Les marges passives. Emmanuelle BOUTONNET. Bibliographie : Livres :

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1 Les marges passives Emmanuelle BOUTONNET Bibliographie : Livres : - Boillot G & Coulon C (1996) la déchirure continentale et l ouverture océanique. Gordon and breach Science Publisher ed. - Boillot G & coll (1984) les marges continentales actuelles et fossiles autour de la France. Masson ed. - Chamley H (1988) Les milieux de sédimentation. BRGM- lavoisier ed - Cojan J & Renard M (1999) Sédimentologie. Dunod Ed. - Deblemas J & Mascle G (1991) Les grandes structures géologiques. Masson ed. - Jolivet L. & Nataf HC (2005) Géodynamique. Dunod ed. - Lagabrielle Y (2005) Le visage sous-marin de la Terre. Eléments de géologie océanique. CCGM / CNRS ed. - Cartes : Carte géologique de France au Carte géologique du Monde - Carte au 1 :50000 de Vizille et de la Grave / Saint Christophe en Oisans

2 PLAN DETAILLE. LES MARGES PASSIVES I PRESENTATION D UNE MARGE PASSVE A Géométrie - Etude bathymétrique B Structure Etude en sismique réflexion C Sédimentation Etude par dragage et forages II DIVERSITE DES MARGES CONTINENTALES A. Subsidence des marges B Nature et quantité de sédiments C Présence ou non de volcanisme III RECONSTITUTION DE L HISTOIRE D UNE MARGE A Rifting et maturation d une marge continentale. B Devenir? Identification de paléo- marges (C Evolution d une marge passive.)

3 CORRECTION INTRO LES MARGES PASSIVES Introduction : - Accroche : Planisphère Terre : Océans & Continents. Lithosphère Continentale vs. océanique. Autour du Pacifique, zones de subduction = marges actives. Atlantique : transitions sans limite de plaque = marge passive. - Annonce du sujet et limitations : - Annonce du plan : Conclusion : Importance économique des marges continentales pêche, pétrole. Exploitation des paléomarges?

4 PLAN DETAILLE. LES MARGES PASSIVES I PRESENTATION D UNE MARGE PASSVE - OUTILS D ETUDE A Géométrie - Etude bathymétrique - Exemple : marge Manche (carte France au 10-6 ) : o Bordure océan : croûte continentale immergée entre la France et l Angleterre. o Les différentes parties de la marge qui s étendent en totalité sur 270km: plateau continental d environ 100km entaillé par de nombreux canyon, rupture de pente, Talus continental, glacis de 100km vers -3500m. plaine abyssale Atlantique Nord = CO - Général : tailles variées, mais morphologie proches. - Tiroir : acquisition données bathymétriques = altimétrie satellitaire CC immergée qui fait le lien entre la CC et la CO. Matériel : carte France au 10-6, carte géologique du Monde. B Structure Etude en sismique réflexion & géophysique - Méthodes : Anomalie de Bouguer, acquisition des données de sismique réflexion. - Gravimétrie : marges continentales de la France = anomalie positive = croûte amincie. - Sismique réflexion : o blocs basculés = failles normales (lien avec amincissement) = lystriques o sédimentation active (en éventail) o stratification séquentielle : alternance niveau haut/ bas liée à l eustatisme (détailler seulement si on a le temps) contexte extensif. Matériel : carte France au 10-6, carte gravimétrique France, coupe sismique réflexion. C. Sédimentation Etude par dragage et forages - Log synthétique de la marge de la Manche : o puissantes séries anté- rift (3km) reposant sur le socle ante -mésozoïque constitué de calcarénites d age jurassique terminal- cétacé basal [Forage 401 du Glomar Challenger]. o Séries synrift : calcaire peu profond à Nannoconus de l Aptien inférieur. Des études en submersibles ont permis de récupérer sur la partie supérieure de la marge du Valanginien et du Berriasien en général sous des faciès de plateformes (calcaires à rudistes et à Algues) basculement des blocs au Crétacé inférieur

5 o Série post-rift : en bas sur la marge profonde marnes noires de l albo-aptien, sur les points hauts calcaire de plateforme. Au dessus, dépôts pélagiques et turbiditiques du Crétacé supérieur et de l éocène. o Enfin, dépot hémipélagique ou turbiditique de l oligocène à l Holocène. - Général : sédimentation syn- déformation = ouverture d un bassin sédimentaire. Matériel : coupe sismique réflexion = détail blocs basculés II DIVERSITE DES MARGES CONTINENTALES A. Subsidence des marges - Notion de subsidence : affaissement de la surface de la croûte terrestre sous l'effet d'une charge qui vient s'ajouter soit au-dessus de la croûte (par rapport pas ex à la surface de l eau). - Causes de la subsidence varie selon marges : o Causes 1 : tectonique = régime d extension / amincissement : failles normales affaissent des compartiments (graben) dans lesquels la sédimentation se fait. Cas pendant stade rifting o Cause 2 : poids des sédiments : accumulation de sédiments conduit à un rééquilibrage isostatique (ex. Golfe Bengale). o Cause 3 : thermique = refroidissement plaque. Cas dans le stade post-rifting. Matériel : coupe sismique réflexion, carte isobathes dans le golfe du Bengale B Nature et quantité de sédiments - Type de marge dépend de l afflux sédimentaire (et donc du climat/ reliefs/ etc.) : o nourrie : rivières avec fort débit : ex. Golfe de Bengale o maigre : peu afflux sédimentaire : ex. Golfe de Gascogne. - Type de marge dépend de la nature des sédiments et de la latitude o Détritique : fort afflux détritique et/ou pas de micro-organismes carbonatés o Carbonatés : sous nos latitudes, beaucoup de micro-organismes carbonatés «noie» les sédiments détritiques. - Position géographique : contrôle l afflux et la nature des sédiments. Matériel : carte monde répartition des micro-organismes, carte monde reliefs, carte flux rivières C Présence ou non de volcanisme - Magmatisme parfois associé aux marges : o Chaussée des géants (Irlande) : coulées basaltiques épaisses et prismées = trapps. Ouverture = rifting actif. o Ailleurs, rifting passif sans magmatisme = dénudation passive du manteau (cas marge de Galice). - Analogie avec rift est-africain : o Premières étapes de la formation de marges passives :

6 o Failles normales, magmatisme important, amincissement crustal, sédimentation syn-rift lacustre dans les lacs africains (Natron, Victoria ). o Si cela continue : océanisation (mais ± avorté ici). Matériel : carte Afars, carte du monde, photo chaussée des géants (où?) III RECONSTITUTION DE L HISTOIRE D UNE MARGE A Rifting et maturation d une marge continentale. - Fracturation d un continent : o Cas de la chaussée des géants (Irlande) : trapps sont liés au point chaud qui a fracturé la Pangée et conduit à l ouverture de l Atlantique Nord. o Fracturation d un continent = rifting actif (point chaud) ou passif (déchirure passive). Stade pré-rift & syn-rift (ne pas s étendre sur le sujet) - Stade post-rift : accrétion océanique = naissance de la marge passive Stade mer rouge : accumulation sédiments sans communication océan Stade océan étroit Stade océan atlantique : subsidence thermique, sédimentation, progradation. - Marge passive mature = cf. décrit précédemment. Matériel : carte Afars, carte du monde, photo chaussée des géants (où?) B Devenir? Identification de paléo- marges - Blocs basculés Alpes : o Région de Bourg d Oisans : alternance socle- couverture o Faille d Ornon : ancienne faille lystrique - Sédimentation associée : o Pré-rift : trias o Syn-rift : Lias Inf o Post-rift : Lias Sup, Jurassique moyen. - Signe l ouverture de l océan Thétysien : les massifs sédimentaires des Alpes Dauphinoises sont l ancienne marge passive de cet océan. - Zone Ivrée : o Présence de granulites et de roches de UHT o Métamorphisme de rifting liée à l ouverture de l océan Alpin. Matériel : carte de France au 10-6, carte de Vizille. C Evolution d une marge passive. - Sous partie tiroir : o si on n a pas le temps, dire que les marges passives finissent leur vie dans les zones de collision lors de la fermeture océanique o si on a le temps : détailler ci-dessous : - Cas des Alpes occidentales : o Fermeture de l océan alpin après sa subduction sous l Apulie

7 o Collision continentale : que deviennent les marges passives? - Région de la Meije/ la Grave : o Socle chevauche la couverture Liasique Inversion failles lystriques & chevauchement. Matériel : carte de France au 10-6, carte de La Grave