Dynamique des systèmes évaporitiques d’un bassin d’avant-pays salifère et processus diagénétiques associés au contexte halocinétique : exemple du bassin de Sivas en Turquie

Ce manuscrit presente la dynamique des depots evaporitiques du bassin de Sivas en Turquie et evalue l’impact diagenetique de ces evaporites sur les analogues de reservoirs greseux. Cette etude s’effectue dans un bassin d’avant-pays ayant la specificite d’avoir enregistre une intense tectonique salifere, marquee notamment par la presence de mini-bassins oligo-miocenes. Les resultats presentes s’appuient sur des releves cartographiques de terrain, des descriptions sedimentaires ainsi que sur des analyses petrographiques et geochimiques.Les premieres evaporites du bassin se forment a l’Eocene superieur lorsque l’avant-pays perd progressivement sa connexion avec le domaine marin, en consequence de la propagation de la chaine de plis et de chevauchements. La fermeture oceanique s’accompagne d’une diminution drastique des apports clastiques. Les facies turbiditiques evoluent alors vers des depots argilo-carbonates propres a un bassin affame et anoxique. Les evaporites commencent par precipiter dans des bassins en piggy-back precocement isoles du reste de l’avant-pays. Par surrection tectonique, ces depots subissent un demantelement gravitaire qui induit des accumulations de gypses detritiques au front de la chaine. Avec l’augmentation des conditions de salinite de l’ensemble du bassin, des plateformes evaporitiques s’etablissent ensuite sur les domaines peu profonds et nourrissent en fond de bassin des turbidites de gypse. Enfin, dans un plan d’eau devenu peu profond, l’essentiel de l’avant pays est comble par de la halite aujourd’hui lessivee en surface. Tout au long de l’Oligo-Miocene, les evaporites eocenes induisent des deformations halocinetiques. Les sels diapiriques sont alors dissous et recycles sous forme de depots gypsiferes qui precipitent en domaine continental, au sein d’environnements sebkhaiques a lacustres peu profonds. Ces evaporites de seconde generation ont pu connecter differents emissaires diapiriques pour constituer ce que nous nommons « une canopee resedimentee ». Les sulfates recycles se sont egalement accumules sur des emissaires diapiriques en cours de deflation pour ainsi former de veritables mini-bassins evaporitiques secondaires encapsules. Sur toute la bordure nord du bassin, et en continuite laterale d’une canopee salifere, les evaporites recyclees ont forme des accumulations majeures de gypse selenitique lacustre.L’etude diagenetique des gres continentaux de mini-bassins montre une paragenese ayant ete controlee au premier ordre par la composition mineralogique des grains detritiques. Ainsi, dans les gres fortement polygeniques, des fluides salins et alcalins probablement derives du lessivage des emissaires diapiriques ont interagi avec les grains reactifs pour induire la precipitation precoce de ciments analcitiques. Ces derniers paraissent egalement avoir ete favorises dans les mini-bassins isoles hydrographiquement par des reliefs diapiriques. Plus localement, des phenomenes de gypsification se sont produits au niveau de depots failles ou fractures et positionnes a proximite immediate de structures saliferes. Les fluides salins impliques circulaient par l’intermediaire de la porosite creee par l’endommagement tectonique.L’ensemble des resultats presentes trouvent des analogies avec d’autres bassins saliferes, actuels ou anciens, affectes par des deformations halocinetiques en contexte continental (e.g. le bassin Precaspien, le bassin du Zechstein ou le Great Kavir en Iran).