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

Geophysical constraints on the formation and tectonic, sedimentary and volcanic evolution of the Algerian basin (Western Mediterranean)

• Auteur / Autrice : Shaza Haidar
• Direction : Jacques Déverchère
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences marines
• Date : Soutenance le 08/12/2021
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Géosciences Océan (Plouzané, Finistère ; 2017-2021)
• Jury : Président / Présidente : Marina Rabineau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Déverchère, Marina Rabineau, Christian Gorini, Agnès Maillard, Frauke Klingelhoefer, Johanna Lofi
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christian Gorini, Agnès Maillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méditerranée (région ; ouest)

Paléogéophysique

Mots clés libres

Bassin Algéro-Baléarique

Accrétion d’arrière-arc

Interprétation sismostratigraphique

Anomalies magnétiques

Reconstruction cinématique

Recul et déchirure bilatérale du slab

Algero-Balearic basin

Back-arc spreading

Seismostratigraphic interpretation

Magnetic anomalies

Kinematic reconstructions

Slab retreat and bilateral tearing

Résumé

Cette étude vise à apporter de nouvelles contraintes sur l’origine et l’âge de formation du Bassin Algéro-Baléarique (BAB) et sur son évolution pré-messinienne. A partir d’une interprétation sismostratigraphique de données sismiques corrélée aux anomalies magnétiques réduites au pôle et aux témoins géologiques de la marge algérienne, le plancher océanique du Bassin Est-Algérien (BEA) est daté du Langhien - Serravallien, montrant que ce bassin est postérieur à la rotation du bloc corso-sarde et à la collision de la Petite Kabylie avec l’Afrique, avec une accrétion océanique brève (~2,5 Ma) et rapide (demi-taux de ~3,7 cm/an). Une évolution en 4 phases est proposée : (1) Aquitanien - Langhien inférieur : création d’un proto-bassin d’arrière-arc par dérive vers le sud des Kabylides sous l’effet du recul du slab Téthysien; 2) Langhien moyen - Serravallien inférieur : ouverture d’un nouveau bassin océanique en éventail (BEA) par rotation horaire du Bloc du Grand Alboran (BGAl) et déchirure du slab Téthysien; (3) Serravallien supérieur - Tortonien inférieur : activité magmatique post-accrétion liée à des flux asthénosphériques par propagation de la déchirure du slab et délamination mantellique; (4) Tortonien moyen - Messinien moyen : ouverture tardive des bassins central et occidental par recul du slab de Gibraltar vers l’ouest et migration du BGAl, formant des marges de type ''STEP'' (Subduction-Transform Edge Propagator) au nord et sud du BAB. Cette évolution explique l’ouverture tardive du BAB et la fragmentation du BGAl en plusieurs blocs, témoignant du rôle prépondérant de la dynamique mantellique et de la déchirure des slabs dans la genèse de ce domaine d’arrière-arc.

This study aims to bring new constraints on the origin and age of formation of the Algero-Balearic Basin (ABB) and on its pre-Messinian evolution. Based on a seismostratigraphic interpretation of seismic data correlated with reduced to the pole magnetic anomalies and geological records of the Algerian margin, the oceanic crust of the East Algerian Basin (EAB) is dated to the Langhian - Serravallian, showing that this basin postdates the rotation of the Corso-Sardinia block and the collision of the Lesser Kabylia with Africa, with a short (~2.5 Ma) and rapid (half-rate of 3.7 cm/yr) seafloor spreading. A 4-phases evolution is proposed: (1) Aquitanian - Lower Langhian: birth of a back-arc proto-basin by southward drift of the Kabylian blocks driven by the Tethysian slab retreat; 2) Middle Langhian - Lower Serravallian: opening of a new fan-shaped oceanic basin (EAB) by clockwise rotation of the Greater Alboran Block (GAlB) and tearing of the Tethysian slab; (3) Upper Serravallian - Lower Tortonian: post-accretion magmatic activity associated with asthenospheric upwelling induced by slab tear propagation and mantle delamination; (4) Middle Tortonian - Middle Messinian: late opening of the central and western basins by westward retreat of the Gibraltar slab and migration of the GAlB, forming ''STEP'' (Subduction-Transform Edge Propagator) type margins north and south of the ABB. This evolution explains the late opening of the ABB and the fragmentation of the GAlB into several blocks, testifying to the prominent role of mantle dynamics and slab tearing in the genesis of this back-arc domain.