Les marges continentales passives

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  • Les marges continentales passivesSynthse

    Pourquoi les tudier?

    ETOPO 1

    Isabelle Thinon

  • I. Thinon BRGM

    Points abords

    > Quest-ce quune marge continentale> Structure et architecture sdimentaire

    Marges continentales passives divergentes non-volcanique Volcanique

    Marges continentales transformantes Marges continentales obliques hyper-obliques

    > Sdimentation sur les marges continentales > Pourquoi tudier les marges> Exemples de mthodes dinvestigations

    2Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Quest-ce quune marge continentale?

    Une bordure de continent

    Une zone de transition entre un continent, constitu de crote continentale et une plaque

    ocanique, constitue de crote ocanique.

    ETOPO 1

    Les marges continentales recouvrent 11%

    de la surface de la Terre.

    12 plaques lithosphriques*

    3 frontires de plaque

    Marges continentales passives divergentes

    Marges continentales transformantes

    Marges continentales actives

    * Plaque lithosphrique: Ensemble rigide form de la crote et de la partie superficielle du manteau suprieur comprise entre la surface et 70-150 km de profondeur. Les plaques reposent sur lasthnosphre, un milieu solide, ductile. Elles sont dlimites par des zones actives ou limites de plaques. Actuellement, il y en a 12.

    Frontire divergenteExtension au niveau de la dorsale

    Frontire transcurrenteGlissement entre plaque le long dun dcrochement ou dune faille transformante

    Frontire convergentezone de subduction

    3Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    O sont-elles ?

    - Ocan atlantique- Ocan Arctique- Ocan Indien occidental- Australie- Antarctique- Mditerrane occidentale : Corse, Sardaigne, Provence (golfe du Lion)

    Golfe du Lion. Source (Ifremer, SHOM)MNT (BRGM)

    Marge continentale passive

    4Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Golfe du Lion. Source (Ifremer, SHOM)MNT (BRGM)

    Marge continentale passive divergente

    5Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Golfe du Lion. Source (Ifremer, SHOM)MNT (BRGM)

    Marge continentale passive divergenteDfinitions et gnralits

    Marge continentale passive (ou stable):

    - Zone de transition entre une masse continentale et la crote ocanique, qui se cre au sein de la mme plaque lithosphrique.

    - Pas dactivit sismique et volcanique.

    - Lieu o la crote continentale samincie (30 -> 0 km)

    - Induite par des contraintes de distension lointaines (~perpendiculaire laxe du rift)

    - Issue dune phase de rifting qui a aboutit la rupture lithosphrique et laccrtion ocanique

    formation de 2 marges continentales passives conjugues.

    Tirs des cours de Barriers

    6Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Morphologie

    - Plateau continentalBathymtrie (0 200 m)Pente trs faible (~0.1)Largeur (5 1500 km)Epaisseur crustale (~30-35 km)

    - Pente continentale (talus)Bathymtrie (200 4000 m)Pente importante (1-5) et largeur variable (10 100 km)Entaille de canyons sous-marins Lieu de lamincissement crustal (30 qq km)

    - Glacis continentalBathymtrie (25005000 m)Accumulation de sdiments au pied de la pente

    - Plaine abyssaleBathymtrie (2500- 5000m)Lieu de la Transition Ocan/Contient (TOC)Socle: crote ocanique; TOC (crote transitionnelle); possible C.C.amincie

    Golfe du Lion. Source (Ifremer, SHOM)MNT (BRGM)

    Marge continentale passive divergente Dfinitions et gnralits

    Carte bathymtrique

    7Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Marge continentale passive divergenteDfinitions et gnralits

    Reconstruction cinmatique (Gueguen, 1990)Fermeture du bassin liguro-provenalDaprs Gueguen(1990)

    2 types de marges continentales passives en fonction de la quantit de sdiments dposs- Marges maigres (ex: Marge armoricaine du Golfe de Gascogne)

    - Marges nourries (ex: Marge du Golfe du Lion, Marge du Gabon)

    2 types de marges continentales passives en fonction de la largeur de lamincissement crustal- Marge troite (< 50km): ex: Marge de Provence

    - Marge large (> 100km) : ex: Golfe du Lion

    SO africaine daprs Sranne et Anka (2005)Marge armoricaine daprs Montadert et al. (1979)

    8Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Marge continentale passive divergente

    2 types de marges continentales passives en fonction de la structure

    Marges continentales passives non-volcaniques

    Marges continentales passives volcaniques

    Gernigon et al. (2005)

    9Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Marge continentale passive divergente non-volcanique

    Gernigon et al. (2005)

    10Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Marge continentale passive divergente:

    - C.C. amincie, caractrise par une

    succession de blocs basculs bords par des

    failles normales pendage vers locan.

    - C.O. issue d'une accrtion lente l'axe d'une dorsale.

    - Transition Ocan-Continent (TOC) abrupte

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueStructure - connaissance avant le 21me sicle

    CM16 (Montadert et De Charpal, 1979)Thinon, 1999

    Partie proximalePartie distale

    Rebord de plateau

    Thinon, 1999

    Coupe perpendiculaire la marge des Entres de la Manche (Golfe de Gascogne)11Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Daprs Manatschal, 2010

    Terre-Neuve Ibrie

    tudes gophysiques

    20 km

    Sismique rflexion

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueStructure - connaissance dbut 21me sicle

    Exemple: marges conjugues Ibrie/Terre-Neuve (Atl. N)

    12Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Daprs Manatschal, 2010

    Terre-Neuve Ibrie

    tudes gophysiques

    20 km

    Sismique rflexionMagntisme

    Zones avec anomalies magntiques

    Zone magntiquement calme

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueStructure - connaissance en ce dbut de 21me sicle

    Exemple: marges conjugues Ibrie/Terre-Neuve (Atl. N)

    C.O. C.C.

    TOC

    13Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Terre-Neuve Ibrie

    tudes gophysiques

    Sismique rflexionMagntisme

    Sismique rfraction

    Sismique rfraction

    20 km

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueStructure - connaissance en ce dbut de 21me sicle

    Daprs Manatschal, 2010Vitesse anormale: 7.3 7.6 km/s

    14Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Terre-Neuve Ibrie

    tudes gophysiques

    20 km

    Sismique rflexion

    Sismique rfraction

    Sismique rfraction

    Forages ODP

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueStructure - connaissance en ce dbut de 21me sicle

    Daprs Manatschal, 2010

    Contrainte terrain

    15Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Peron-Pinvidic_2006

    Terre-Neuve Ibrie

    tudes gophysiques

    Sismique rflexionMagntisme

    Sismique rfraction

    Sismique rfraction

    Forages ODP

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueStructure - connaissance en ce dbut de 21me sicle

    Daprs Manatschal, 2010

    TOC

    Contrainte terrain

    16Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    Quest ce que la Transition Ocan-Continent (TOC)?

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueStructure - connaissance en ce dbut de 21me sicle

    Peron-pinvidic- 2006

    3 hypothses mises pour dfinir la TOC dune marge continentale passive non-volcanique

    - une crote ocanique accrte au niveau dune dorsale lente trs lente (Sawyer, 1994; Whitmarsh and Sawyer, 1996),

    - une crote continentale tire, amincie, dcoupe et intrudepar des matriaux igns (Whitmarsh et al., 1990a; Whitmarsh and Miles, 1995; Whitmarsh and Sawyer, 1996)

    - un domaine dexposition de manteau suite au fonctionnement dune ou plusieurs structures dextension (Beslier et al., 1996; Krawczyk et al., 1996; Pickup et al., 1996; Discovery 215 Working Group, 1998; Chian et al., 1999; Dean et al., 2000).

    A lheure actuelle, du point de vue gologique, les caractristiques de la TOC se rsument la prsence d'une zone de manteau subcontinental exhum composition variable, recouvert localement par des allochtones d'origine continentale et par des brches tectono-sdimentaires Daprs Peron-pinvidic- 2006

    17Sminaire OSUC 05/11/2013

  • I. Thinon BRGM

    La squence sdimentaire est gnralement subdivise en trois catgories (nomenclature classique Prosser (1993)): - Les sdiments prrifts (antrift): dpt avant toute

    dformation lie au rifting. Tout comme la C.C., ils sont faills et basculs durant la phase de rifting.

    - Les sdiments synrifts : dpt au cours du rifting (s.s.), pendant lactivit tectonique dextension. Forment des ventails sdimentaires au pied de la faille bordire.

    - Les sdiments postrifts : premiers sdiments se dposer sur la C.O. Ils recouvrent la marge, en lissant la topographie. Ils sont sub-horizontaux sans aucun paississement ou convergence de rflecteurs. Daprs Peron-pinvidic- 2006

    Exemple dimage sismique (Marge ouest-ibrique)

    Marge continentale passive divergente non-volcaniqueArchitecture sdimentaire zone proximale

    !

    Discordance sdimentaire du breakup ou post-rift =Sparation entre les sdiments pr- et synrift et les sdiments post-rift

    Dfinition initiale: surface de non dpt ou drosion dont le hiatus sdimentaire est significatif. Elle spare des sdiments plus anciens de sdiments plus jeunes (Falvey, 1974; Driscoll et al., 1995),

    Considrer comme limite temporelle et spatiale de la rupture litho