Les marges passives

Les marges passives
Emmanuelle BOUTONNET
Bibliographie :
Livres :
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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 :
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Carte géologique de France au 10-6
Carte géologique du Monde
Carte au 1 :50000 de Vizille et de la Grave / Saint Christophe en Oisans
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.)
CORRECTION – INTRO
LES MARGES PASSIVES
Introduction :
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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.
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Annonce du sujet et limitations :
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Annonce du plan :
Conclusion :
Importance économique des marges continentales – pêche, pétrole. Exploitation des paléomarges ?
PLAN DETAILLE.
LES MARGES PASSIVES
I – PRESENTATION D’UNE MARGE PASSVE - OUTILS D’ETUDE
A – Géométrie - Etude bathymétrique
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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 :
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.
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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
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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.
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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
o Collision continentale : que deviennent les marges passives ?
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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