Déformation en extension récente et active de la Tunisie

par Youssef Belguith

Thèse de doctorat en Géologie

Sous la direction de Laurent Geoffroy et de Chokri Jallouli.

Soutenue en 2010

à Le Mans .


  • Résumé

    Cette thèse avait pour objectif la caractérisation de l’extension tectonique récente en Tunisie. L’étude était focalisée sur les fossés d’effondrement de l’Atlas tunisien et sur quelques structures extensives du Sahel tunisien. Différentes méthodes d’analyse structurale ont été adoptées telles que l’analyse tectonique de terrain, l’analyse statistique de la fracturation, le calcul de tenseurs de contraintes à partir de l’inversion de populations de failles et l’interprétation de sections sismiques. La modélisation analogique à l’échelle crustale a été adoptée pour contraindre le rôle des évaporites et des conditions aux limites du "bloc tunisien" dans le développement et la géométrie des fossés. Au niveau des fossés, les bordures sont affectées par des failles normales de différentes tailles, orientées globalement NW-SE, provoquant l’effondrement de ces structures extensives. Les sédiments de remplissage des fossés, d’âge "Post-Tortonien", présentent des déformations synsédimentaires liées à la formation de ces structures. Les dépôts quaternaires, tectoniquement plus stables, semblent être "post-rift". Une activité halocinétique précoce est démontrée par les données sismiques à l’emplacement des actuels fossés. La réactivation salifère récente assumerait un rôle important dans la localisation de la déformation lors de l’extension tectonique majeure responsable à la formation des fossés de l’Atlas tunisien. L’analyse microtectonique dans les différentes zones d’étude montre que la majorité des failles sont de type "dip-slip", formées par une extension tectonique majeure de direction globale NE-SW d’âge Miocène terminal-Pliocène (s. L). Une extension mineure de direction NW-SE, sub-orthogonale et postérieure à l’extension majeure, semble être le résultat d’une permutation des axes de contraintes σ2 et σ3 au cours de l’événement extensif majeur. La modélisation analogique est adoptée pour simuler la déformation en extension uniaxiale de la Tunisie à l’échelle crustale en tenant compte de la présence du Trias évaporitique (modèle à 4 couches: sable/silicone/sable/silicone barytée). D’après nos résultats, l’extension récente en Tunisie peut être interprétée comme la conséquence d’un étirement crustal, de direction NE-SW, qui a entraîné l’amincissement de la croûte continentale. La fracturation résultante est répartie en une zone principale de rifts, située au niveau du front de l’extension correspondant à la zone de rifts de Pantelleria, et en petits fossés dispersés plus loin qui pourraient correspondre aux fossés de l’Atlas tunisien. Toutes ces structures sont sub-orthogonales à la direction d’extension. Les petits fossés sont peu profonds et enracinés dans un niveau de décollement formé par les évaporites du Trias ; leur localisation semble être guidée par l’existence de diapirs évaporitiques situés à l'emplacement des actuels fossés. L’extension récente en Tunisie s’intègre dans le cadre d’une extension majeure, à l’intérieur de la marge africaine au niveau de la zone Tuniso-Sicilienne, due à l’effondrement du bloc Ionien contrôlé par le bord "libre" de la zone de subduction Hellénique au NE.

  • Titre traduit

    Deformation by recent and active extension in Tunisia


  • Résumé

    The objective of this thesis was the characterization of the recent tectonic extension in Tunisia. The study concerned the rifts of the Tunisian Atlas and the extensive structures of the Sahel. Various methods of structural analysis were adopted such as the field tectonic analysis, the Stress inversion from faults using the Direct Inverse method, the statistical analysis of the fracturing and the seismic data. Field observations show that the rifts borders are structured by NW-SE-trending normal faults having various sizes. These rifts are filled by "Post-Tortonian" sediments which are affected by synsedimentary extensive structures related to rifting. The quaternary deposits, tectonically stable, seem to be "post-rift". Early halokinetics is shown by the seismic data in the current site of Atlasic rifts. The recent diapiric reactivation assumes a significant role in the localisation of the deformation during the major tectonic extension responsible to rifting in the Tunisian Atlas. The microtectonic analysis in the various study zones, in Atlasic rifts and the Sahel, shows that the majority of faults are dip-slip, formed by a NE-SW-trending major tectonic extension at the end-Miocene and Pliocene age (s. L). A minor NW-SE-trending extension, sub-perpendicular and posterior to the major extension, seems to be the result of a transient permutations of σ2 and σ3 axes during the main extensional event; the Quaternary age would be characterized by another minor NE-SW-trending extensive movement. The analogue modelling is adopted to simulate the uniaxial extension in Tunisia on the crustal scale in presence of evaporites (four-layer model: Sand/Silicone/Sand/Silicone +barytes). This experimental method suggested that this recent extension would be due to a NE-SW-trending crustal stretching involving a thinning of continental crust. This tectonic movement resulted in a principal rifts zone, corresponding to the Pantelleria rifts zone, and the small rifts of Tunisian Atlas. All these rifts are sub-perpendicular to the extensional trend. The small rifts are not very deep and implanted on a décollement level formed by the Triassic evaporites. The localization of these small rifts is guided by pre-existent Triassic diapirs situated in the current rifts zone. The recent extensional event in Tunisia is integrated in the geodynamic context of the North African margin; in fact, this tectonic extension in Tuniso-Sicilian zone would be due to migration of the Ionien block towards the Hellenic subduction zone.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (187 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 177-187

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  • Bibliothèque : Université du Maine. Service commun de documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2010LEMA1032
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