Interactions entre la tectonique salifère et la tectonique crustale en Méditerranée et dans la mer de Barents

Abstract

À l'échelle des temps géologiques, le comportement du sel peut être approché d'un fluide newtonien (comportement visqueux) par rapport au comportement fragile des roches environnantes. La tectonique crustale, extensive et compressive, joue souvent un rôle fondamental dans l'évolution des structures salines et devient la principale cause de déformation dans de nombreuses zones d'étude. Le but de cette thèse est d'analyser le calendrier et les mécanismes de la tectonique salifère dans trois zones d'étude caractérisées par différents âges du sel et l'influence croissante de la tectonique crustale sur la tectonique salifère : la marge sarde occidentale et algérienne septentrionale (Méditerranée occidentale) et le bassin de Sørvestsnaget (mer de Barents sud-ouest). Cela a été fait par l'interprétation de données de réflexion sismique 2D et 3D de TGS (Norvège), OGS (Italie) et UMR Geo-Ocean (France), ainsi que par l'intégration avec d'autres données géophysiques et la comparaison avec des modèles analogiques. Dans la Méditerranée occidentale, le sel déposé pendant la crise de salinité (5,6 Ma) est relativement jeune, la couverture est mince et les marques des premiers stades de déformation sont visibles. Sur la marge sarde occidentale les structures salines sont principalement dues à la pente de la base du sel, résultant de la subsidence différentielle après le remplissage de la Méditerranée à la fin de la crise. En se déplaçant vers le centre du bassin sardo-provençal, où la charge sédimentaire du Rhône Deep Sea Fan forme une lourde couverture au-dessus du sel, l'étalement par gravité domine. Bien que dans cette zone il n'y ait aucune influence de la tectonique crustale sur la déformation du sel à l'échelle régionale, nous avons reconnu sur la marge SW-sarde la présence d'une structure en fleur active pendant le Pliocène. Nous proposons qu'elle fasse partie de la North Balearic Fracture Zone, i.e. la faille de glissement dextre de l'ouverture du bassin sardo-provençal, jamais reconnue dans la région.Le secteur sud de la Méditerranée occidentale est réactivé en compression depuis 8 Ma en raison de la convergence Afrique-Europe, et cette compression s'exprime par des chevauchements sur la marge algérienne. Ici, la tectonique salifère est principalement la conséquence de la tectonique crustale, et en particulier de l'augmentation de l'énergie potentielle résultant de l'élévation localisée. Les modèles analogiques produits montrent que le soulèvement du plateau est à l'origine des variations latérales d'épaisseur de la couche saline et de la formation des minibassins polygonaux dans la zone au large d'Alger. Une composante de glissement par gravité liée à l'affaissement du bassin est présente. La troisième zone d'étude est le bassin de Sørvestsnaget dans la mer de Barents. Ici le sel permien a formé des structures qui sont le résultat de centaines de millions d'années de déformation, principalement par le diapirisme de sel réactif et actif conséquence de la tectonique extensive mésozoïque due à l'ouverture de l'océan Atlantique. Ceci a conduit à la formation de structures de sel allochtones massives et localement à leur déflation. Après la fin de l'extension de la croûte, l'influence principale sur la déformation du sel est attribuable au prisme sédimentaire glaciaire quaternaire et aux mouvements de la croûte contrôlés par glacio-isostasie, ce qui entraîne une redistribution interne dans les structures de sel allochtones comme mis en évidence par la modélisation analogique. Grâce à la diversité géologique entre les trois zones d'étude, nous offrons non seulement une vue d'ensemble des différents niveaux d'interaction entre le sel et la tectonique de la croûte, mais aussi de l'effet de la pente basale du sel et de la charge sédimentaire différentielle sur l'évolution des structures de sel, ainsi que des différents niveaux de maturité des structures de sel, des plus jeunes (par ex. salt rollers) aux plus matures (par ex. salt sheets).