Etude terre-mer de la transition syn-rift/post-rift sur les marges de l'océan Liguro-Provençal : Apports de la modélisation géologique 3D et de la chronostratigraphie intégrée

Les marges emergees et immergees du bassin Liguro-provencal (Mediterranee Occidentale) peuvent fournir des informations fondamentales sur le fonctionnement des marges continentales passives. Il s’agit de marges jeunes (oligo-aquitaniennes) qui resultent de la rotation du micro-continent Corso-Sarde et dont l’histoire est plus simple que celles des marges des grands oceans: leur jeunesse favorise en effet le maintien d'un taux de subsidence non negligeable et donc la creation d'espace pour l'accumulation des sediments au cours du temps. L’evolution des conditions de depot, en relation avec les variations des facteurs de controles externes et internes, y est finement enregistree particulierement dans les systemes carbonates aquitano-burdigaliens. Etudier ces modalites de depot revient donc a etudier les etapes initiales de la subsidence d’une marge jeune. L'objectif des travaux est de caracteriser l'enregistrement stratigraphique et sequentiel au passage syn-rift/post-rift sur les deux marges opposees de l’ocean Liguro-provencal pour en reconstituer l'evolution. Pour atteindre cet objectif, un modele geologique 3D a l’echelle de la zone d’etude sur les marges Nord et Sud de l’ocean Liguro-Provencal a ete construit. Dans ce cadre, une etude chronostratigraphique integree (bio-magnetostratigraphie, radiochronologie) sur les deux marges a ete realisee. Cette etude est completee par une cartographie georeferencee des affleurements ainsi que l’interpretation de profils sismiques offshores et onshores jouxtant les domaines cartographies. L’integration de toutes ces donnees au sein du geomodeleur gOcad a permis la construction d’un modele geologique 3D terre-mer avec un calibrage temporel optimal sur chacune des marges. Nous avons pu ainsi reconstituer l’evolution syn-rift/post-rift de l’ocean Liguro-Provencal (des cartes paleogeographiques des principales etapes sont proposees): Sur la marge Nord : - une periode syn-rift de l’Oligocene a l’Aquitanien (~33 a 20.4 Ma) ou les depots sont deposes dans les structures heritees de l’histoire pre-rift soit dans des bassins reactives ou non orientes NNE-SSO ou dans des « gouttieres » synformes mesozoiques d’orientation E-O. La subsidence est d’origine tectonique. La premiere transgression marine est datee de l’Oligocene sup. (Chron C6Cr). - une periode post-rift est divisee en deux phases. Une premiere phase Burdigalien inf. (20.4 a ~18.5Ma) caracterisee par une transgression marine et une subsidence thermique faible. Les depots restent localises dans les bassins syn-rift. Une deuxieme phase Burdigalien moy. a Miocene sup. caracterisee par une transgression marine generalisee atteignant certains points hauts du Golfe du Lion (Sirocco). La subsidence thermique est importante et un volume de depots progradants considerables est depose. Sur la marge Sud : Le fonctionnement de la marge Sarde correspond a celui d’un domaine intra-arc avec une activite tectonique presente jusqu’au Burdigalien moy. Le debut de la periode syn-rift est mal contraint, probablement d’âge Oligocene sup. a Aquitanien dans la partie etudiee, au NO de la Sardaigne, alors qu’il est Oligocene inf. dans la partie Sud de la Sardaigne. Dans la litterature, la premiere transgression dans le Sud est datee de l’Oligocene sup. alors que dans le Nord nous l’avons datee du Burdigalien inf. Il y a ainsi une migration du fonctionnement des bassins du Sud vers le Nord. La transgression du Burdigalien moy. en revanche est generalisee et synchrone a l’echelle de la Sardaigne. A l’echelle geodynamique globale, nous proposons de relier la subsidence faible du Burdigalien inf. avec le maintien d’une activite thermique importante. Cette activite serait en liaison avec une accretion importante au sein du bassin Liguro-Provencal liee a la rotation rapide du bloc corso-sarde. La subsidence importante observee a partir du Burdigalien moy. serait liee au ralentissement de la rotation du bloc corso-sarde impliquant une diminution de l’accretion et de l’activite thermique des marges et donc un refroidissement important.