Contraintes géophysiques sur la formation et l’évolution tectonique, sédimentaire et volcanique du bassin algérien (Méditerranée Occidentale)

Shaza Haidar

Jacques Déverchère

David Graindorge, Frauke Klingelhoefer (Ifremer), Mourad MEDAOURI et Mohamed ARAB (Sonatrach), Marie-Odile BESLIER (Geoazur, Nice), Juan Ignacio SOTO (Univ. Grenade, Espagne).

Cette thèse porte sur le bassin algérien, domaine d’arrière arc formé par le retrait progressif du slab de subduction Téthysien au Miocène (Réhault et al., 1984, Frizon de Lamotte et al., 2000 et Schettino et Turco, 2006). L’origine et le mode d’ouverture de ce bassin restent mal déterminés. Pour cette étude, les données de sismique (principalement de sismique-réflexion) ainsi que les données magnétiques, gravimétriques et de forage disponibles seront utilisées pour (1) élaborer un modèle d’âge basé sur les forages et la stratigraphie du bassin, (2) proposer une restitution géométrique de l’architecture du bassin incluant le socle et les séries sédimentaires pré-syn- et post-messiniennes par conversion temps-profondeur, (3) rechercher les modalités de mise en place du socle du bassin (phases d’ouverture des sous-bassins, dynamique de l’accrétion crustale, importance et rôle du volcanisme) et (4) proposer une nouvelle compréhension de la cinématique et de la dynamique de l’ouverture de ce domaine. Seront notamment recherchées la position, l’âge, la nature et le mode de fonctionnement des centres d’accrétion océaniques fossiles du bassin (tectonique versus magmatisme et volcanisme).

Le sujet de thèse s’articule autour des questions suivantes

  1. Comment l’étude des sédiments du bassin peut-il nous renseigner sur les mécanismes de la formation et le mode d’ouverture du bassin ?
  2. Quel est le type de lithosphère océanique ? Quel est le processus de sa formation ?
  3. Quelles sont les contraintes sur la nature et la répartition des unités pré- Messiniennes ?

Ce travail sera alimenté à partir d’un ensemble de données acquises durant différents compagnes océanographiques (MARADJA 2003, MARADJA2 2005 et SPIRAL) et de résultats des différentes thèses qui ont été réalisées dans la même région. Les données bathymétriques, magnétiques, gravimétriques et de forage disponibles seront aussi utilisés. L’approche méthodologique consistera d’abord à corréler les données sismiques pénétrantes disponibles dans le bassin algérien et à bâtir un nouveau modèle chrono-stratigraphique et géologique sur la base des profils sismiques, des lois de vitesse disponibles et des forages (logiciel d’interprétation sismique et géologique Kingdom®). Ce travail sera complété par une analyse du socle du bassin en utilisant de manière critique les informations issues de l’imagerie sismique, du magnétisme et de la gravimétrie (modélisation directe). L’analyse et l’interprétation de ces données géophysiques permettra de bâtir un modèle géologique 3D, une modélisation structurale et une reconstruction cinématique (logiciels Move et/ou GPlates).

L’originalité du notre travail tient à l’effort substantiel de corrélation de données provenant notamment du sud de la Méditerranée, mais aussi des bordures nord du bassin algéro-baléarique, ce qui permettra d’acquérir pour la première fois une vision complète non seulement de la stratigraphie du bassin mais aussi du socle néoformé et de son mode de mise en place. Le transfert de compétences portera en priorité sur la maîtrise de processus de mise en place de lithosphère océanique en contexte de bassin d’arrière-arc, allant de l’observation à la modélisation 3D.

Figure 1 : Plan de position des profils sismiques importés sur le logiciel Kingdom® de différentes compagnes océanographiques « SPIRAL (Bleu foncé), WesternGeco (Cyan), SH (Jaune) et MARADJA (Rouge).

Mots clés:

Bassin arrière-arc, lithosphère océanique et océanisation, magmatisme et volcanisme, sismique-réflexion, anomalies magnétiques et gravimétriques, séries sédimentaires pré-syn- et post-messiniennes, stratigraphe sismique, reconstruction cinématique et géodynamique et modélisation 3D

2021

DMR