Modélisation expérimentale des interactions entre déformations salifères et sédimentation turbiditique : une nouvelle approche expérimentale appliquée aux déformations des corps salifères allochtones

par Nicolas Sellier

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Bruno Vendeville.


  • Résumé

    Le long d’une marge passive, la présence d'un niveau de sel mobile, ainsi que des apports sédimentaires détritiques importants peuvent déclencher une tectonique gravitaire déformant la couverture sédimentaire et le sel sous-jacent. Ces déformations sont contrôlées au niveau du glacis continental par la surcharge différentielle engendrée par le dépôt d'éventails turbiditiques (étalement gravitaire). Localement, lorsque la marge est mature, l'extrusion des évaporites forme des nappes de sel allochtone de quelques dizaines de kilomètres de longueur, pouvant être remobilisés et déformés par le dépôt de lobes/éventails turbiditiques. Deux styles structuraux se distinguent : Le premier (stepped counterregional) est dominé par la subsidence de la couverture sédimentaire et l’extrusion du sel en aval du système. Le second (roho) est dominé par des mouvements de translation horizontaux accommodés par de nombreuses structures extensives.Nous avons développé un nouveau type de dispositif expérimental permettant d’étudier les interactions entre sédimentation et tectonique salifère au sein des marges passives. Notre dispositif combine deux approches traditionnellement distinctes : l’approche stratigraphique, s’intéressant au transport et au dépôt sédimentaire, et l’approche tectonique, se focalisant sur les déformations salifères. Le bassin tectono-stratigraphique conçu au cours de cette thèse permet donc de simuler les processus de transport et de dépôt turbiditique ainsi que les déformations gravitaires induites par une surcharge sédimentaire différentielle sur un niveau mobile salifère à l’échelle régionale (étalement gravitaire) ou locale (remobilisation de nappe de sel allochtone).

  • Titre traduit

    Modelling the interaction between turbidite deposition and salt-related deformation : a new experimental tectono-stratigraphic approach with application to deformation of allochthonous salt bodies


  • Résumé

    Salt-bearing passive margin with large clastic sediment supply are characterized by gravity-driven tectonics that deforms the sedimentary overburden and the underlying salt. These deformations are controlled along the continental rise by the differential loading generated by the deposition of turbidite fan (gravity spreading). Locally, along mature margin, extrusion of evaporites form allochthonous salt nappes (tens kilometres long) that are remobilized and deformed by the deposition of turbiditic lobes. Two end-members are recognized: the stepped counterregional structural style, which is dominated by subsidence of the sedimentary cover and distal salt extrusion. The roho structural style, which is dominated by lateral translation accommodated by several extensional structures.We designed a completely new kind of experimental apparatus for studying the interaction between sedimentation and salt tectonics along passive margin. Our device combines two approaches that are traditionally distinct: (1) the stratigraphic approach aiming to simulate sediment transport and deposition, and (2) the tectonic approach focusing on the deformation of the salt and its sedimentary cover. Thus, the tectono-stratigraphic basin built during this PhD work allows the modelling of turbiditic transport and deposition processes, as well as, salt-related deformations induced by differential loading of a mobile salt substratum at regional (gravity spreading) or local (allochthonous salt bodies remobilization).


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