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Soutenance de thèse en Géologie par Mourad MEDAOURI

Cette soutenance de thèse aura lieu le jeudi 25 septembre 2014 à 13h30 à l'IUEM, amphi A.

Sujet : "Origine de la segmentation de la marge algérienne et implications sur l'évolution géodynamique et des ressources pétrolières"


Résumé : Cette thèse a été réalisée dans le cadre d’un programme de recherche algéro-français dénommé « SPIRAL » (Sismique Profonde et Investigations Régionales du Nord de l’Algérie). Le projet visait à étudier la structure profonde de la marge algérienne et son potentiel pétrolier par une approche combinée de plusieurs méthodes (sismique active, gravimétrie, magnétométrie, forages et analyses de terrain). Le domaine couvert par la présente étude concerne toute la marge algérienne d’Ouest en Est, notamment le domaine tellien de la chaîne des Maghrébides et le domaine offshore algérien.

L’objectif principal de ce travail était de comprendre l’origine de la formation et de la segmentation de la marge algérienne et d’en évaluer les conséquences sur le plan pétrolier. Jusqu’alors, la genèse de la marge et du bassin était expliquée par des modèles d’extension très différents et controversés, sans que les données disponibles puissent permettre de contraindre une évolution cinématique, géodynamique et tectono-sédimentaire qui soit convaincante.

Par une analyse géologique et géophysique terre/ mer des structures de la marge, j’ai recherché systématiquement les témoins tectoniques et sédimentaires de cette évolution. Cette analyse a abouti aux résultats majeurs suivants :

- Une variabilité longitudinale et latitudinale de la structure profonde de la marge offshore est observée. Du nord au sud, 4 domaines de croûte sont reconnus : (i) des centres d’accrétion océaniques fossiles, proposés pour la première fois dans le bassin offshore algérien, attestant de la mise en place d’une lithosphère océanique (ep <10 km) bien identifiée sur les grands transects SPIRAL ; (ii) un domaine de croûte transitionnelle de largeur très variable et révélant des structures diverses (STEP-faults, grabens, structures en fleur) ; (iii) un domaine de croûte continentale étirée, aux structures également très variables (blocs basculés à l’Ouest et au centre-Ouest, horsts et grabens au centre-Est et grabens  à l’Est) ; et (iv) un domaine de croûte continentale de 20 à 30 km d’épaisseur qui se prolonge vers le continent.

- D’Ouest en Est, 4 segments de marge de premier ordre sont analysés et discutés : (I) entre la frontière Marocaine et Oran, la marge, originellement passive,  montre une réactivation en compression (piggy-back basins) liée à la collision miocène du Rif et des Bétiques et relayée par une transtension quaternaire favorisant la formation de demi-grabens losangiques (ex. bassin de Yusuf) et la mise en place d’un volcanisme alcalin ; (II) entre Oran et Ténès, la marge révèle un double caractère, elle est passive et en extension E-O au large d’Oran, pour devenir de type STEP (segment 2), à valeur de décrochement lithosphérique sénestre de direction NE-SO, près de la côte ; (III) entre Ténès et Bejaia, la marge résulte de 2 phases distinctes : étirement NO-SE et décrochement sénestre de type STEP (segment 1), formant une zone de cisaillement de largeur variable ; et enfin, (IV) entre Bejaia et Annaba, la marge enregistre une phase d’extension très oblique relayée par une phase d’accrétion perpendiculaire à la marge, suggérant une marge en STEP (segment 3). Au large de Bejaia et Jijel, la structure de la paléo-ride de Hannibal suggère la présence de plusieurs centres d’émission volcaniques fossiles et d’un détachement lithosphérique.

- Exceptée la zone entre Mostaganem et Ténès, dont la structure ne montre pas de compression, les autres segments de marge sont affectés par un raccourcissement N-S important depuis le début du Pliocène ou du Quaternaire qui résulte directement de la convergence entre les plaques Afrique et Europe.

Sur la base de l’intégration des nouvelles données et de leur interprétation, la segmentation de la marge algérienne est interprétée comme le résultat du retrait du Slab téthysien qui s’est déroulé en deux temps et suivant des directions différentes : (1) retrait du slab téthysien vers le Sud à SE entre 23 et 16 Ma, induisant une ouverture en arrière-arc des parties orientale puis centrale du bassin Algérien (entre Ténès et Annaba) ;  (2) déchirure du slab entre 16 et 8 Ma, au droit de la ride de Hannibal, induisant la migration simultanée de deux slabs, l’un vers l’Est, qui mènera par la suite à l’ouverture du bassin Tyrrhénien, et l’autre vers l’ouest, formant la partie occidentale du bassin algérien et le bassin d’Alboran ; et  (3) propagation ultime des déchirures de slab jusqu’au positions Est (Calabre) et Ouest (Gibraltar) actuelles, accompagnée d’une réactivation tectonique compressive de la plupart des segments de marge à proximité de la transition océan-continent.

Sur le plan ressources, les systèmes pétroliers sont différents d’un segment à l’autre de sorte que les roches mères seraient liées aux différentes séquences syn-rift, les pièges de géométries variables (plis de rampe, apex de blocs, diapirs…) et les couvertures sont présentes dans toute la série sédimentaire (Miocène et Plio-Quaternaire). De ce fait, la marge algérienne présenterait un potentiel pétrolifère favorable.

Photo du mois

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(C) Pascale Lherminier / Ifremer