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Soutenance de thèse de Cédric BULOIS

Marges polyriftées: réactivations et conditions aux limites, exemples de la mer de corail (Papouasie Nouvelle Guinée) et du bassin de Porcupine (Irlande), vendredi 9 décembre 2016, 14h, IUEM - Amphithéâtre D






Cette étude documente la succession de phases de rift qui se sont formées le long d'une marge continentale dont l'évolution géologique a été particulièrement longue. Ce type d'évolution géologique est bien admise dans la littérature mais reste encore peu comprise en terme de processus géologiques. Ici, il est spécifiquement étudié comment ce type de rifts peut évoluer au cours du temps et il est tout particulièrement mis en évidence les processus de réactivation de failles et la formation des éléments géologiques associés dans l'évolution des bassins en extension. Cette étude résume les résultats principaux de deux projets de recherche menés sur (1) le Bassin de Porcupine (offshore irlandais) qui s'est formé pendant la propagation du système de rift nord-atlantique et (2) la région de la Mer de Corail (Papouasie Nouvelle Guinée) dont l'évolution en contexte de supra-subduction est liée à l'affrontement des plaques Pacifique et Australie. Ces deux projets de recherche discutent spécifiquement de l'enregistrement sédimentaire et de l'évolution des failles à partir de données sismiques corrélées à des données de puits, de magnétisme ou de gravimétrie.

Les deux bassins ont évolué en bordure d'orogènes depuis le Paléozoïque supérieur. Il est démontré que l'extension s'est initiée au long de structures anciennes qui ont été réactivées lors de l'étalement orogénique mis en évidence par la migration de dépocentres. L'extension s'est ensuite développée de façon discontinue au cours de divers épisodes extensifs pulsés. Les premiers épisodes montrent en général des bassins étroits, plus ou moins discrets et qui sont remplis de dépôts continentaux qui passent progressivement à des environnements marins. L'extension est d'abord diffuse puis localisée le long de failles bordières qui accommodent l'ensemble de l'extension et le boudinage de la croûte. Au fur et à mesure que l'extension progresse, l'influence structurale de la croûte continentale diminue et la déformation évolue vers l'océan avant le stade ultime de déchirure continentale de façon très localisée. Le rifting se termine en général dès que les conditions aux limites changent, résultant en la production de bassins océaniques en propagateur qui sont transversaux aux bassins néoformés. Dans les marges classiques de type atlantique (p.ex. Bassin de Porcupine), ceci est lié à la propagation de croûte océanique dans des bassins plus ou moins perpendiculaires tels que le Golfe de Gascogne dont l'ouverture stoppe la déformation extensive. Dans les zones en suprasubduction (p.ex Mer de Corail), la fin de l'extension est plutôt liée à un changement dans la dynamique de subduction qui peut contrôler l'ensemble de la propagation de l'océanisation.

Ainsi, il apparait que l'extension migre progressivement depuis une zone initiale en réactivant d'anciennes structures orogéniques quelque soit les conditions géodynamiques initiales. Ici, il est proposé qu'une phase de déformation souligne un mégacycle extensif durant lequel des grabens individuels, des bassins riftés ou des systèmes de rifts se forment successivement et surimposent les uns aux autres. Chaque mégacycle peut se définir sédimentologiquement et tectoniquement. La surimposition montre en général une déformation qui évolue progressivement vers l'océan par la réactivation spécifique de structures pré-existantes. L'initiation de l'extension et le passage d'un mégacycle à un autre est en général lié par un changement des conditions aux limites.