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enregistrement sédimentaire des marges
1 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne 2 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Sedimentation on passive margins Tectonic-sedimentation relationships at passive margin scale rift Break-up Young margin Sedimentation is controled by continental margin geodynamic evolution Mature margin Tectonic-sedimentation relationships on passive margins Axial lake (restricted) ⇒ M.O. preserved 3 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Outward drainage => Starved basin 4 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Syntectonic sedim. Lithosphere stretching thermal anomaly Stage « rift » Model: East African rift Tectonic-sedimentation relationships on passive margins Young (hot) ocean. lithosph. ⇒ Sub-horizontal ⇒ basement 5 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Oceanic accretion => Extensional stress stops => Fault activity stops 6 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Transgression => evaporites Thermal anomaly ⇒ cooling cooling => densification => subsidence Stage « break-up » Model: Afar & Red Sea Marge continentale d’Aden Afar Rift Tectonic-sedimentation relationships on passive margins Sed = Accom => aggradation 7 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne 8 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Differential accomm. Proximal->distal facies Differential Subsidence => tilting Gravitational Tectonics Stage « young margin » Tectonic-sedimentation relationships on passive margins Terrigenous sediment flux progradation Deep-sea fan Flexural uplift Reduced thermal subsidence Added sediment load => Subsidence (flexure) Stage « mature margin » Synthetic log of passive margins - 0 marin - + + 9 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Acc >> Sed 10 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Sed > Acc Thermal postrift Subsidence Acc = Sed Break-up unconf Sed > Acc Acc > Sed Synrift subsidence 0 lacustre Water depth Subsidence Integrated study of passive margins « source-to-sink » Watershed - depocentre relationship • Angola: thick and focused deposits extensive continental watershed Congo Congo deep-sea-fan • Africa SW: distributed and thin deposits little continental erosion 4.5km 4 3 2 Oligocene-Present isopachs 1 Orange 0km Rust & Summerfield 1990, Anka 2004 Long-term evolution of W. Africa deep-sea fans • Congo-Angola: Cenozoic deep-sea-fan 5km synrift Oceanic crust 10km Cont. crust 50km • South-Africa : late Cretaceous margin + deep-sea-fan seamount Oceanic crust Syn-rift+SDR 50km Cont. Cr. Séranne &Anka 2005, 11 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne 0km Onset of Cenozoic deep-sea-fan deposition SW NE Base Oligocene 0.5 s Top Turonian 1 km Condensed surface SB On lap Progradation of Tertiary DSF Down lap Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Miocene latest Tur. Aptian salt Top Oc. Cr. 12 carbonates Evaporites ? Rust & Summerfield 1990, Anka 2004, Leturmy & Lucazeau 200313 terrigenous = syntectonic sedimentation 14 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne ? Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Reduced continental erosion marls Continental erosion terrigeous Condensed interval terrigenous 15 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Climate change (icehouse) => increased continental erosion => increase terrigenous flux 16 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Record of Climate change on passive margins Deep sea fans on mature margins Oceanic crust Amazon example • Terrigenous sediments over oceanic crust • Huge depocenter => burial + gravitational tectonics • Large sediment flux => large watershed and intense erosion • Sedimentation rate increases in Miocene 10-25Ma 0-10Ma Continental crust Lopez, 1996 Gravitational tectonics DSF load 40-65 Ma 65-10 0Ma 100-120Ma Oceanic crust Rifted Continental Crust 20km Flexural loading of Amazon DSF Characterizing and computing the extra-subsidence due to the lithosphere flexure in response to the load of the Amazon DSF Flexural uplift (<40m) around the load Congo Turbidite deep-sea-fan (800 km) Angola ent Escarpem Deep-sea fan : Congo 17 Margin Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Watts, 2009 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Extra-subsidence (>2km at the center of load) (Lopez, 2000) 18 19 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne 20 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Geometry of Congo DSF (Anka, 2004) Isopach map of Oligocene - Present Effect of Congo DSF on the passive margin medio-Atlanti c ridge Niger fan Congo watershed Congo fan Modifié d après Uchupi, 1992 Sedimentary load => flexure of the oceanic lithosphere 21 Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne 22 ura x Fle l up Subs. >2km Master1 Réservoirs Géologiques Dynamique des Bassins - Michel Séranne Flexural loading of Congo DSF lift (<7 ) 0m Te=20km (Anka, 2004) Interactions Margin-DSF ⇒ DSF sedimentary record complements that of the margin; ⇒ DSF depocentres are as big as margin s depocentre, ⇒ Loading increases subsidence in mature margins AND flexural uplift of oshore margin; ⇒ Continental drainage concentrates in few major rivers ⇒ DSF record processes active on continent (Seranne Anka, 2005)
