Etude des hauts et bas topographiques dans les marges profondes de type « upper plate » : Exemple des unités du Briançonnais et du Prépiémontais dans les Alpes et comparaison avec des analogues modernes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2015

Study of topographic high and low in "upper plate" margins : Example with the Briançonnais and Prépiémontais units in the Alps and comparisons with modern analogs

Etude des hauts et bas topographiques dans les marges profondes de type « upper plate » : Exemple des unités du Briançonnais et du Prépiémontais dans les Alpes et comparaison avec des analogues modernes

Résumé

The new data (geophysics and modelling) on rifted margins show evidence for poly-phase rifting, resulting in complex rift architectures with variable amount of magmatic additions that cannot be predicted by classical rift models. This study focused on magma-poor rifted margins, and more precisely on the formation, the characterization and delamination of so called “H-blocks” recorded in upper plate, magma-poor asymmetric conjugate margins. Understanding this type of structure and define its evolution is important to propose predictive and quantifiable rift models. In this study present-day well-imaged upper plate margins were investigated and compared with remnants of fossil margins preserved in the Briançonnais and Prepiemontais units in the Alps. Based on these data it was possible to answer to questions such as: how can upper plate margins be recognised and defined? What is the criteria to define distal highs and lows in upper plate margins? What is the importance of rift inheritance during reactivation of an upper plate margin? The onshore-offshore approach used in this study enabled to characterize and divide the crustal architecture of upper plate margins in three terraces and two ramps, each of these domains characterized by diagnostic structural and stratigraphic features. The formation of these terraces and ramps is directly linked with the crustal extension and depends on the evolution of the rift system. Limits of terraces and location of ramps are considered to coincide with changes in the mode of extension and to define limits/points that are referred to as the coupling point, exhumation point and breakup point that can be defined on seismic sections. Despite variations observed in the studied examples all contain distal highs and lows suggesting that these structures can be considered as characteristic for upper plate margins. For the case of the Alps it is possible to investigate also the role of rift inheritance during the reactivation of upper plate magma-poor rifted margins. It appears that major Alpine structures result from the reactivation of former ramps, extensional detachment faults and, if present, evaporites. Final collision appears to be controlled by the presence of strong buttresses that may coincide with the necking zone/coupling point of the former margin. The comparison of the different datasets ranging from field outcrops to seismic sections enables integrate more detailed geological observations in seismic observations. The fossil European margin and in particular the Briançonnais and Prepiemontais units allow a direct access to sediments and structures that are at present buried beneath deep-water and thick piles of sediments. Learning how to explore this natural laboratory, upscale their observations into crustal scale sections and compare it with present-day margins, was the aim of this study. Although some questions could be answered, new ones emerged and others remained unanswered, the main result of this study is to provide a framework for future studies in distal upper plate rifted margins.
Les nouvelles données (géophysique et modélisation) sur les marges de rift montrent les évidences d’un système de rift polyphasé, aboutissant à une architecture de rift complexe, qui ne peut pas être prédit par les modèles de rift classique, à savoir en blocs basculés avec une abrupte frontière entre croûte continentale et océanique. Cette étude ce concentre sur les marges pauvre en magma et plus précisément sur la formations, la caractérisation et la délamination des blocs-H préservé dans les marges asymétrique de type « upper plate ». Comprendre ce type de structure, est important pour proposer un modèle de rift qui soit prédictif et quantifiable. Dans cette étude, des marges actuelles ont été étudiées et comparé aux reliques de la marge fossile Européenne préservé dans le Briançonnais et le Prépiémontais dans les Alpes. Cette étude a permis de répondre à diverses questions : Comment peuvent être défini les marges d’ « upperplate » ? Comment caractériser les hauts et bas distaux dans les marges d’ « upper plate » ? Quelle est l’importance des structures héritées du rifting durant la réactivation des marges d’ « upper plate » ? L’approche terre-mer utilisé pour cette étude a permis de determiner et de diviser l’architecture crustale d’une « upper plate » en trois terrasses et deux zones d’escarpement. Ces éléments présentent des architectures crustales et stratigraphiques qui leurs sont propres. La formation des terrasses et des rampes est directement liée à l’extension crustale et dépend de l’évolution du système de rift. Les limites de terrasses et la localisation des zones d’escarpement sont considérées comme coïncidant avec des changements dans les modes d’extensions et définissent des points majeur : le point de couplage, le point d’exhumation et le point de breakup. Malgré les variations présentent dans les exemples étudiés, ils contiennent tous des hauts et bas distaux, alors considéré comme caractéristiques des marges d’ « upper plate ». Dans les cas des Alpes il est également possible d’observer le rôle de l’héritage relatif au rifting lors de la réactivation des marges d’ « upper plate ». Il apparait que les principales structures Alpines correspondent à la réactivation des zones d’escarpements, des failles de détachement et, si il y a lieu, d’évaporites. La collision finale est contrôlée par la présence d’importants butoirs qui peuvent coïncider avec la zone de necking et le point de couplage de la marge de rift. La comparaison des différents types de données, depuis les observations de terrain jusqu’à l’imagerie à l’échelle crustale, a permis d’intégrer plus de détails géologiques dans les observations sismique. Le Briançonnais et le Prépiémontais offre en effet un accès direct aux sédiments et structures qui sont actuellement présente sous une importante couche de sédiments à de grande profondeur d’eau. Comprendre comment exploiter ce laboratoire naturelle, varier les échelles d’observations et comparer les données étaient le but de cette étude. Cependant, si certaines questions ont trouvé des réponses, de nouvelles ont émergés et d’autre restent non résolues. Le principal résultat de cette étude était de présenter un cadre d’approche pour les prochaines réflexions dans les marges distale d’upper plate.
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Dates et versions

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  • HAL Id : tel-01264661 , version 1

Citer

Isabelle Haupert. Etude des hauts et bas topographiques dans les marges profondes de type « upper plate » : Exemple des unités du Briançonnais et du Prépiémontais dans les Alpes et comparaison avec des analogues modernes. Sciences de la Terre. Université de Strasbourg, 2015. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01264661⟩
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