Interactions entre tectonique crustale, tectonique salifère et sédimentation : la marge occidentale du bassin tyrrhénien

Interactions between crustal tectonics, salt tectonics and sedimentation : the western tyrrhenian margin

• Auteur / Autrice : Gaël Lymer
• Direction : Bruno Vendeville, Virginie Gaullier, Frank Chanier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance le 03/12/2014
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosystèmes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Crise de salinité messinienne

Tectonique

Tectonique du sel

Méditerranée (mer ; ouest)

Marges continentales

Tyrrhénienne, Mer (région)

Bassins d'arrière-arc

Mots clés libres

Tectonique crustale

Résumé

Dans le Bassin Tyrrhénien Occidental, le rifting de la Marge Est-Sarde a eu lieu à partir du Miocène moyen-supérieur, par extension arrière-arc liée à la migration vers l’Est du système de subduction Apennin. Le Bassin Tyrrhénien Occidental a aussi été marqué par la Crise de Salinité Messinienne (CSM), à l’origine du dépôt de séries évaporitiques, dont localement une épaisse couche de sel mobile. À partir de l'interprétation des nouvelles données sismiques METYSS (Messinian Event in the TYrrhenian from Seismic Study), les objectifs de cette thèse consistent notamment à comprendre les modalités de la CSM, à préciser les relations entre tectoniques crustale et salifère et à contraindre l’évolution géodynamique de la Marge Est-Sarde. Les résultats de cette étude ont abouti à la cartographie détaillée des marqueurs de la CSM (unités de dépôts et surfaces remarquables), qui fournissent de bons indicateurs spatio-temporels. Ces marqueurs ont permis de contraindre l’analyse structurale qui révèle que la phase majeure d’activité crustale est pré-CSM. Le rifting de la marge est donc clairement pré-CSM et ne se prolonge pas jusqu’au Pliocène, comme cela avait été envisagé antérieurement. De plus, cette étude a mis en évidence des mouvements crustaux post-CSM bien distincts du rifting, liés à une phase de réactivation post-rift significative sur cette marge. Cette réactivation est complexe et diversifiée ; elle se manifeste non seulement par la réactivation en extension de failles nées du rifting, mais aussi localement par le développement de structures compressives et des basculements de socle, illustrant un couplage entre tectonique crustale et tectonique salifère.

In the Western Tyrrhenian Basin, rifting of the Eastern-Sardinian margin started during the middle to late In the Western Tyrrhenian Basin, rifting of the Eastern-Sardinian margin started during the middle to late Miocene times, due to back-arc extension following the eastward migration of the Apennine subduction system. The Western Tyrrhenian Basin has also been affected by the Messinian Salinity Crisis (MSC), which generated evaporitic deposits, particularly a thick mobile salt layer. Based on the interpretation of the new METYSS seismic data (Messinian Event in the TYrrhenian from Seismic Study), this work aims at a better understanding the modalities of the MSC, the relationships between crustal tectonics and salt tectonics, and the geodynamic evolution of the Eastern-Sardinian margin.The results lead to a detailed map of the MSC seismic markers (depositional units and remarkable surfaces). These markers provide spatiotemporal indicators and allow to constrain the structural analysis. Along the margin the major crustal stage is pre-MSC. Thus rifting of the margin occurred before the MSC and did not continue until Pliocene times, as previously considered. Moreover, this study evidences post-MSC crustal motions, well distinct from the rifting stage and linked to post-rift reactivation of the margin. This second crustal stage is various and complex; it reactivated crustal normal fault that had formed during rifting, but also generated crustal compressional structures. In some places, tilting of the pre-MSC basement triggered some salt tectonics.