Soutenance de thèse de Massimo Bellucci

Relationship between crustal segmentation, thermicity and salt tectonics in the Western Mediterranean Sea

 

La Méditerranée occidentale en font un cas unique pour l’étude de la tectonique salifère et de sa relation avec la nature de la croûte. En utilisant un vaste ensemble de données sismiques, une description régionale et une catégorisation des structures sont présentées dans cette thèse. Les structures ont été différenciées principalement sur la base de leur géométrie, les mécanismes de formation n’étant pas abordés dans un premier temps. En comparant leur distribution spatiale avec la segmentation crustale, une correspondance singulière a été observée: les structures salifères changent de morphologie à la limite entre différentes natures crustales. La compilation de la segmentation crustale et des morphologies du sel dans différentes marges passives, telles que les marges de Santos (Brésil), d’Angola, du Golfe du Mexique et du Maroc-Nouvelle-Écosse, semble confirmer cette correspondance. Pour en comprendre la raison, nous avons étudié les causes de la tectonique salifère régionale en Méditerranée occidentale. Les morphologies varient perpendiculairement à la pente et entre les sous-bassins, mettant en évidence de fortes différences entre les bassins du Liguro-Provençal, de l’est et de l’ouest Algérien en particulier. L’épaisseur initiale considérée comme constante du sel, sa base horizontale dans le bassin profond, une épaisse couverture sédimentaire au-dessus du socle, la déformation précoce dans le bassin profond et une faible couverture sédimentaire dans la pente (à l’exception du Golfe du Lion), sont autant d’éléments qui semblent remettre en cause les mécanismes classiques de la tectonique salifère. Ces mécanismes expliquent difficilement la correspondance observée. Nous avons alors proposé d’évaluer une hypothèse thermique qui pourrait être liée à la segmentation crustale et ainsi avoir une influence qui varie sur les régions délimitées par des morphologies salifères différentes. Le régime thermique a été étudié en analysant et en interprétant les données de flux thermique (HF) récemment acquises lors des campagnes WestMedFlux1-2 (2016-2018) en complément des mesures précédemment disponibles. Les anomalies de flux de chaleur de faible longueur d’onde, la couverture sédimentaire mince, le socle presque affleurant, les structures de type pockmarks, l’activité volcanique récente, les phénomènes de déshydratation du gypse et les signatures sismiques suggèrent une circulation active des fluides dans la marge sud des Baléares (domaines crustaux continentaux et OCT). Cependant, partout dans le bassin profond, la circulation des fluides semble être inhibée par l’épaisse couverture sédimentaire qui sépare le socle de la surface. Les variations de plus grande longueur d’onde pourront exprimer ici des processus de niveaux profonds. À l’aide d’un modèle thermo-cinématique et de l’analyse des HF de surface, il a été tenté d’étudier la relation entre la segmentation crustale et le régime thermique. Bien que certains processus décisifs influençant le régime thermique soient encore mal compris, ce travail montre comment une segmentation thermique peut être soulignée en Méditerranée occidentale. Son influence possible sur les morphologies du sel reste cependant mal comprise. Les mesures peuvent être facilement biaisées par des phénomènes locaux voire très locaux : une étude approfondie de la relation entre la nature crustale et le régime thermique nécessiterait un maillage de mesures de flux de chaleur plus résolu. Cette thèse montre comment l’hypothèse thermique sur l’influence de la tectonique salifère devrait être considérée avec plus d’intérêt par la communauté scientifique. Tout comme le rôle de l’évolution thermique dans la formation des marges passives est incontesté, elle pourrait par conséquent jouer un rôle essentiel dans la déformation du sel.

Jury

M. Aslanian Daniel, cadre de recherche (IFREMER)
M. Callot Jean-Paul (Professeur, Université de Pau)
Mme Del Ben Anna (Chercheuse, Université de Triestre, Italie)
M Iacopini David (Professeur associé, Univ. de Naple, Italie)
Mme Moulin Maryline (cadre de recherche, IFREMER)
Mme Rabineau Marina (Directrice de recherche, Univ. de Bretagne Occidentale)
M. Vendeville Bruno (Professeur, Université de Lille)

Invités
M. Pellen Romain (Docteur, UBO)
M. Jeffrey Poort (Ingénieur de recherche, Sorbonne Université)
M. Viana Adriano (Manager, Petrobras, Rio de janeiro, Brésil)

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Date 08/06/2021
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