HISTOIRE GÉOLOGIQUE DE LA MÉDITERRANÉE

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Jacques Debelmas Les numros en gras renvoient aux figures La Mditerrane, telle que nous la connaissons, est une mer rcente, plio-quaternaire, mais qui s'esquisse ds le Miocne. Dans sa structure actuelle, elle est constitue de la juxtaposition de bassins profonds, bien spars les uns des autres, et de marges continentales faiblement immerges (1) .

figure 1 Les premiers sont sont remplis de sdiments tertiaires pais qui en masquent le fond. Ce dernier n'a pas t atteint par les forages sous-marins. Nanmoins les donnes gophysiques indiquent la prsence d'une crote amincie et des vitesses sismiques leves, ce qui suggre que le fond serait de nature ocanique. Ils reprsenteraient alors le rsultat d'une ocanisation rcente lie des phnomnes de distension extrme. Les bassins profonds se divisent en deux groupes. Les uns sont intrieurs aux chanes tertiaires (bassin s algro-provenal et tyrrhnien) , donc postrieurs l'Eocne-Oligocne infrieur qui est la grande poque de plissement des chanes mditerranennes. Puisque leur fond est de nature ocanique, ils reprsenteraient le rsultat d'une ocanisation rcente lie des phnomnes de distension extrme. On pourrait s'tonner de la naissance de ces bassins par distension au cur d'une chane rsultant de l' crasement de la Tthys entre les deux plaques majeures que sont l'Afrique et l'Eurasie, mais : 1. on sait que cette collision s'est d'abord faite suivant une direction NE, qui a ensuite tourn au NNW au fur et mesure que la soudure progressait, ce qui a provoqu des tensions internes aboutissant des dchirures de la chane peine difie, c'est--dire des fissures crustales fond de crote ocanique. 2. Les convergences interplaques s'accompagnent gnralement de phnomnes de subduction gnrateurs, en surface, de zones de distension (bassins arrire-arc et mers marginales) (2) .

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figure 2 Les autres bassins marins profonds sont les bassins ionien et levantin, ce dernier tant toutefois morcel par des failles et partiellement couvert par le delta sous-marin du Nil. Tous deux sont extrieurs aux chanes ocnes et peuvent donc leur tre antrieurs. On pense gnralement qu'il s'agirait des restes de l'ocan tthysien apparu au dbut du Secondaire entre les plaques Europe et Afrique.

Puisque l'histoire mditerranenne ne dbute qu'aprs les plissements ocnes, partons de l'tat de la rgion ce moment l (4) .

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figure 4 La chane alpine comprend alors d'W en E : - L'ensemble Alboran Kabylies - Calabre, reprsentant les zones internes dj plisses des futures chanes de la Mditerrane occidentale. Cet ensemble est double dversement et plus ou moins isol de l'Espagne et de l'Afrique par des bassins marins peu profonds (futures zones externes de ces chanes). - Les Alpes et les Carpathes, galement rduite leurs zones internes galement dj plisses, qui moulent la microplaque adriatique (couverte d'une pellicule d'eau) en un arc vergence nord. Cette chane est aurole de bassins o se dposent des sdiments de type flysch. - L'ensemble Dinarides-Hellnides-Turquie o plusieurs lanires continentales plisses sont crases les unes contre les autres, aprs cicatrisation des domaines ocaniques-ophiolitiques qui les sparaient. Au sud de cet ensemble, on admet gnralement l'existence d'un sillon tthysien rsiduel, non absorb la fin du Crtac, que certains auteurs appellent Msoge , sans doute assez large mais dont le raccord avec l'Atlantique a t interrompu par le plissement de la chane d'Alboran (future chane btico-rifaine). Cette Msoge est refuse par certains gologues qui pensent que la microplaque adriatique serait plutt un promontoire de l'Afrique (5) , auquel cas la Tthys rsiduelle serait limite deux bassins flanquant ce promontoire, l'un en Mditerrane occidentale (rsidu sud de la Tthys alpine), l'autre en Mditerrane orientale (rsidu de la Tthys taurique). Cette hypothse soulve beaucoup de difficults et n'a pas t retenue ici.

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Miocne infrieur et moyen (-25 11 Ma) Cette poque voit la naissance du bassin de la Mditerrane occidentale, de la mer Tyrrhnienne et de la mer Ege (6) . C'est vraiment le dbut de la Mditerrane.

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figure 7 Le bassin liguro-provenal (8) . U n forage partiel et les donnes de sismique-rfraction montrent que les premiers sdiments y sont oligocnes miocne infrieur. On pense donc que le bassin se serait ouvert cette poque comme un compas dont on carterait les deux branches.

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figure 8 Ce qui est confirm : - par des arguments stratigraphiques : mme gologie sur les deux bordures, - par des arguments palomagntiques : les rhyolites permiennes du Monte Cinto et de l'Estrel montrent des dclinaisons magntiques diffrentes de l'ordre de 60 alors que ces dclinaisons sont parallles pour les laves miocnes, - par des arguments volcaniques : la Sardaigne ouest montre un important volcanisme oligo-miocne, tmoignant donc de la distension lie l'ouverture du compas ligure car il lui est exactement contemporain : le volcanisme dbute en effet 29 Ma (Oligocne moyen) et est maximum entre 20 et 13 (Miocne moyen). Or ce volcanisme est calco-alcalin alors qu'il aurait d tre alcalin sur la bordure d'un rift classique. O n pense donc que la fissuration originelle, peut-tre lie la fracturation oligocne de l'Europe occidentale (fosss rhodaniens et alsacien), a t ensuite agrandie par un phnomne totalement diffrent, savoir l'tablissement d'un tat distensif accompagnant le fonctionnement d'un phnomne de subduction . Cette subduction serait celle qui, plus l'Est, fait s'enfoncer la Tthys rsiduelle sous l'axe corso-sarde (9) . Autrement dit, le bassin liguro-provenal aurait t le bassin arrire-arc, puis la mer marginale lie cette structure.

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figure 9 Le bassin algro-sud balare (7) . C'est videmment la suite du prcdent dont il a les caractres morphologiques (fond plat) et sdimentaires (ge et nature du remplissage). Il en est spar par un faisceau de failles transformantes dont l'une interrompt l'axe des Balares son extrmit NE. Il est galement interprt comme un bassin d'extension de type arrire-arc, devenu une mer marginale loge au cur de l'arc orognique ocne Calabre-Kabylie. Il montre lui aussi un volcanisme oligo-miocne calco-alcalin (sous-marin entre Sardaigne et Algrie, arien au Maghreb).

La mer d'Alboran. Elle prolonge l'W le bassin algrien-sud balare mais sa crote est de nature continentale, d'paisseur quasi normale (20 km) bien que s'amincissant vers l'est. Sa surface est trs accidente en horsts et grabens, avec de nombreux volcans sous-marins de type alcalin. Il s'agit probablement des zones internes de l'ensemble btico-rifain, plisses l'Eocne suprieur puis spares de l'Europe et de l'Afrique par le craqulement oligocne et enfin effondres sous la mer (11) . Ainsi tectoniquement isol par failles la fois de l'ensemble btique et de l'ensemble rifain, ce bloc se comporte comme un microcontinent indpendant.

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figure 13 Ainsi, au Miocne infrieur-moyen, on a, d'W en E, l'axe corso-sarde actuel, un bras de mer plus ou moins troit prfigurant la mer Tyrrhnienne, le prisme d'accrtion, pliss et caill (arc sdimentaire) que l'on peut considrer comme l'embryon de l'Apennin, le domaine ocanique tthysien rsiduel, proche de la fermeture, et enfin le front du microcontinent adriatique, encore non pliss.

La mer Ege (14). C'est une vritable mosaque de blocs et de fosss scells par des sdiments dont les premiers sont miocne infrieur. Sa profondeur reste modeste et nulle part n'affleure de crote ocanique.

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figure 14 Elle reprsente un bassin arrire-arc li la subduction du domaine ocanique de la Mditerrane orientale sous la Crte, subduction qui a d commencer fonctionner ds cette poque. Il a entran l'effondrement de la chane qui reliait Grce et Turquie aprs le plissement ocne. Mais cet effondrement a d se faire suivant des modalits un peu particulires car les les situes au milieu de la mer Ege montrent des roches affectes d'un mtamorphisme de haute temprature d'ge miocne. Les calcaires, notamment, ont donn des marbres, ceux-l mme utiliss dans la statuaire de la Grce antique. Il y a mme un granite d'anatexie galement miocne qui monte vers la surface au cur de la zone distendue.

On explique la chose de la faon suivante : l'tablissement du bassin arrire-arc a substitu un rgime distensif l'tat compressif qui affectait la chane hellno-turque. Celle-ci s'est donc trouve en dsquilibre. Ses structures p