Typologie, phénoménologie et approche des facteurs déclenchants des glissements sous-marins : application aux deltas profonds du Nil et du Niger

par Sébastien Garziglia

Thèse de doctorat en Géologie marine

Sous la direction de Jean Mascle.

Soutenue en 2010

à Nice , dans le cadre de École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice) .

mots clés

• Turbidites -- Nil, Delta du (Égypte) -- Thèses et écrits académiques
• Turbidites -- Niger, Delta du (Nigeria) -- Thèses et écrits académiques
• Géophysique marine -- Thèses et écrits académiques
• Géotechnique marine -- Thèses et écrits académiques
• Sédimentologie -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Cette thèse aborde, avec différentes approches, l’analyse des mécanismes impliqués dans l’initiation, le transport et le dépôt de glissements sous-marins au sein de deux grands domaines soumis à de forts apports sédimentaires : les deltas profonds du Nil et du Niger, construits l’un et l’autre dans des environnements géologiques et climatiques différents. Les travaux conduits sur le delta profond du Nil intègrent des données de géophysique et de sédimentologie, acquises entre 2002 et 2007 dans un cadre universitaire, (équipe Géomer de Géoazur à Villefranche-sur-Mer) ainsi que des données sismiques industrielles (BP-Egypt). En se fondant sur la mise en évidence de diverses relations entre caractéristiques morphologiques et structurales, localisation et probables facteurs de déclenchement ce travail aboutit à une caractérisation typologique de sept grandes masses glissées mises en place au cours des derniers 120000 ans. L’impact potentiel de la déstabilisation d’hydrates de gaz sur le déclenchement du plus volumineux de ces glissements est évalué au moyen de modèles numériques. L’utilisation de modèles numériques est aussi appliquée à l’évaluation de l’aléa tsunamigénique associé à la mise en place ‘une masse glissée afin d’estimer le risque potentiel sur le littoral nord égyptien densément peuplé. L’analyse des processus d’instabilité est abordée de manière plus détaillées, sur deux secteurs du delta profond du Niger. Ce travail a été conduit grâce à la mise à disposition de données de sismique 3D (d’origine industrielle, société Total), de sismique 2D de haut à très haute résolution et de mesures géotechniques in situ et sur carottes (données acquises au cours de la campagne ERIG3D conduite en 2008 par l’Ifremer). L’intégration de ces données permet de caractériser, à différentes échelles, l’architecture d’une masse glissée enfouie et son mode de mise en place, mais également la nature et la distribution de zones de faibles résistances, ainsi que le potentiel d’instabilité associé. Enfin, l’impact sur la stabilité de pente de mouvements structuraux liés à la surrection d’un pli est évalué.

Titre traduit

Typology, phenomenology and assessment of submarine landslides triggering factors : application to the Nile and Niger deep-sea fans

Résumé

This thesis addresses with distinct approaches the aspects pertaining to the initiation, the transport and the deposition of submarine landslides in two environments subjected to high sedimentation rates : the Nile and the Niger deep sea fans. The approach conducted on the Nile deep sea fan integrates geophysical and sedimentological data acquired during several surveys carried out between 2002 and 2007 by GéoAzur laboratory along with industrial seismic data provided by BP-Egypt. A typological characterization of seven mass transport deposits emplaced during the last 120 000 years ins proposed based on the recognition of their morphological and structural characteristics, their location and the factor suspected to have participated in their triggering. The potential role played by gas hydrates destabilization in triggering the most voluminous of these mass transport deposits is evaluated using numerical models. Numerical models are also used to evaluate the tsunamogenic potential of a landslide triggered from the shelf edge in order to assess the hazard it may poses on the densely populated north Egyptian coastline. Slope failure processes are analyzed in more details on two different sectors of the Niger deep sea fan. This has been achieved by using 3D seismic data provided by Total along with high to ultra-high resolution seismic data, cores and in situ geotechnical measurements acquired during the ERIG3D cruise conducted by Ifremer in 2008. Integration of these different types of data allows to characterize at different scale, the architecture of a buried mass transport deposit and to study the nature and distribution of weakened zones in order to evaluate their potential impact on slope stability. Eventually, the factors participating in triggering slope failures on a growing anticline are examined.