La marge Nord du Fossé Basque à l'Albien : architecture sédimentaire et diapirisme dans un contexte décrochant (Pays Basque, Espagne)

par Yohann Poprawski

Thèse de doctorat en Sciences de l'univers

Sous la direction de Christophe Basile.

Soutenue le 27-01-2012

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale terre, univers, environnement (Grenoble) , en partenariat avec Institut des Sciences de la Terre (équipe de recherche) .

Le président du jury était Etienne Jaillard.

Le jury était composé de Christophe Basile, Matthieu Gaudin, Francis Odonne, Bruno Raffin, Denis Trystram, Pierre eymard Biron.

Les rapporteurs étaient Philippe Razin, Luis Agirrezabala, Bruce h. Krogh.


  • Résumé

    L'objectif initial de cette thèse consistait à fournir un analogue de terrain de réservoirs pétroliers avec un modèle 3D des structures et de l'architecture des sédiments développés sur la bordure d'un basin étroit et confiné. La zone d'étude, située entre Bakio et Plenzia (Pays Basque, Espagne), appartient au fossé Basque, souvent interprété comme un basin en pull-apart. Nous avons focalisé ce travail sur le diapir de Bakio, sur les modalités de la montée du sel, sa chronologie et sur l'impact de la tectonique salifère sur sédimentation et la déformation des sédiments environnants. Un éventail sédimentaire composé de dépôts albiens, avec un amincissement vers le diapir montre la monté synsédimentaire du sel. Nous démontré l'existence d'une première phase de montée du sel réactive puis une seconde phase passive. La phase réactive est expliquée par l'extension régionale. Durand le stade passive, des séquences halokinetiques, qui résultent de variations entre la monté du sel et le taux de sédimentation, ont été formées. Nos données montre qu'une grande partie de la déformation est due à la rotation des flancs du diapir et non à un cisaillement significatif induit par la montée su sel. Nous avons aussi concentré ce travail sur les structures albiennes de notre zone d'étude. La comparaison avec l'ensemble du Bassin Basco Cantabrien montre deux stades d'activation des failles. De l'Aptien à l'Albien moyen, les nombreuses failles orientées NE-SO, largement distribuées,contrôlaient les plates formes urgoniennes et les fossés marneux associés. Quelques failles majeures héritées, orientées NO-SE contrôlaient aussi les dépocentres surtout dans la partie centrale du Basin Basco-Cantabrien. Ce premier stage est interprété comme le résultat d'un extension NO-SE. De l'Albien moyen à supérieur, la déformation était localisée essentiellement le long de la faille Guernika-Elgoibar, orientée NO-SE, qui contrôle un bassin asymétriques, étroit et allongé remplis par les Flyschs Noirs. Durant le second stage, les dépocentres du Flysch Noir sont interprétés comme des bassins en transtension et non en pull-apart, car une seule faille majeure contrôlait ces basins asymétriques.

  • Titre traduit

    The Albian northern margin of the Basque Trough : sedimentary architecture and diapirism in a strike-slip tectonic setting (Basque Country, Spain)


  • Résumé

    The initial purpose of this thesis was to provide a field analogue for petroleum reservoirs with a 3D model of the main structures and of the architecture of deposits developed on the border of a narrow and confined basin. The study area, located between Bakio and Plenzia (Basque Country, Spain), belongs to the Basque Trough, commonly interpreted as a pull-apart basin. We focused on the Bakio diapir, which allows a discussion of the modalities of salt rising, its chronology and of the impacts of salt on the overburden deformation and on sedimentation. A well exposed wedge-shaped structure composed of Albian deposits, with thinning toward the diapir documents synsedimentary salt rising. We showed that the diapir rose firstly as a reactive diapir in response to regional extension and then as a passive diapir. During the passive stage, halokinetic sequences developed, induced by variations of the ratio between net salt rising and net sedimentation rate. All our data from the Bakio diapir show that an important part of deformation is related to diapir flank rotation and not to significant shear associated with salt rising. We also focused on the Albian structural geology in our study area. The comparison of the local Albian fault system with faults from the whole Basque-Cantabrian Basin emphasizes two stages of faults activity. From Aptian to Early-Middle Albian, widely distributed NE-SW striking faults controlled the development of the Urgonian platforms and associated marly troughs. Some major inherited NW-SE striking faults also controlled the localization of depocenters, especially in the central part of the Basque-Cantabrian Basin. The first stage is assumed to result of a NW-SE extension. From Middle to Late Albian, the deformation localized mainly along the Gernika-Elgoibar fault, striking NW-SE, and controlled the formation of a narrow and elongated asymmetric basin developed, filled by Black Flysch units. During this second stage, Black Flysch depocenter are interpreted to form in transtensional setting and cannot be interpreted as pull-apart basins, as only one major fault controlled asymmetric basins.


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