Caractérisation de la dolomitisation d’une plate-forme carbonatée en contexte de marge salifère hyper-étendue et inversée : Exemple de la plate-forme carbonatée jurassique ouest-pyrénéenne
Auteur / Autrice : | Geoffrey Motte |
Direction : | Jean-Paul Callot |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences de la Terre |
Date : | Soutenance le 18/12/2020 |
Etablissement(s) : | Pau |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Géoressources & Environnement / ENSEGID - Institut pluridisciplinaire de recherche sur l'environnement et les matériaux / IPREM |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Affleurant sur le versant nord des Pyrénées, la plate-forme carbonatée jurassique ouest-pyrénéenne constitue un laboratoire d’étude unique dans la caractérisation de la dolomitisation. Avec une évolution géodynamique à l’interface entre marge et chaine, ainsi que la présence de l’ensemble du système carbonate ́à l’affleurement, l’étude de cette zone permet d’appréhender les paramètres cruciaux de la dolomitisation et ainsi déterminer quels contextes géodynamiques et sédimentaires s’avèrent propices. La combinaison d’observations de terrain, d’analyses pet́ rographiques, isotopiques et microthermomet́riques sur inclusionsfluides couplée à la datation U-Pb a permis de déterminer les conditions de la dolomitisation de différentes localités de ce système carbonaté dans les Chaînons Béarnais et le Pays basque.Dans les Formations de Mano (Tithonien) et de Meillon (Batho-Callovo-Oxfordien) du Mail Arrouy, la dolomitisation se fait en plusieurs étapes du Néocomien (anté-rift) à l’Albien (syn-rift associe ́ à un hyperamincissement crustal et une exhumation mantellique, accompagné d’une tectonique gravitaire). Dans un premier temps, ces formations ont éte ́ affectées par une dolomitisation massive en domaine peu profond à émergent, liée à l’influx d’eau de mer durant la période d’émersion puis de ré-ennoiement de la plate-forme au Néocomien. Du Barreḿ ien a ̀ l’Albien, la remontée de fluides chauds (T > 160°C) à affinité évaporitique provoquée par le rifting, a induit la recristallisation complète à partielle de la Formation de Meillon. La précipitation de ciments dolomitiques a ̀ partir de fluides chauds distincts (a ̀ affinité évaporitique dans le Meillon et générés par la diagenèse argileuse dans le Mano), a suivi dans les deux formations. Une dernière précipitation de dolomies baroques (saddle) à proximité de failles enregistre les fluides les plus chauds (T >260°C), témoignant également d’une contribution crustale, mantellique et évaporitique durant l’Albien. Par la suite, la précipitation de quartz et de calcites enregistre une diminution de la température lors du post-rift et de la compression pyrénéenne. En direction du sud (chaînons du Layens), la dolomitisation est seulement partielle dans la Formation du Meillon. La remontée de fluides chauds durant le rifting a induit une recristallisation partielle de cet affleurement excentré du coeur du rift. La dédolomitisation est également présente, induite par une émersion prolongée jusqu’au rifting, provoquant un influx d’eau météorique.Dans le Pays basque, les Formations de Meillon et de Mano passent latéralement aux faciès distaux des Calcaires à Microfilaments et des Marnes d’Hosta. Dans ces formations, seulement quelques traces de dolomies sont présentes. La calcite est omniprésente durant l’Albien, et remplace partiellement à complètement les dolomites initialement en place. Ainsi, la zone distale de ce système carbonate ́ a également éte ́ affectée par une dolomitisation, pendant ou avant le rifting crétacé. La dolomitisation de cette plate-forme est premièrement contrôlée par l’environnement de dépôt sédimentaire permettant l’influx d’eau de mer générant une dolomitisation massive. Le rifting crétacé induisant des anomalies thermiques, combiné à de la tectonique salifère représente le second contrôle, induisant une recristallisation massive ainsi que des cimentations dolomitiques dans l’ensemble du bassin.L’architecture stratigraphique du système carbonaté conditionne également la répartition de la dolomie avec la présence de traces de ciment en milieu distal opposée à l’abondance de dolomies observée en milieu plus interne. Ainsi, la répartition de la dolomie sur une plate-forme carbonateé en contexte de marge salifère hyper-étirée et inversée dépend essentiellement de la corrélation de la sédimentologie du système carbonaté et de la paléogéographiede la marge.