Impact du climat et de la tectonique sur la dynamique des systèmes sédimentaires pendant l'ouverture de l'Atlantique Sud

Climatic and tectonic impact on the dynamic of the sedimentary systems during the South Altantic opening

• Auteur / Autrice : Anne-Claire Chaboureau
• Direction : Cécile Robin, Yannick Donnadieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la terre
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tectonique

Évaporites

Rifts

Crétacé inférieur

Atlantique (océan ; sud)

Paléoclimatologie

Résumé

L'ouverture de l'Atlantique Sud s'est initiée par une phase de rifting au Crétacé inférieur. Pendant cette période, une épaisse série salifère s'est développée dans tout le segment Central. La présence contemporaine d'évaporites, communément associées à un climat aride, suggère donc la possibilité d'avoir eu, au Crétacé inférieur, des zones arides à proximité de l'Equateur. Cette observation soulève alors des questions majeures: quelle a été l'incidence du rifting sur le climat? Et quels rôles ont pu jouer ces deux processus dans la dynamique sédimentaire et entre autre sur la dynamique des dépôts du sel? Dans ce but, une approche par modélisation numérique a été choisie et trois grandes étapes ont été suivies, (1) une synthèse paléogéographique, (2), une modélisation climatique, et (3) une modélisation stratigraphique. La synthèse paléogéographique a permis, dans un premier temps, de mettre en évidence une évolution diachrone de l'activité du rift, précoce au Nord du segment Central avant de se propager dans la partie Sud, et d'autre part de préciser la chronologie des deux phases d'extension, rift et sag. Les modélisations climatiques ont montré l'existence d'une ceinture climatique humide au Nord de la zone d'étude, ainsi qu'une forte saisonnalité. Enfin, les modélisations stratigraphiques ont révélé l'importance de la prise en compte (1) de cette saisonnalité dans les modèles et (2) de la paléogéographie du segment Central. L'interaction entre les trois thématiques a permis de préciser l'importance des paramètres de contrôle pour la formation des évaporites. Ainsi, (1) le climat a joué un rôle majeur en offrant des conditions climatiques favorables grâce à la saisonnalité du climat dans la mise en place des évaporites, mais (2) le rift a exercé un contrôle primordial puisqu'il a généré un régime de subsidence permettant la connexion marine et l'apport de sel nécessaire au dépôt des évaporites dans un bassin encore protégé.

The opening of the South Atlantic was initiated by a rifting phase during the Early Cretaceous. During this period a large salt sequence develops in the Central segment. The presence of evaporites, commonly associated to an arid climate, suggests the possibility of having, during the Cretaceous, arid zones close to the equator. This observation raises majors questions: what was the incidence of the rifting on the climate ? And what were the roles of these two processes on the sedimentary dynamic and particularly during the salt deposit? In this purpose a numerical modeling approach was chosen and three major steps were followed: (1) paleogeographic synthesis, (2) climate modeling, and (3) stratigraphic modeling. The paleogeographic synthesis has highlighted, in a first time, a diachronous evolution of rift activity, early in the northern part of the Central segment before spreading in the southern part, and secondly to clarify the chronology of two phases of extension, rift and sag. Climate models have shown the existence of a humid climatic belt northern to the study area, and a strong seasonality. Finally, stratigraphic modeling revealed the importance of taking into account (1) of this seasonality pattern and (2) of the paleogeography of the Central segment. The interaction between the three thematic has clarified the importance of the control factors for the formation of evaporites. Thus, (1) the climate played a major role in providing favorable climatic conditions due to the seasonnality, but (2) the rift has been the primary control factor by allowing a subsidence for marine connection and income of salt for deposition of evaporites in a restricted basin.