Modèles sédimentologiques et tectonostratigraphiques durant la période de transition syn-rift - post-rift : le cas du Jurassique Supérieur et du Crétacé Inférieur de la Mer de Norvège

Sedimentological and tectonostratigraphic models for synrift to post-rift transitions : the case of the Upper Jurassic to Lower Cretaceous of the Norwegian Sea

• Auteur / Autrice : Romain Grime
• Direction : Bernard Pittet, Sten Rasmussen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie
• Date : Soutenance le 25/10/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement (Lyon ; 2011-....)
• Jury : Président / Présidente : Emanuela Mattioli
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Pittet, Sylvie Bourquin, David Hodgson, Thierry Mulder, Philippe Sorrel, Pascale Huyghe
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Bourquin, David Hodgson, Thierry Mulder

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dorsale médio-atlantique, Rift de la

Tectonique des plaques

Rifts

Norvège, Mer de

Stratigraphie

Mots clés libres

Norvège centrale

Terrasse de l’Halten

Terrasse de Dønna

Séquence stratigraphique

Autocyclique et allocyclique

Environnements côtiers

Dépôts marins peu profonds silicoclastiques

Flux de densité sédimentaire subaquatique

Mid-Norway

Halten Terrace

Dønna Terrace

Sequence stratigraphy

Autocyclic and allocyclic

Coastal environments

Siliciclastic shallow-Marine deposits

Subaqueous sedimentary density flow

Résumé

Les successions stratigraphiques de bassins de type rift ont fait l'objet d'un nombre considérable d'études tectonostratigraphiques au cours des dernières décennies. Cependant, la transition entre la période syn-rift et la période post-rift constitue toujours actuellement un sujet de débat au sein de la communauté scientifique. Cette thèse de doctorat présente le cas de la marge continentale de la Mer de Norvège afin de reconstituer l'évolution des environnements de dépôt au cours des périodes syn-rift et post-rift. Ce site a été choisi pour la largeur atypique de son domaine de terrasse, sur lequel une énorme quantité de données est disponible mais n’a jamais analysée de manière intégrée. Dans cette étude, l'identification de quinze séquences stratigraphiques (S1 à S15), combinée à une zonation des kystes de dinoflagellés revue et corrigée, permet de diviser l'intervalle stratigraphique étudié en trois périodes majeures avec (i) la période syn-rift (S1 à S7, datée du Bathonien moyen au Berriasien moyen/final), (ii) la période transitoire rift-sag (S8, datée du Berriasien moyen/final à la limite Aptien/Albien) et (iii) la période post-rift (S9 à S15, datée de la limite Aptien/Albien au Coniacien précoce). Ces trois périodes majeures s'inscrivent bien dans l'évolution multiphasée du rift Atlantique. Le stade syn-rift est marquée par une activité tectonique intense où de larges systèmes deltaïques se sont développés conjointement à des environnements côtiers dominés houle. Le stade rift-sag est une période de transition où l'activité tectonique se raréfie entre le domaine de la terrasse et de la plate-forme, générant néanmoins quelques complexes de lobes turbiditiques d’eau profonde. La phase rift-sag correspond très probablement à une période de migration de la déformation du domaine de la terrasse vers le domaine profond. Le stade post-rift est défini par une phase de quiescence tectonique contemporaine auxdépôts d'épaisses successions d’argiles offshore.

Stratigraphic rift-basin successions have promoted a tremendous amount of tectonostratigraphic studies during the last decades. However, the syn-rift to post-rift transition is still a matter of debate. This PhD thesis presents the case of the Norwegian Sea continental margin, intending to reconstruct the evolution of depositional environments during the syn-rift and post-rift stages. The Norwegian Sea has been chosen for its atypically wide terrace domain across which a tremendous amount of data has been acquired, but never comprehensively integrated. In this study, the identification of fifteen stratigraphic sequences (S1 to S15), combined with a reappraised dinoflagellate cyst zonation, enables the studied stratigraphic interval to be divided into three major periods with (i) the syn-rift period (S1 to S7, dated from the Middle Bathonian to the Middle/Late Berriasian), (ii) the transitional rift-sag period (S8, dated from the Middle/Late Berriasian to the Aptian/Albian boundary) and (iii) the post-rift period (S9 to S15, dated between the Aptian/Albian boundary and the Early Coniacian). Those three major periods fit well into the Atlantic multiphased rift evolution. The syn-rift period is marked by an intense tectonic activity during which coarse-grained deltas have conjointly developed with wave-dominated coasts. The rift-sag stage is a transitional period during which tectonic activity waned between the terrace and the platform domains while fostered the development of deep-water turbidite lobe complexes. The rift-sag phase most probably corresponds to a period of migration of the deformation from the terrace domain to the deep domain. The post-rift stage is defined by a phase of tectonic quiescence coevally with the deposition of thick offshore marine mudstone successions.