the ash-fall. Referring to the calc-alkalic composition, it is not possible to correlate this ash-fall with any volcanic belt of middle Europe (Massif Central, France or Eifel, F.R.G.) but the correlation is possible with a more distant volcanic area probably associated with a subduction zone. Three U-series ages have been obtained from speleothems including this new volcanic material. Two samples of the same base growth layers from Remouchamps flowstone show some detrital contamination as monitored by low 230Th/232Th activity ratios. A correction scheme including separate U-Th analysis of the acid-insoluble residues has been used to revise 230Th/234U ages. Uranium series dating allows us to assign an age of 106000 +/- 6000 years B.P. to the ash-fall.

To cite this article

Michel Gewelt & Etienne Juvigné, «Les «téphra de Remouchamps», un nouveau marqueur stratigraphique dans le Pléistocène supérieur daté par 230Th/234U dans des concrétions stalagmitiques», Annales de la Société géologique de Belgique [En ligne], Fascicule 2, Volume 109 (1986), 489-497 URL : https://popups.ulg.ac.be/0037-9395/index.php?id=3372.

About: Michel Gewelt

Aspirant du Fonds National de la Recherche Scientifique, Université de Liège, Laboratoire de Géomorphologie et de Géologie du Quaternaire, Place du XX Août, 7, B-4000 Liège et Centre d'Etude de l'Energie Nucléaire, Département de Métrologie nucléaire, Section «Mesures bas niveaux», B-2400 Mol (Belgique).

About: Etienne Juvigné

Chercheur Qualifié du Fonds National de la Recherche Scientifique, Université de Liège, Laboratoire de Géomorphologie et de Géologie du Quaternaire, Place du XX Août, 7, B-4000 Liège (Belgique).