La mesure du temps dans les enregistrements sédimentaires : une nouvelle méthode d’identification des processus d’accommodation ? Exemples pris dans la Molasse marine miocène du bassin de Digne (Alpes de Haute Provence, SE France)

Couëffé Renaud, Tessier Bernadette, Gigot Patrick, Beaudoin Bernard. La mesure du temps dans les enregistrements sédimentaires : une nouvelle méthode d’identification des processus d’accommodation ? Exemples pris dans la Molasse marine miocène du bassin de Digne (Alpes de Haute Provence, SE France). In: Documents des Laboratoires de Géologie, Lyon, n°156, 2002. STRATI 2002. 3ème congrès français de stratigraphie. Lyon, 8-10 juillet 2002. pp. 87-88

Pre-, syn- and post-breakup evolution of northern South America from apatite fission track data and inverse thermal history modelling

International audiencePhanerozoic evolution of the Guiana Shield in northern South America is poorly known and remains an important question for source-to-sink studies. As part of the Source to Sink project TOTAL R&D-BRGM-INSU, this study presents a suite of 40 new apatite fission track analysis results from French Guiana, Surinam and north Brazil. Inverse thermal history modelling reveals a marked, albeit poorly constrained, period of relatively high temperatures (temperatures > 110 °C) during the Jurassic (200-150 Ma), i.e. prior to the generally accepted timing of the Equatorial Atlantic Ocean opening (150-110 Ma). Lower temperatures are recorded on the southerm flank of the Amazonas Basin and a little portion of the Surinam interior. All data reveal then a protracted phase of cooling starting from ~150 Ma and representing the main event during the Mesozoic and Cenozoic for French Guiana and Surinam basement. A second thermal event is nevertheless recorded after the deposition of Upper Jurassic and Lower Cretaceous detrital sedimentary rocks on the northern flank of the Amazonas Basin. Maximum temperatures for this event (80-100 °C) are reached during the middle Cretaceous (115-90 Ma). Implications of these new results for the Guiana Shied evolution and the Equatorial Atlantic opening are discussed

Les dépôts lacustres profonds d'âge Eocène supérieur - Oligocène inférieur du rift des Limagnes

National audienceLes objectifs de cette étude visent à proposer un modèle sédimentaire des dépôts d'âge Eocène supérieur et Oligocène inférieur du rift des Limagnes et de discuter des conditions hydrogéochimiques en rapport avec les facteurs tectono-climatiques responsables de l'architecture stratigraphique et séquentielle du remplissage du bassin. Les observations réalisées sur les puits carottés LIM-6 et LIM-3 mettent en évidence des dépôts laminés argilo-carbonatés, anhydritiques et halitiques de lac profond maintenus sur plus de 500 m d'épaisseur sans changement vertical significatif de facies qui traduiraient des fluctuations brusques du plan d'eau relatif. Les études bio-stratigraphiques démontrent que la saumure est majoritairement confinée et influencée par des recharges continentales, même si des invasions marines ponctuelles ont été prouvées. Les sédiments s'organisent en cycles élémentaires décimétriques à métriques qui montrent des suites minéralogiques d'une grande régularité, dépourvues de sables et caractérisées par une taille de grains qui demeure très fine (argile, silts, boue calci- à dolo-micritique). Certaines lamines boueuses carbonatées et argileuses lenticulaires rappellent des dépôts de particules et flocules gorgées d'eau, érodées et transportées par des courants de fond. Dans le puits LIM-3, des accumulations décamétriques de chevrons d'halite claire sont intercalées entre des facies laminées riches en matière organique de type « papyracés ». L'analyse de facies combinée aux corrélations de puits démontrent que la halite s'est cristallisée sur le fond du lac, sous la thermocline. Le modèle classique de « drawdown » ne peut s'appliquer pour expliquer leur dépôt localisé au fond du bassin. La permanence d'un lac profond alternativement stratifié et mélangé est mise en évidence. Les modalités cycliques du remplissage sédimentaire sont conditionnées par une évolution des paramètres hydro-chimiques et hydro-dynamiques entre l'Eocène supérieur et Oligocène inférieur, eux-mêmes sous l'influence de la déformation tectonique et des variations climatiques

The transition from Pyrenean shortening to Gulf of Lion rifting in Languedoc (South France) - A tectonic sedimentation analysis

International audienceThe Pyrenean orogen extended eastward, across the present-day Gulf of Lion margin. The late or post-orogenic dismantling of this orogen segment, contemporaneous with ongoing shortening in the Spanish Pyrénées, is still debated. Understanding the transition between the two geodynamic events requires to document the precise timing of the succession of the tectonic processes involved. We investigate the superposition of rifting structures over Pyrenean thrusts and folds in the onshore Languedoc. Compilation and reassessment of the regional chronostratigraphy, in the light of recent biostratigraphic dating and new mapping of Paleogene basins, lead to date the transition to the Priabonian. Tectonic-sedimentation relationship in the Eocene to Oligocene depocentres are analysed in surface exposures as well as in seismic reflection surveys. Bed-to bed mapping allowed us to: i) characterise an intermediate sequence of Priabonian age, bounded at the base and the top by unconformities; ii) evidence syn-depositional deformation within the Priabonian; iii) define the axes of Priabonian deformation. Interpretation of seismic reflection profiles, across the onshore basins covered by syn- and post-rift sequences, reveals the existence of an intermediate sequence displaying similar features, and that is correlated to the Priabonian. Syn-depositional deformation of some Priabonian basins correspond to extensional structure, whereas neighbouring, contemporaneous basins, reveal compressional deformation. The distribution of such apparently conflicting observations across the studied area provides evidence for left-lateral strike-slip deformation between two major regional faults (Cévennes and Nîmes faults). Left-lateral strike-slip along NE-trending faults accommodates E-W extension of the West European Rift (ECRIS) and part of the ongoing N-S shortening in the Central and Western Pyrénées. Priabonian clastic sedimentation and deformation in Languedoc witness the initial stages of the dismantling of the Languedoc-Provence Pyrénées, prior to Oligocene-Aquitanian back-arc rifting.L’orogène pyrénéen s’étendait vers l’est à l’emplacement actuel du Golfe du Lion. Contemporain de la poursuite de la compression dans les Pyrénées franco-espagnoles, le démantèlement tardi- ou post-orogénique de ce segment de l’orogène est encore mal compris. La compréhension de la transition entre l’orogénèse Pyrénéo-Provençale et le rifting du Golfe du Lion nécessite de préciser le calendrier des évènements ainsi que la succession des différents processus tectoniques mis en jeu. Nous analysons la superposition des structures du rifting sur les structures compressives Pyrénéennes exposées à terre, dans le Languedoc. Tout d’abord, nous compilons et révisons la chronostratigraphie régionale, à la lumière de datations postérieures à la publication des cartes au 1/50 000 du BRGM, et de la cartographie de plusieurs bassins paléogènes. Nous datons cette transition du Priabonien. Nous analysons les relations tectonique-sédimentation des dépocentres Eocène à Oligocène sur le terrain et en sismique réflexion. La cartographie banc-par-banc permet de : i) caractériser une séquence intermédiaire d’âge Priabonien encadrée par deux discordances, ii) mettre en évidence une déformation syn-dépôt dans le remplissage Priabonien, iii) définir les axes de la déformation priabonienne. L’interprétation de profils de sismique réflexion à travers les bassins paléogènes à terre, recouverts par les séries syn- et post-rift, révèle l’existence d’une séquence intermédiaire présentant des caractéristiques similaires et que nous corrélons avec le Priabonien. La déformation syn-dépôt de certains bassins est extensive, alors que dans des bassins voisins contemporains, elle est compressive. La distribution régionale de ces observations apparemment contradictoires est interprétée comme liée à un couloir de déformation en décrochement senestre entre les failles majeures des Cévennes et de Nîmes, d’orientation NE-SW. Ce décrochement accommode l’extension EW des rifts ouest-européens et contribue au raccourcissement N-S des Pyrénées franco-espagnoles, toujours actif au Priabonien. La sédimentation syn-tectonique clastique du Priabonien du Languedoc enregistre les premiers stades du démantèlement de la chaîne pyrénéo-provençale, plusieurs millions d’années avant l’initiation de l’extension d’arrière-arc

Transfer Faults and associated volcanic province in the Valencia Basin: consequences on crustal thinning

International audienc

Sédimentologie et stratigraphie sequentielle de la craie (crétacé supérieur) du bassin de Paris

1 p

Pre-, syn- and post-breakup evolution of northern South America from apatite fission track data and inverse thermal history modelling

International audiencePhanerozoic evolution of the Guiana Shield in northern South America is poorly known and remains an important question for source-to-sink studies. As part of the Source to Sink project TOTAL R&D-BRGM-INSU, this study presents a suite of 40 new apatite fission track analysis results from French Guiana, Surinam and north Brazil. Inverse thermal history modelling reveals a marked, albeit poorly constrained, period of relatively high temperatures (temperatures > 110 °C) during the Jurassic (200-150 Ma), i.e. prior to the generally accepted timing of the Equatorial Atlantic Ocean opening (150-110 Ma). Lower temperatures are recorded on the southerm flank of the Amazonas Basin and a little portion of the Surinam interior. All data reveal then a protracted phase of cooling starting from ~150 Ma and representing the main event during the Mesozoic and Cenozoic for French Guiana and Surinam basement. A second thermal event is nevertheless recorded after the deposition of Upper Jurassic and Lower Cretaceous detrital sedimentary rocks on the northern flank of the Amazonas Basin. Maximum temperatures for this event (80-100 °C) are reached during the middle Cretaceous (115-90 Ma). Implications of these new results for the Guiana Shied evolution and the Equatorial Atlantic opening are discussed

Heat flow and deep temperatures in the South-East basin of France: implications for local rheological contrasts

International audienceTriassic salt at 5-10km depth may drive some of the recent tectonic features in south-eastern France. We estimate the likely temperature range of the salt using two different approaches. The first of these, based on the extrapolation of deep temperatures obtained in oil exploration wells, predicts temperatures at a depth of 8km to be in the range of 230-300 °C. However, this prediction could be biased by a lack of deep measurements and problems related to lateral heat transfer caused by thermal conductivity contrasts. The second approach can overcome these problems by modelling the actual heat transfer for appropriate basin geometry, including temperature-dependent thermal properties, and a mantle heat flow of 35 mW.m-2. This latter value enables us to reproduce available temperature measurements and surface heat flow data. Here we evaluate the stationary temperature field along two sections constrained by seismic profiles, one at a local scale across the Vistrenque graben and the other at a more regional scale across the South-East basin. Our findings suggest that the temperatures in the deepest parts of the evaporitic layer (11 km depth) can reach up to 398°C, but can be as low as 150 °C on the edge of the basin at the top of the salty layer. This temperature difference leads to important changes in salt viscosity. Results indicate that at a depth of 8 km, lateral viscosity contrasts within the evaporitic layer may reach 40. Such rheological contrasts might favour and amplify local subsidence, as seems to have been the case near the two Palaeogene half-grabens of Vistrenque and Valence, where deep hot zones are identified

Sedimentology and sequence stratigraphy of the chalk (Upper cretaceous) of the Paris Basin

2 p

Les dépôts lacustres profonds d'âge Eocène supérieur - Oligocène inférieur du rift des Limagnes

National audienceLes objectifs de cette étude visent à proposer un modèle sédimentaire des dépôts d'âge Eocène supérieur et Oligocène inférieur du rift des Limagnes et de discuter des conditions hydrogéochimiques en rapport avec les facteurs tectono-climatiques responsables de l'architecture stratigraphique et séquentielle du remplissage du bassin. Les observations réalisées sur les puits carottés LIM-6 et LIM-3 mettent en évidence des dépôts laminés argilo-carbonatés, anhydritiques et halitiques de lac profond maintenus sur plus de 500 m d'épaisseur sans changement vertical significatif de facies qui traduiraient des fluctuations brusques du plan d'eau relatif. Les études bio-stratigraphiques démontrent que la saumure est majoritairement confinée et influencée par des recharges continentales, même si des invasions marines ponctuelles ont été prouvées. Les sédiments s'organisent en cycles élémentaires décimétriques à métriques qui montrent des suites minéralogiques d'une grande régularité, dépourvues de sables et caractérisées par une taille de grains qui demeure très fine (argile, silts, boue calci- à dolo-micritique). Certaines lamines boueuses carbonatées et argileuses lenticulaires rappellent des dépôts de particules et flocules gorgées d'eau, érodées et transportées par des courants de fond. Dans le puits LIM-3, des accumulations décamétriques de chevrons d'halite claire sont intercalées entre des facies laminées riches en matière organique de type « papyracés ». L'analyse de facies combinée aux corrélations de puits démontrent que la halite s'est cristallisée sur le fond du lac, sous la thermocline. Le modèle classique de « drawdown » ne peut s'appliquer pour expliquer leur dépôt localisé au fond du bassin. La permanence d'un lac profond alternativement stratifié et mélangé est mise en évidence. Les modalités cycliques du remplissage sédimentaire sont conditionnées par une évolution des paramètres hydro-chimiques et hydro-dynamiques entre l'Eocène supérieur et Oligocène inférieur, eux-mêmes sous l'influence de la déformation tectonique et des variations climatiques