L'Eocène inférieur est le théâtre de nombreuses crises hyperthermiques, dont le « Paleocene-Eocene Thermal Maximum » (PETM) est le plus connu. Les évènements E2 (55,55 Ma), F (55,16 Ma) et G (54,74 Ma), moins étudiés, sont enregistrés dans les faciès littoraux du Cap d'Ailly (Normandie). Nos travaux, basés sur une étude minéralogique (diffraction de rayons-X sur fraction argileuse et roche-totale), visent à identifier l'impact éventuel des phases tectoniques et des changements climatiques qui ont eu lieu avant et pendant ces événements.

Les principaux résultats montrent une dominance de la smectite accompagnée d'illite dans la fraction argileuse, tandis que la chlorite et la kaolinite sont présentes en faibles quantités. La kaolinite covarie avec l'illite et semble héritée. Dans la roche-totale, ces dernières phases sont accompagnées de minéraux détritiques (quartz, feldspath, rutile) et précipités in situ (pyrite, dolomite, calcite). Des pics d'apports détritiques (illite, rutile) sont observés avant les hyperthermaux.

Les variations sédimentologiques et minéralogiques observées le long de la coupe apportent des indications sur l'évolution paléoclimatique et tectonique. Les apports d'illite et de chlorite couplés à des indices d'émersion témoignent d'un soulèvement régional, d'une hausse de l'érosion mécanique et de l'instauration d'un climat plus sec. A l'inverse, l'augmentation de la smectite et les indices de transgression paraissent reliés à des épisodes de subsidence et à des phases climatiques plus humides.

Nos résultats suggèrent un scénario paléoclimatique et tectonique connecté à la géodynamique ouest-européenne applicable aux hyperthermaux du début de l'Eocène :

- Avant l'hyperthermal : un uplift, propagé à partir de l'inflation magmatique de l'Islande et/ou du point chaud du Massif Central, entraîne une régression dans les bassins périphériques, une émersion et l'accroissement de l'érosion mécanique. Dans la zone d'étude, cette phase est associée à un climat relativement plus sec.

- Pendant l'hyperthermal : l'épanchement du magma du réservoir islandais est corrélé à la libération de méthane thermogénique à l'origine des hyperthermaux de l'Eocène et à la subsidence des bassins périphériques. Cette phase est associée à une saisonnalité plus contrastée dans la région du Cap d'Ailly.