Le
Golf du Lion : marge continentale passive.
Résumé:
Situation
géographique :
Sud de la France, marge Nord-Ouest de la Méditerranée.
Sources:
Microsoft Corp. 2008
Situation
géologique :
(a)
La
forme générale actuelle de la Méditerranée résulte de la convergence Europe-Afrique
et de
la suite de plusieurs rifting et collisions locales de micro-continants durant
le Tertiaire. Le segment Languedoc-provençal des Pyrénées résulte de la
collision des bloc Corso-sarde,
calabrien, Balearien et Kabylien avec la Provance.
La
presqu’île ibérique provient de sa collision avec l’Europe formant les Pyrénées.
Seranne 1999
(b) La fin de l’Eocène voit l’ouverture d’un rift intracontinental
(Grabens du Rhin et de la Bresse). Le Golf du Lion se trouve sur une ligne de
faille transformante jusqu’à
l’Oligocène inférieur où la collision du microcontinent Apulien y met fin
lors de sa collision avec l’Europe lors de l’Aquitanien. (c et d)
Dans sa partie Languedoc-provençal, les failles
transformantes se modifient en rift. Par conséquent, lors du Chattien au
Burdigalien, les plaques océaniques thétysienne et apulienne subductent sous
les blocs Corso-sarde, Balearien
et Kabylien moteur d’un volcanisme calk-alkalin en Provence, en Sardaigne et
dans le Graben de Valence.
Seranne
1999
Seranne
1999
(e
et f)
Ce n’est qu’a partir du Burdigalien (Miocène inférieur) qu’un contexte
de back-arc se met en place avec la création d’une marge passive et la création
de croûte océanique. Les blocs Corso-sarde,
Balearien et Kabylien repartent en dérivant dans cet arc méditerranéen. La création
de la croûte océanique permet la rotation anti-horaire du bloc Corso-sarde sur
près de 30°,
en 2 millions d’années.
Seranne 1999
La seconde grande phase (g-h), démarre partir du Miocène moyen lors de la fin de l’accrétion de croûte océanique dans le bassin et de la fin de la rotation du bloc corso-sarde. Le bassin de back arc va continuer son extension jusqu’à en être empêcher par l’ouverture d’un nouveau rift entre le block corso-sarde et la Calabre. Le bloc calabrien vient s’écraser contre l’Apulie qui subducte localement. La collision de la deuxième mico-plaque contre l’Afrique va créer la côte nord africaine de la Kabylie.
Etude du bassin par
sismique :
L’un des objectifs de l’étude du Golf du Lion est la modélisation 2D et 3D de la marge avec des modèles d’extension et tectono-sédimentaires.
Une réinterprétation du profil sismique profond ECORS sur le Golf du Lion de 1988 est refaite par Séranne en 1999 car la précédente était sous-esploitée. Des milliers de kilomètres de profils sismiques ont été tiré entre les années 70 et 80 par les industries de forage lors de l’étude de la subsidence du bassin comme model d’étude. Une nouvelle interprétation de la marge est ainsi faite car elle était largement sous-étudiée.
Ligne sismique non interprétée.
Seranne
1999
Ligne sismique
Seranne 1999
Profil interprété
Seranne
1999
Les
premiers sédiments se déposent à l’Eocène terminal, en même temps que le
rift ouest européen, suivit par les sédiments de l’Oligocène inférieur
formant une faible couverture sédimentaire. Cette période voit le remplissage
de grands bassins dans le sud de la France, ouvert par l’extension du rift
ouest européen, comme le bassin d’Alès, Manosque, Forcalquier et de
Camargue. Une nouvelle phase de rifting commence à l’Oligocène moyen dans le
Golf du Lion. Cette phase est contemporaine au volcanisme alcalin intra-plaque
du Languedoc. Fait suite une discontinuité angulaire dans le bassin continental
et dans le jeune bassin formé lors de la fin de l’Eocène. La sédimentation
post-tectonique commence que dès l’Aquitanien. Les bassins ouvert à l’Eocène
terminal se réactivent.
Le Golf est ainsi parcouru par plusieurs failles listriques réactivées d’extension parallèles à la marge affectant la couverture Mésozoïque et Tertiaire, de pendage de 25 à 30°.
Seranne 1999
L’interprétation des profils de sismiques réflexion montre que les failles s’arrêtent à la limite couverture sédimentaire- socle paléozoïque. Le niveau de décollement se situe dans les marnes et évaporites triasiques. Le socle hercynien n’est donc pas affecté par les failles mais semble tout de même étiré, possible, héritage du rifting Mésozoïque. Le socle est formé de granites varisques et d’un peu de Paléozoïque recouvert directement par les sédiments Miocène. Il y a donc une discontinuité avec l’absence de la couverture Mésozoïque, érodée lors de l’orogenèse pyrénéenne.
Seranne 1999
Le
Bassin syn-rift de Camargue se sépare donc en deux demi-grabens, par des
failles d’extension étirant le socle pré-rift.
Le Moho se situe 25 km en-dessous. Les grandes failles du rift Mésozoïque
restent inactives quant à elles. Lors de l’orogène Pyrénéenne et juste après,
le fort gradient thermique qui règne dans la zone maintient le bassin émergé.
Dès ce gradient passé, les divers bassins se forment, par subsidence
thermique, le long de la zone d’extension et se remplissent rapidement de sédiments clastiques (fan
alluvial Oligocène moy.) puis passent à une sédimentation lacustre formée de
calcaires et laminites bitumineuses. Les sédiments clastiques inférieurs (fan
alluvial), issus de l’érosion des calcaires mésozoïques semblent être de
bien mauvais réservoirs.
Le
Bassin de Camargue présente une sédimentation syn-rift de près de 4km de dépôts
Oligocène et Aquitanien argilo-marneux. Le remplissage consiste en une série
transgressif commençant par une série continentales puis lacustre, puis
lagunaire à marin peu profond formant de bien mauvais réservoirs.
Feuille
fossile du fossé de Barjac, Gard. Ludien lacustre (Eocène sup.) Coll. A.Pictet
La
série des calcaires lacustres peut être une roche mère potentielle. Les sédiments
siliciclastiques dû à l’érosion du socle cristallin peuvent être de bon réservoirs
d’où un attrait important pour l’exploration des grabens.
Les
dépôts post-rift, Aquitanien supérieur à Burdigalien moyen, se déposent en
onlap sur une discontinuité érosive héritée d’un possible soulèvement de
la zone pendant le dépôt syn-rift, soulèvement par un bombement thermique.
Surface érosive
marquée par les flèches noires (Gorini, 1993). Limite syn. / post-rift.
Cette
première série est interprétée comme transgressive. Le groupe progradant
suivant, Burdigalien sup. à Tortonien, caractérisée par des downlaps
correspond à une surface d’inondation maximale (MFS).
Ces
dépôts plus importants comblent la subsidence induite par le relaxation
thermique du bassin. La subsidence est aussi plus forte que sur les autres
marges passives due au fait que la croûte océanique de cette région est moins
épaisse que sur les autres marges tel que la marge atlantique et donc plus
souple sous le poids des sédiments. Le maximum de dépôts syn. et post-rift
atteint 7km juste en-dessus de la limite croûte continentale – croûte océanique
de par le très fort apport terrigène progradant sur la marge.
Séranne,
1999
Ce
très fort apport terrigène compense le jeune âge de cette marge et pourrait
permettre aux hydrocarbure d’arriver plus vite à maturité. Ce cas de figure
ne se retrouve pas sur la marge de Sardaigne car l’apport terrigène est bien
moindre.
Histoire
de la marge du golfe du Lion à partir du profil Ecors NW-SE. Evolution
Oligo Miocène des marges du micro océan Liguro-Provençal
par François Bache.
Conclusion :
Le
projet de réévaluation du Golf du Lion permet la création d’un model plus
complet sur la formation du bassin ouest-méditerranéen ainsi qu’une réévaluation
du potentiel pétrolifère.
La
synthèse et l’interprétation des données sismiques sur le plateau, la pente
et le
bassin
profond du golfe du Lion permettent de réaliser des progrès significatifs sur
la
connaissance
de cette marge ainsi que sur l’événement Messinien que je n’ai pas abordé
ici (assèchement de la Méditerranée).
Antoine Pictet
Sources :
Evolution
Oligo Miocène des marges du micro océan Liguro-Provençal
par François Bache.
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/32/66/16/PDF/manuscrit-entier.pdf
The
Gulf of Lion continental margin (NW Mediterranean) revisited
by
IBS: an overview by MICHEL SERANNE
http://www.gm.univ-montp2.fr/spip/IMG/pdf/SeranneGoL1999.pdf
