ECOLE DOCTORALE : SDLM PROPOSITION DE SUJET DE THESE Unité de recherche d’accueil Unité de Recherche : Géosciences Rennes Equipe : Paléoenvironnements, Paléomagnétisme et Dynamique des bassins Encadrement Directeur de thèse : Sylvie BOURQUIN Unité : Géosciences Rennes, UMR6118 % encadrement prévu (≥ 30%) : 40% Employeur/Établissement d'origine : CNRS/Université Rennes 1 HDR : oui Nb de thèses en cours : 1 Mail : [email protected] Tél. : 02 23 23 61 06 Co-directeur de thèse : Anne-Catherine PIERSON-WICKMANN Unité : Géosciences Rennes, UMR6118 % encadrement prévu (≥ 30%) : 30% Employeur/Établissement d'origine : Université Rennes 1 HDR : oui Nb de thèses en cours : 1 Mail : [email protected] Tél. : 02 23 23 32 27 Co-encadrants de thèse : % encadrement prévu (≥ 30%) : 30% Laurent BECCALETTO Unité : Unité Géologie des Bassins et Stockages Employeur/Établissement d'origine : BRGM Orléans HDR : non Nb de thèses en cours : 0 Mail : [email protected] Pierre PELLENARD Tél. : 02 38 64 39 85 Unité : Biogéosciences, UMR6282 Employeur/Établissement d'origine : Université de Bourgogne HDR : non Nb de thèses en cours : 0 Mail : [email protected] Tél. : 03 80 39 63 66 Financement Premier organisme : BRGM Pourcentage : 50% Financement : X acquis Deuxième organisme : ARED Pourcentage : 50% Financement : acquis en cours de demande X en cours de demande Sujet Titre : Reconstitutions paléoenvironnementales en contexte tardi-orogénique : les bassins sédimentaires fini Carbonifère- Permien du Massif-Central et du bassin de Paris Mots clés : séries continentales volcano-sédimentaires, sédimentologie de facies (carottes et affleurements), géochimie isotopique et élémentaire, géochronologie, interprétation et corrélation de données de subsurface (diagraphie et sismique), stratigraphie séquentielle Descriptif (10-30 lignes) : L'objectif central de la thèse est de préciser l’histoire des bassins sédimentaires nord-ouest européens de la fin du Carbonifère à la fin du Permien pour tracer leur évolution tectonique, climatique et paléoenvironnementale, depuis la fin de l’orogène Varisque (démantèlement des reliefs, Massif Armoricain et Massif Central) jusqu’au début du développement des bassins mésozoïques en contexte intracratonique. Les séries fini-Carbonifères–Permien affleurent sur les pourtours des massifs varisques (dont le Massif Central et le Massif Armoricain) et en subsurface sous les bassins méso-cénozoïques (dont le bassin de Paris). Il est maintenant acquis que ces bassins sont contemporains du démantèlement de l'orogène varisque et enregistrent les stades ultimes de son évolution. Les sédiments se déposent dans des bassins de type demi-graben ou pull-apart, qui traduisent en surface une activité tectonique profonde, soit crustale (dômes métamorphiques, cisaillements crustaux), soit lithosphérique (amincissement du manteau, délamination). Ces bassins ont enregistré une sédimentation continentale dont les épaisseurs peuvent atteindre plusieurs kilomètres, dans lesquels existent peu de calages stratigraphiques, malgré la présence d'horizons volcaniques interstratifiées qui ont fait l'objet de peu d’études détaillées. De plus, l’assemblage final de la Pangée à la fin du cycle varisque paléozoïque a conduit à une continentalisation d’espaces immenses sans équivalent dans les périodes géologiques postérieures. Du point de vue climatique global, après la fin de l’ère glaciaire au cours du Permien inférieur, émerge progressivement un climat de plus en plus chaud, provoquant l’aridification de vastes régions. Cependant, la transition fini-carbonifère–Permien est actuellement très mal contrainte en Europe. En détail, l'objectif est tout d’abord de reconstituer les environnements de dépôt fini-carbonifères–permiens et leur évolution spatio-temporelle, via (1) une étude de bassin intégrée (sédimentologie de faciès, analyses pétrographiques, analyse des assemblages argileux, de la matière organique (MO) et corrélations stratigraphiques), (2) une réévaluation des données paléopalynologiques (collaboration avec l’Université de Vigo, Espagne), et (3) une caractérisation des épisodes volcaniques couplée à de nouvelles datations radiométriques U/Pb. Cette étude permettra ainsi de préciser les relations entre le calendrier tectonique fini-varisque, la dynamique de rifting, et l'évolution des milieux de sédimentation. Un autre objectif est d’aboutir à des bilans érosion/sédimentation au cours du temps, depuis les zones en érosion (la chaîne Varisque) vers les zones en sédimentation, en caractérisant l’évolution des paléopaysages et des paléoclimats dans un contexte tectonique bien contraint. Dans un premier temps, cette étude ciblera les séries du bassin de Paris et du Massif Central. L’étude des séries sédimentaires et volcaniques sera réalisée à partir de donnée de carottes (disponibles au BRGM) et de terrain (Massif Central), en parallèle avec les analyses paléopalynologique, géochronologique (datations U/Pb sur zircons), et géochimique de la MO (rapport atomique C/N, δ13Corg, δ15N) et des sédiments (éléments majeurs et traces). Les corrélations entre les données d’affleurements et de subsurface permettront de définir un cadre stratigraphique pour ces bassins. Dans un second temps, l’intégration de données d’autres bassins européens permettra de réaliser des corrélations et ainsi des reconstitutions paléogéographiques mettant en évidence les zones en érosion, en transit et en sédimentation au cours du temps afin de discuter l’évolution des paléoclimats dans le contexte tectonique tardi-varisque ouest européen au cours de cette période spécifique de l’histoire de la Terre. Collaboration : Cette étude sera menée en collaboration avec Olivier Averbuch de l'Université de Lille (géologie structurale) et José Bienvenido DIEZ de l’Université de Vigo (paléopalynologie). Des étudiants de Master 2 seront associés à ce sujet. S’agit-il d’un projet de thèse en cotutelle internationale (oui/non) : Non Candidat Profil du candidat recherché (2-5 lignes) : Le ou la candidat/e titulaire d’un Master 2 en Sciences de la Terre devra être capable de décrire les séries sédimentaires (sédimentologie de faciès, analyses pétrographiques et minéralogiques, stratigraphie séquentielle); une première expérience dans ce domaine est requise, soit à partir de données d’affleurements ou de carottes. Il, elle, devra également avoir un intérêt pour les analyses en laboratoire (géochimie isotopique et élémentaire, géochronologie), les interprétations des données de subsurface (diagraphie et sismique) et devra être ouvert/e aux discussions intégrant les problématiques liées à l’évolution géodynamique du domaine d’étude (tectonique vs climat).