4D basin analysis of the intra-continental Hefei Basin in correlation with adjacent Dabie Orogen evolution (East China)

par Marie Patin

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Alain Trentesaux et de Zuyi Zhou.

Soutenue en 2007

à Lille 1 .

  • Titre traduit

    Analyse 4D du bassin intra-continental du Hefei en corrélation ave l'évolution voisine de l'orogène du Dabie (Chine de l'Est)


  • Résumé

    Le bassin de Hefei est un bassin continental situé au nord des montagnes du Dabie (Chine de l'Est). Les montagnes du Dabie sont une source majeure des sédiments accumulés dans le bassin de Hefei, du Jurassique inférieur au Quatemaire. Dans cette thèse, nous avons étudié la corrélation entre le développement structural du bassin de Hefei et l'évolution tardi et post orogénique de la chaîne de montagnes du Dabie avoisinante ainsi que de l'activité de la faille de Tanlu. Dans le bassin de Hefei, nous procédons à une analyse 4D. Les données comprennent quatorze lignes sismiques 2D, dix-neuf forages, des cartes gravimétriques et des données de terrain. Dans un premier temps, nous avons analysé et quantifié les géométries actuelles du bassin en utilisant le logiciel Kingdom Suite. Dans un second temps, nous avons restauré les profils jusqu'au Jurassique grâce au logiciel 2D Move. Une analyse quantitative du rejet des failles et une reconstruction 4D du bassin indiquent que le bassin de Hefei est divisé en deux régions : une région Nord où la déformation est faible et la pile sédimentaire atteint 2000 m d'épaisseur et une région Sud où les déformations sont nombreuses et la pile sédimentaire dépasse les 8000 m d'épaisseur. La limite entre ces deux zones correspond à la faille de Feizhong, d'orientation W-E et à pendage Sud. Deux autres failles orientée W-E et à pendage Sud se trouvent dans la zone Sud. Il s'agit des failles de Shushan et de Feixi. Ces trois failles créent une géométrie en blocs basculés. Les demi-grabens limités par les failles ont permis des accumulations importantes de sédiments. Une analyse en « back-stripping » et une étude de l'enfouissement des sédiments ont apporté des informations sur l'activité des failles et une analyse quantitative des rejets à chaque étape de formation du bassin. Tout d'abord, au jurassique inférieur (203-175 Ma) jusque 1000 m de sédiments sont déposés dans la partie Sud du bassin avec un taux de subsidence de 8 m/Ma. Ensuite, au Jurassique moyen et supérieur (175-135 Ma) le bassin de Hefei se développe vers le Nord, le taux de subsidence atteint 28 m/Ma dans la partie Sud, et 1000 à 5000 m de sédiments sont déposés.


  • Résumé

    Dans la partie Ouest du bassin, les trois failles principales ont un rejet normal (de 400 à 1000 m) tandis que dans la partie Est, les failles de Shushan et Feixi présentent un jeu inverse (de plus de 2000 m). Ceci peut être corrélé avec la compression continue enregistrée dans les Montagnes du Dabie jusqu'à la fin du Jurassique. Une accumulation importante de sédiments jurassiques dans le bassin concorde avec les hauts taux d'exhumation des Montagnes du Dabie. Au Crétacé inférieur (135-96 Ma), le centre de dépôt sédimentaire du bassin migre vers le NE, le long de la faille de Tanlu, qui marque la limite Est du bassin. Les failles de Feizhong, Shushan et Feixi ont un jeu syn-sédimentaire. Dans les Montagnes du Dabie, la transition compression-extension a lieu vers 135 Ma, et l'orogène entre dans une phase de « doming ». Du volcanisme et la mise en place de plutons granitique accompagnent cette extension liée à la subduction de la plaque Pacifique à l'Est. L'influence de la faille de Tanlu sur le développement du bassin de Hefei augmente durant le Crétacé. Les sédiments du Crétacé supérieur (96-65. 5 Ma) ne sont déposés que dans la partie NE du bassin, le long de la faille de Tanlu, avec un taux de subsidence de 4 m/Ma. L'étape suivante dans l'évolution du bassin de Hefei, à l'Eocene (53-33. 7 Ma) est marquée par une nouvelle extension. Les failles de Feizhong et Feixi ont un jeu syn-sèdimentaire permettant une accumulation de sédiments atteignant 2500 m. Le taux de subsidence est de 12 m/Ma dans la partie Sud du bassin. Cette extension est associée à la collision Inde-Asie à l'Ouest. Au Néogène (23. 5-0 Ma) les sédiments sont déposés dans la partie Ouest du bassin et couvrent les failles majeures. L'étude du bassin de Hefei permet une meilleure compréhension de l'évolution tardi et post-orogénique des Montagnes du Dabie voisines. Une bonne corrélation existe entre la chaine de montagnes et le bassin sédimentaire connexe. Dans l'optique d'une recherche de pétrole ou de gaz, ces corrélations entre chaîne orogénique et bassin (source potentielle) sont extrêmement importantes.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (169 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 163-169

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2007-301
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