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Soutenance de thèse de Romain Hemelsdaël

Jeudi 6 octobre 2016 à 14h, amphi du CRPG

Evolution spatio-temporelle du couplage entre système fluviatile et rifting : étude du rift de Corinthe (Grèce)

Résumé

Le comportement des rivières au cours du rifting joue un rôle important dans la sédimentation syn-rift et la distribution de la subsidence. Pendant la croissance des failles normales, les rivières répondent aux mouvements verticaux. En réponse au soulèvement tectonique, les rivières peuvent être déviées vers les zones en subsidence ou inversées. Les rivières peuvent aussi inciser les zones en soulèvement. L’évolution à long terme des rivières et leurs enregistrements stratigraphiques restent mal documentés pendant les processus de croissance et de migration des failles normales. Cette thèse analyse les interactions entre les rivières antécédentes et la croissance des failles normales. Les implications en termes de distribution des faciès syn-rift sont étudiées à l’échelle du bassin et des blocs de failles.

Les dépôts fluviatiles et deltaïques sont préservés dans plusieurs blocs de failles normales soulevés le long de la marge sud du rift de Corinthe (Grèce). Les logs sédimentaires et la cartographie des faciès syn-rift permettent le découpage lithostratigraphique de la zone d’étude. La série syn-rift est principalement conglomératique et difficile à dater. La magnétostratigraphie et quelques marqueurs biostratigraphiques sont utilisés pour dater et corréler les dépôts entre les différents blocs de faille. L’analyse des isotopes cosmogéniques 26Al et 10Be dans les dépôts a permis la détermination d’âge d’enfouissement. L’ensemble des âges obtenus par ces différentes méthodes permet de proposer un modèle de corrélation et de reconstruire l’évolution du rift précoce entre 3,6 et 1,8 Ma environ.

  1. Le système fluviatile étudié évolue à travers plusieurs blocs de failles actives.
  2. Le système de drainage antécédent, hérité de la chaîne hellénique, est caractérisé par un flux sédimentaire important depuis le début du rifting.
  3. Le système fluviatile (au moins 30 km de long) remplit les paléoreliefs et le flux sédimentaire dépasse largement l’accommodation créée par les failles. L’enfouissement des failles par le système fluviatile limite la création de topographie et le développement d’un réseau de drainage conséquent.
  4. L’axe fluviatile antécédent reste constant et contrôle la distribution des faciès.
  5. Les changements de faciès et les architectures alluviales sont observés à l’échelle du bassin et ne sont pas directement contrôlés par les variations d’accommodation dans les blocs de failles.
  6. Les zones d’accommodation maximale sont ici disposées parallèlement à l’axe fluviatile antécédent.

La persistance des rivières et le flux sédimentaire pendant plusieurs centaines de milliers d’années ont permis la localisation de la déformation, induisant une rétroaction positive sur la croissance des failles. Le système distributaire se termine à l’est où des deltas progradent en milieu lacustre peu profond. Les systèmes de dépôts fluviatiles, deltaïques et turbiditiques actifs à l’initiation du rift de Corinthe enregistrent l’approfondissement diachrone du bassin.

Le comportement des rivières antécédentes est aussi étudié à l’échelle d’une zone de relais entre deux failles bordières actuellement actives. Pendant le Pléistocène moyen et supérieur, la zone de relais a capturé la rivière antécédente de Krathis qui a construit une succession de deltas. La connexion entre les deux failles majeures est marquée par (1) des failles obliques dites "de transfert", (2) plusieurs familles de terrasses marines enregistrant le soulèvement diachrone de la rampe de relais, et (3) la migration progressive de l’accommodation vers le bassin.

Cette étude permet pour la première fois de reconstruire les processus de connexion de failles sur une période 0,5 Ma. La rivière Krathis persiste au cours du développement de la zone de relais et met en évidence, une fois de plus, l’importance des rivières antécédentes dans la localisation des dépocentres majeurs dans les rifts.

Jury

Isabelle COJAN, MINES ParisTech (France), rapporteur
Aurélia HUBERT-FERRARI, Université de Liège (Belgique), rapporteur
Elisabet BEAMUD AMORÓS, Université de Barcelone (Espagne), examinateur
Sébastien CASTELLTORT, Université de Genève (Suisse), examinateur
Julien CHARREAU, CRPG (Nancy, France), examinateur
Jérôme LAVÉ, CRPG (Nancy, France), examinateur
Mary FORD, CRPG (Nancy, France), directeur
Fabrice MALARTRE, GeoRessources (Nancy, France), directeur




publié vendredi 23 septembre 2016