Analyse comparée de bassins sédimentaires transtensionnels : le bassin de Santa Rosalia (Basse Californie du Sud, Mexique) et de Mendibelza (Pyrénées, France)

Cet article présente un analyse comparée de bassins sédimentaires liés a l’ouverture en cours du Golfe de Californie, avec le bassin d’ouverture ancien, jurassico-crétacés de Mendibelza dans les Pyrénées occidentales par l’ouverture du Golfe de Gascogne. Ce travail est une contribution à la compréhension de la sédimentation et des contrôles de bassins transtensionnels situés sur des marges divergentes obliques actuelles, dans le but d’utiliser ces modèles et de les comparer, pour mieux comprendre et interpréter les bassins anciens créés dans des contextes géodynamiques analogues, mais qui sont tectonisés. Le fil directeur est l’analyse comparée de ces bassins : - dans leur évolution tectonique, leur modélisation géométrique et les contraintes auxquelles ils ont été soumis, - dans l’enregistrement sédimentaire (séquences) des épisodes d’ouverture, des forçages tectoniques, climatiques et sédimentaires qui ont accompagné la naissance, l’évolution et la tectonisation de ces bassins (Mendibelza). Ainsi, le bassin de Santa Rosalia a enregistré les étapes d’évolution parallèles à la formation du rift oblique du Golfe de Californie depuis le Miocène supérieur suivant 3 séquences : T1 (Miocène supérieur-Pliocène inférieur) représente la phase syn-rift constituée de faciès de fan-delta; T2 (Pliocène inférieur à moyen) représente la transition du rifting-drifting, marquée par une rupture brusque de la sédimentation et constitué de faciès de fan-delta passant à plate forme; T3 (Pliocène supérieur-Pléistocène) est un cortège de haut niveau marin, marquant une deuxième pulsation de la subsidence du bassin de Santa Rosalia pendant l’ouverture généralisée du Golfe de Californie. La formation de Mendibelza est constituée de 3 séquences : - la séquence inférieure K1 de l’Albien inférieur, formée de faciès de front-delta et pro-delta déposés pendant la phase Syn-rift. K2, Albien inférieur-Albien moyen, regroupe des faciès de pente et de fan-delta proximal. K3, Albien supérieur, formée de faciès de chenaux distributaires en tresses répond à la phase d’ouverture généralisée rapide du Golfe de Gascogne. L’analyse tectonique comparée révèle des analogies géodynamiques de ces bassins en limites de plaques divergente obliques, dextre pour le bassin de Santa Rosalia et sénestre pour Mendibelza. La géométrie de ces bassins transtensionnels est celle de demi-grabens obliques aux failles principales du stade Rift, subissant un basculement en échelon. La sédimentation des deux bassins analysés est caractérisée par des faciès de fandelta, qui ont enregistré une partie de l’évolution du Golfe de Gascogne (formation de Mendibelza) et du Golfe de Californie (Bassin de Santa Rosalia) pendant la phase Synrift, puis Syn-rift tardif et transition Rift à Drift.Se presenta un análisis comparativo de la cuenca transtensional de Santa Rosalía, asociada a la apertura del Golfo de California Mioceno-Reciente por un lado, y de la cuenca antigua, Jurásico-Cretácico de Mendibelza, formada en los Pirineos occidentales por la apertura del Golfo de Vizcaya. Este estudio es una contribución a la comprensión de la sedimentación y los controles de las cuencas transtensionales localizadas sobre márgenes divergentes oblicuos actuales no deformados, con el objeto de utilizar esos modelos y compararlos para interpretar mejor y comprender el funcionamiento de cuencas antiguas creadas en contextos geodinámicos similares, pero tectonizados. Los sedimentos de la cuenca de Santa Rosalía registraron las diferentes etapas de su evolución paralela a la formación del rift oblicuo del Golfo de California desde el Mioceno superior. Aplicando las nociones de la estratigrafía secuencial, encontramos 3 secuencias: la secuencia T1 (Mioceno superior-Plioceno inferior) que representa la fase syn-rift constituida de facies de abanico deltaico; la secuencia T2 (Plioceno inferior a medio) que representa la transición rifting-drifting, marcada por una ruptura brusca en la sedimentación y constituida por facies de abanico deltaico a plataforma; la secuencia T3 (Plioceno superior-Pleistoceno) interpretada como un cortejo de nivel alto del mar, que marca un segundo pulso en la subsidencia de la cuenca de Santa Rosalía y la apertura generalizada del Golfo de California. En el análisis de Mendibelza, reconstruimos la zona de sedimentación de la formación de Mendibelza, que está constituida por 3 secuencias: La secuencia inferior K1 (Albiense inferior) constituida de facies de frente deltaico a prodelta, depositadas durante la fase syn-rift; la secuencia K2 (Albiense medio), que en su conjunto reagrupa facies de pendiente y de abanico deltaico proximal; la secuencia K3 (Albiense superior) que es la respuesta a la fase de apertura generalizada rápida del Golfo de Vizcaya. El análisis comparativo muestra analogías en función de su cuadro geodinámico asociado a un limite de placas divergente oblicuo dextral para la cuenca de Santa Rosalía y de divergente oblicua sinestral para Mendibelza. La geometría de las cuencas transtensionales estudiadas está constituida por semigraben oblicuos, siguiendo un basculamiento en echelon. La sedimentación de las dos cuencas está constituida de facies de abanico deltaico, que registraron parte de la evolución del Golfo de Vizcaya (formación de Mendibelza) y del Golfo de California (Cuenca de Santa Rosalía) durante la fase syn-rift, y syn-rift tardío (transición rifting-drifting)

Séquences de Mass-flow évolutif-mégaturbidites du Flysch sénonien nord-pyrénéen, traitement statistique et anatomie du bassin sénonien

The term megaturbidite has been defined for huge gravity deposits of about 200 meters thick and 150 km of outcropping. Megaturbidites are mainly constituted by resedimented carbo¬ nate elements and they occur as interferencial deposits on the nor¬ mal silico-clastic turbiditic sedimentation of the South-Pyrenean Eocene basin. They are related with major exceptional events as major earthquakes, tsunamis, and major tectonic activity. Autochtonous (in-situ) megaturbidite occurs on the Upper Cretaceous Northern basin of Pyrénées. Evolution of this basin is mainly controled by the Southern instable margin, under orogenic activity of the future Pyrenean belt (SOUQUET P. and DEBROAS E., 1980) and of the Northern Iberian margin (Bay of Biscay, BOILLOT G. 1980). Several types of transfert system (GORSLINE D.S. and EMERY K.O., 1959, GORSLINE D.S., 1978) act to supply sedi¬ ments into sedimentary marine basins. By mean of those transfert systems, sediments proceeding from the Continent, and from the Carbonate margin quickly fill by agravity the deeper part of the Cretaceous margin quickly flysch basin. Those gravity deposits show interferencial sedimentation and series of megaturbidites. One of those megaturbidites, also known as «Grande Barre Calcaire» here called G. B.C., is more probably related with a huge mass-flow. This G.B.C. has been observed on more than 90 km of outcrop, reaching a maximal thickness of 63 m, which decreases East (63 m) to West (20 m on the Basque Coast). Reworked palaeozoic to permo-triasic fragments constitue a good tool to follow the hydrodynamic behaviour and evolution of the initial mass flow and its derivated deposits of which megaturbidites are directly related. Thus, megaturbidites represent very sharp isochrons which can be used in petroleum geology for seismic sedimentology and seismic stratigraphy, and which allow good correlation in sub-surface studies. Senonian paleogeography and anatomy of sedimentary basin can be precised by use of megaturbidites as «key-beds», as well as tectonic deformation which then modified the basin, as for example the tectonic out coming of the Precambrian-Paleozoic Basque massif of Ursuya-Baygoura.Le terme de mégaturbidite a été défini dans le bassin éocène sud-pyrénéen pour des corps sédimentaires de type gravitaire, de taille gigantesque, jusqu'à 200 m d'épaisseur et 150 km de long en affleurements : Ces mégaturbidites déclenchées par des événements catastrophiques : séisme de grande magnitude, tsunamis, événements tectoniques, etc., interfèrent avec les turbidites silico-clastiques habituelles de ce bassin éocène. Elles représentent ainsi des dépôts inhabituels dans ce bassin. Des séquences analogues apparaissent parmi la sédimentation habituelle du bassin flysch Crétacé supérieur nord-pyrénéen. L'évolution de ce bassin installé pour partie sur marge instable est constamment marquée par la structuration naissante des Pyrénées (SOUQUET P. et DEBROAS E., 1980), et par l'activité de la marge nord-ibérique (BOILLOT G. 1980). Ce bassin est alimenté par différents types de systèmes de transfert, amenant la dérive et l'accumulation par gravité de sédiments d'origine marine et d'origine continentale. L'étude de .a mégaturbidite constituant la «Grande Barre Calcaire» datée à la limite Turonien-Coniacien met en évidence une possible liaison de cette mégaturbidite avec un mass-flow évolutif. Cette mégaturbidite représente une isochrone régionale développée de 90 km de long, de la Côte Basque où nous l'avons identifiée, jusqu'à ses affleurements classiques du «bassin de Mauléon» (LAGIER P. et al. 1982), avec une décroissance E-W de 63 à 20 m d'épaisseur. Ces mégaturbidites constituent ainsi des marqueurs spatiotemporels, corrélables en géologie et en géophysique de subsurface qui permettent de reconstituer l'anatomie d'un bassin sédimentaire à un instant donné. Cette reconstitution, de même que l'analyse sédimentologique comparée permettent de préciser l'évolution paléogéographique de la zone de sédimentation du flysch sénonien nord-pyrénéen et des déformations qu'il a subies : avancée tectonique du massif Ursuya-Baygoura.Offroy Bernard, Bourrouilh R. Séquences de Mass-flow évolutif-mégaturbidites du Flysch sénonien nord-pyrénéen, traitement statistique et anatomie du bassin sénonien. In: Géologie Méditerranéenne. Tome 10, numéro 3-4, 1983. Colloque sur les étages coniaciens à Maastrichtien. Marseille, 26-28 septembre 1983. pp. 345-359

Analysis comparee de bassins sedimentaires transtensionnels: Le bassin de Santa Rosalia, (Basse Californie du Sud, Mexique) et de Mendibelza (Pyrenee, France)

Se presenta un análisis comparativo de la cuenca transtensional de Santa Rosalía, asociada a la apertura del Golfo de California Mioceno-Reciente por un lado, y de la cuenca antigua, Jurásico-Cretácico de Mendibelza, formada en los Pirineos occidentales por la apertura del Golfo de Vizcaya. Este estudio es una contribución a la comprensión de la sedimentación y los controles de las cuencas transtensionales localizadas sobre márgenes divergentes oblicuos actuales no deformados, con el objeto de utilizar esos modelos y compararlos para interpretar mejor y comprender el funcionamiento de cuencas antiguas creadas en contextos geodinámicos similares, pero tectonizados. Los sedimentos de la cuenca de Santa Rosalía registraron las diferentes etapas de su evolución paralela a la formación del rift oblicuo del Golfo de California desde el Mioceno superior. Aplicando las nociones de la estratigrafía secuencial, encontramos 3 secuencias: la secuencia T1 (Mioceno superior-Plioceno inferior) que representa la fase syn-rift constituida de facies de abanico deltaico; la secuencia T2 (Plioceno inferior a medio) que representa la transición rifting-drifting, marcada por una ruptura brusca en la sedimentación y constituida por facies de abanico deltaico a plataforma; la secuencia T3 (Plioceno superior-Pleistoceno) interpretada como un cortejo de nivel alto del mar, que marca un segundo pulso en la subsidencia de la cuenca de Santa Rosalía y la apertura generalizada del Golfo de California. En el análisis de Mendibelza, reconstruimos la zona de sedimentación de la formación de Mendibelza, que está constituida por 3 secuencias: La secuencia inferior K1 (Albiense inferior) constituida de facies de frente deltaico a prodelta, depositadas durante la fase syn-rift; la secuencia K2 (Albiense medio), que en su conjunto reagrupa facies de pendiente y de abanico deltaico proximal; la secuencia K3 (Albiense superior) que es la respuesta a la fase de apertura generalizada rápida del Golfo de Vizcaya. El análisis comparativo muestra analogías en función de su cuadro geodinámico asociado a un limite de placas divergente oblicuo dextral para la cuenca de Santa Rosalía y de divergente oblicua sinestral para Mendibelza. La geometría de las cuencas transtensionales estudiadas está constituida por semigraben oblicuos, siguiendo un basculamiento en echelon. La sedimentación de las dos cuencas está constituida de facies de abanico deltaico, que registraron parte de la evolución del Golfo de Vizcaya (formación de Mendibelza) y del Golfo de California (Cuenca de Santa Rosalía) durante la fase syn-rift, y syn-rift tardío (transición rifting-drifting)