Utilisation des marqueurs morphologiques, sédimentologiques et microstructuraux pour la validation des modèles cinématiques de plissement. Application à l'Atlas méridional tunisien

The use of sedimentary, morphological and tectonic markers in the validation of kinematic fold models. Application in southern tunisian Atlas

• Auteur / Autrice : Riadh Ahmadi
• Direction : Éric Mercier, Jamel Ouali
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Nantes en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cisaillement (géologie)

Roches -- Fracturation

Cinématique

Atlas (montagnes)

Tunisie

Géologie

Résumé

La modélisation géométrique dans un bassin sédimentaire déformé d’avant pays (Atlas méridional tunisien) nous a permis de proposer des coupes équilibrées de toute la couverture. Cette géométrie montre la dominance de pli de propagation de rampe. Les implications cinématiques de ce modèle, et notamment la migration des charnières, ont été validées par l’utilisation de plusieurs marqueurs morphologiques et sédimentologiques. D’autre part, l’étude tectonique de la micro-fracturation nous a permis de proposer une chronologie relative entre le plissement et la fracturation d’une part, et d’établir une relation originale entre ces deux processus de déformation d’autre part. Cette relation suppose que la fracturation est exclusivement antérieure, par la suite, au cours du plissement le cisaillement simple, au niveau des flancs, contribue à la réactivation et à l’amplification de l’intensité de fracturation. Par ailleurs, l’utilisation d’une approche multidisciplinaire dans l’établissement du modèle de plissement dans le Bassin de Gafsa, nous a permis d’identifier un style de déformation régional. Cela nous a permis proposer une cinématique de mise en place des structures plissées, ainsi qu’un modèle de déformation en carte basé sur le cisaillement simple dextre de toute la couverture. Ce cisaillement rend bien compte de la déformation différentielle croissante vers l’Est dans cette région et de l’agencement structural par rapport aux réseaux de failles majeurs de la région. L’association des observations morphologiques, sédimentologiques et les corrélations paléo-climatiques ont permis de mettre en évidence une phase tectonique majeure post-villafranchienne indiquant des vitesses de déformation maximales de l’ordre de 1 mm/an.

The use of fold modelling in foreland basin leads to propose balanced cross sections through the southern Tunisian Atlas. These cross sections highlight the dominance of the fault-propagation folds in a thin skin deformation mechanics in this region. Kinematics of the model, and especially hinge migration, has been validated by using several morphological and sedimentary markers. Moreover, fractures net tectonic studies allow establishing new relationship between folding and fracturing. Our hypothesis postulates that fractures are mainly anterior to folding, and when the fold grows-up, limb simple shear reactivates and enhances the inherited fractures net density. Therefore, the use of multidisciplinary approach in Gafsa Basin fold belts leads to reconstitute the regional deformation style. We have estabilsh a relative kinematic ranking of folds growth, and we proposed a dextral simple shear deformation of the sedimentary cover. This simple shear explains both deferential shortening observed on cross sections, and structural organisation within the major regional fault systems. Morphological and sedimentological observations, associated to paleoclimatic correlations allow distinguishing a villafranchian major tectonic phases of southern Tunisian Atlas building. Deformation speed computations shows values close to one millimetre per year (1 mm/year).