Le système sédimentaire du Zambèze de l'Oligocène au Quaternaire (Canal du Mozambique, Océan Indien) : architecture, sédimentation et facteurs de contrôle

The Oligocene to Quaternary Zambezi Depositional System (Mozambique Channel, Southwest Indan Ocean) : architecture, sedimentation and forcing factors

• Auteur / Autrice : Ruth Fierens
• Direction : Laurence Droz, Samuel Toucanne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences marines
• Date : Soutenance le 10/05/2019
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Géo-Océan (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Marina Rabineau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Droz, Marina Rabineau, Jacob A. Covault, David Mark Hodgson, Cécile Robin, Errol Wiles
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jacob A. Covault, David Mark Hodgson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Zambèze, Bassin du

Turbidites

Mots clés libres

Canal du Mozambique

Système turbiditique du Zambèze

Cénozoïque terminal

Turbidite

Paléoclimat

Mousson

Sismique

Carottes sédimentaires

Mozambique Channel

Zambezi turbidite system

Late Cenozoic

Turbidite

Paleoclimate

Monsoon

Multibeam bathymetry

Multichannel seismic profiles

Sub-bottom seismic profiles

Sediment cores

Résumé

Le système turbiditique du Zambèze (Canal du Mozambique, Océan Indien occidental) est l'un des plus grands systèmes turbiditiques au monde et reste encore mal compris. L'acquisition récente de données bathymétriques multifaisceaux à haute résolution, de données de sismique réflexion haute et très haute résolution et de données sédimentologiques a permis d'étudier l'évolution de l'architecture et l'organisation des dépôts depuis l'Oligocène afin de comprendre les principaux facteurs de forçage qui contrôlent la sédimentation en eau profonde dans le Canal du Mozambique. Le système turbiditique du Zambèze est composé de deux systèmes de dépôt adjacents : l'éventail du Zambèze (''Zambezi Fan'') et un éventail semi-confiné (''ponded fan'') dans un bassin intermédiaire face à l'embouchure du Zambèze. Les résultats et les interprétations indiquent : (1) un important contrôle tectonique depuis le Miocène responsable d'une sur-incision profonde de la vallée du Zambèze et de débordements limités des courants turbiditiques ; (2) une influence importante des courants de fond qui induisent la rareté des turbidites fines, l'érosion des flancs des vallées et l'apparition généralisée de ''sediment waves'' ; (3) une faible activité turbiditique au cours des 700 derniers kyr qui ne montre, en outre, aucune relation avec les changements du niveau de la mer, l'activité turbiditique s'observant indépendamment des périodes glaciaires et interglaciaires ; (4) des pics de flux terrigènes corrélés aux maxima d'ensoleillement estival local, indiquant que la mousson est le contrôle majeur des apports de sédiments vers le système de dépôt marin profond ; (5) une évolution ''on-off'' du l'éventail du Zambèze qui démontre un déplacement du dépocentre de la partie distale de l'éventail vers le bassin intermédiaire proximal. Ces résultats soulignent la grande complexité du système turbiditique du Zambèze en raison de l'impact de facteurs de contrôles multiples.

The Zambezi turbidite system (Mozambique Channel, Western Indian Ocean) is one of the largest turbidite systems in the world and yet still remains poorly understood. Newly acquired high-resolution multibeam bathymetry, seismic reflection and sedimentological data allowed to investigate the architecture evolution and depositional patterns since the Oligocene in order to understand the main forcing factors that control the deep sea sedimentation in the Mozambique Channel. It was found that the Zambezi turbidite system is composed of two adjacent depositional systems: the channelized Zambezi Fan and a semiconfined fan in the lntermediate Basin. Moreover, results and interpretations indicate: (1) important tectonic control since the Miocene that caused deep incision of the Zambezi Valley and limited overflow of turbidite currents; (2) an important influence of bottom-currents that induces scarcity of fine-grained turbidites, valley flanks erosion and widespread occurrence of sediment waves; (3) low turbidite activity for the last 700 kyr that shows no relationship with sea-level changes as turbidite activity occurred irrespective of glacial or interglacial periods; (4) peaks in terrigenous flux with maxima in local summer insolation, reflecting that monsoon controls the sediment inputs towards the deep marine depositional system; (5) an on-off evolution of the Zambezi Fan that demonstrates a depocenter shift from the distal Zambezi Fan to the proximal Intermediate Basin. All our findings underline the high complexity in depositional environments of the Zambezi turbidite system.