Évolution tectono-sédimentaire de limites de plaques diffuses : exemples de la Méditerranée occidentale et orientale

Fabien Caroir, post-doc ISTeP Sorbonne Université

La Mer Méditerranée a été, et est encore, le théâtre de nombreux processus géodynamiques et sédimentaires majeurs qui n’ont cessé de façonner les territoires européens et africains alentours. Un très grand nombre d’études ont participé à une meilleure compréhension des structures lithosphériques et asthénosphériques et de leur histoire, notamment les diverses zones de subduction, le retrait de leurs panneaux plongeant et l’ouverture de bassins sédimentaires liée aux extensions arrière-arc. Aujourd’hui, le domaine méditerranéen est un véritable puzzle constitué de multiples fragments de blocs tectoniques, de bassins océaniques, de domaines très étirés, et à l’inverse, de zones de convergence actives. Certains de ces blocs représentent des micro-plaques tectoniques, souvent limités par de grands décrochements majeurs responsables de séismes dévastateurs. Cette étude se focalise sur deux régions au risque sismique élevé qui se distinguent de par leurs histoires et leurs structures : le domaine nord égéen et la Mer d’Alboran.

L’Alboran, située entre l’Espagne et le Maroc, est le résultat d’une succession de différentes phases tectoniques. Pendant l’Oligocène et le Miocène, le domaine d’Alboran subi la subduction téthysienne suivi du retrait du panneau plongeant vers l’ouest, conduisant à une extension arrière-arc. Durant le Tortonien, la convergence Afrique-Eurasie, de direction N135°E, forme des plis et des chevauchements qui sont actuellement localisés le long de la Ride d’Alboran et des hauts-fonds immergés (les bancs Xauen, Tofiño et Francesc-Pages). Cette phase convergente a mené à l’indentation d’un bloc crustal africain au sein de la Mer d’Alboran, délimité par deux systèmes de décrochements : les systèmes de Yusuf et d’Al Idrissi. Ce dernier est un grand décrochement sénestre dont l’initiation et la chronologie sont encore mal contraintes. Le système de failles d’Al Idrissi se forme à travers les plis et les chevauchements mis en place au Tortonien. L’étude présentée rend compte de l’évolution du système de failles d’Al Idrissi et des interactions entre les chevauchements et le système décrochant en utilisant des modèles analogiques alimentés par l’analyse de profils sismiques et de carottes.

Le domaine nord égéen constitue une limite de plaques diffuse entre l’Eurasie et l’Anatolie-Egée. Il est composé de la Mer de Marmara, du bassin nord égéen et de la Faille Nord-Anatolienne. Cette dernière est un décrochement dextre majeur qui s’initie en Turquie orientale il y a 13 Ma et qui a atteint le domaine nord égéen depuis 4 Ma. La terminaison de cette faille est classiquement placée le long des Sporades, un archipel situé à environ 200 km au nord d’Athènes. Néanmoins, de récentes études ont identifiées des couloirs actifs de décrochements dextres s’étendant au-delà de cette terminaison, au sein du domaine nord Eubée. Cette zone exergue également un rifting actif depuis environ 3 Ma accompagné de rotation horaires d’environ 5°/Ma. De plus, de nouveaux bassins sédimentaires contrôlés par des failles actives ont récemment été mis au jour à la transition entre la terminaison de la Faille Nord-Anatolienne et le rift actif. Tout cela pousse à repenser cette limite de plaques diffuse complexe où interagissent des décrochements dextres, une extension arrière-arc et la formation de bassins sédimentaires.

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Évolution tectono-sédimentaire de limites de plaques diffuses : exemples de la Méditerranée occidentale et orientale

Fabien Caroir, post-doc ISTeP Sorbonne Université

 

La Mer Méditerranée a été, et est encore, le théâtre de nombreux processus géodynamiques et sédimentaires majeurs qui n’ont cessé de façonner les territoires européens et africains alentours. Un très grand nombre d’études ont participé à une meilleure compréhension des structures lithosphériques et asthénosphériques et de leur histoire, notamment les diverses zones de subduction, le retrait de leurs panneaux plongeant et l’ouverture de bassins sédimentaires liée aux extensions arrière-arc. Aujourd’hui, le domaine méditerranéen est un véritable puzzle constitué de multiples fragments de blocs tectoniques, de bassins océaniques, de domaines très étirés, et à l’inverse, de zones de convergence actives. Certains de ces blocs représentent des micro-plaques tectoniques, souvent limités par de grands décrochements majeurs responsables de séismes dévastateurs. Cette étude se focalise sur deux régions au risque sismique élevé qui se distinguent de par leurs histoires et leurs structures : le domaine nord égéen et la Mer d’Alboran.

L’Alboran, située entre l’Espagne et le Maroc, est le résultat d’une succession de différentes phases tectoniques. Pendant l’Oligocène et le Miocène, le domaine d’Alboran subi la subduction téthysienne suivi du retrait du panneau plongeant vers l’ouest, conduisant à une extension arrière-arc. Durant le Tortonien, la convergence Afrique-Eurasie, de direction N135°E, forme des plis et des chevauchements qui sont actuellement localisés le long de la Ride d’Alboran et des hauts-fonds immergés (les bancs Xauen, Tofiño et Francesc-Pages). Cette phase convergente a mené à l’indentation d’un bloc crustal africain au sein de la Mer d’Alboran, délimité par deux systèmes de décrochements : les systèmes de Yusuf et d’Al Idrissi. Ce dernier est un grand décrochement sénestre dont l’initiation et la chronologie sont encore mal contraintes. Le système de failles d’Al Idrissi se forme à travers les plis et les chevauchements mis en place au Tortonien. L’étude présentée rend compte de l’évolution du système de failles d’Al Idrissi et des interactions entre les chevauchements et le système décrochant en utilisant des modèles analogiques alimentés par l’analyse de profils sismiques et de carottes.

Le domaine nord égéen constitue une limite de plaques diffuse entre l’Eurasie et l’Anatolie-Egée. Il est composé de la Mer de Marmara, du bassin nord égéen et de la Faille Nord-Anatolienne. Cette dernière est un décrochement dextre majeur qui s’initie en Turquie orientale il y a 13 Ma et qui a atteint le domaine nord égéen depuis 4 Ma. La terminaison de cette faille est classiquement placée le long des Sporades, un archipel situé à environ 200 km au nord d’Athènes. Néanmoins, de récentes études ont identifiées des couloirs actifs de décrochements dextres s’étendant au-delà de cette terminaison, au sein du domaine nord Eubée. Cette zone exergue également un rifting actif depuis environ 3 Ma accompagné de rotation horaires d’environ 5°/Ma. De plus, de nouveaux bassins sédimentaires contrôlés par des failles actives ont récemment été mis au jour à la transition entre la terminaison de la Faille Nord-Anatolienne et le rift actif. Tout cela pousse à repenser cette limite de plaques diffuse complexe où interagissent des décrochements dextres, une extension arrière-arc et la formation de bassins sédimentaires.