Enregistrement sédimentaire et analyse structurale de la dynamique de l'ouverture du système de rift ouest européen (ECRIS), exemple du fossé rhénan

Justine Briais (1) , Eric Lasseur (1) , Catherine Homberg (2) , Laurent Beccaletto (1) , Renaud Couëffé (1) , Nicolas Bellahsen (2) , Jean-Jacques Châteauneuf (3)

1 BRGM - Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)
2 iSTeP - Institut des Sciences de la Terre de Paris
3 Chercheur indépendant

Le système de l'ECRIS correspond à une phase de rifting intracontinental attribuéeà l'Eocène supérieur-Oligocène, et couramment rapporté à une extension oligocène. La dynamique de l'ouverture de ces bassins dans le contexte compressif lié à la convergence Afrique-Eurasie restent cependant controversée. Plusieurs hypothèses sont évoquées concernantles mécanismes, dont (1) une activité mantellique, (2) une extension surla plaque européenne liée à la subduction alpine (slab pull ou slab roll-back), et (3) une transtension liée à un mouvement décrochant entrainé par les contraintes N-S pyrénéennes et la convergence Apulie-Eurasie. Ladynamique de l'ouverture de ces fossésest ici étudiée par une analyse du remplissage sédimentaire couplée à une étude structurale des bordures. Nous présenterons ici, les résultats acquis sur le fossé rhénan (partie française). Cette étude nous a permis d'identifierquatre grandes étapes : (1) Lutétien-Bartonien : un premier stade d'ouvertures'enregistre par la mise en place de bassinsà sédimentation lacustre d'extension spatiale limitée. Ces bassins, limités par des failles de direction N060° et N010-020° héritées de l'orogenèse varisque,s'ouvrent en décrochement (senestre ?)dans un contexte compressif N-S. (2) Priabonien: la subsidence est plus homogène avec l'apparition d'un seul bassindont l'extension géographique est plus large que les limites actuelles du bassin.La structuration de ce bassin est essentiellement contrôlée par les failles normales de direction N010-020°, plus nombreuses à l'inverse des failles de direction N060°. Cette période enregistre un changement progressif des contraintescompressives N-S à des contraintes extensives E-W. (3) Rupélien inférieur : la subsidence semble se généraliser à l'échelle du bassin. Trois grands compartiments structuraux du nord au sud sont identifiés et limités par des failles de transfert reprenant les directions initiées au premier stade (1). Chacun présente une asymétrie E-W avec, dans les zones Nord et Sud, un jeu plus important le long de la bordure Est, alors que dans la zone médiane, un jeu plus important est identifié sur la bordure Ouest. La tectonique cassante, moins active est essentiellement caractérisée par les failles normales de direction N010-020° suggérant des contraintes extensives E-W. (4) A partir de l'Oligocène supérieur et du Miocène, le contrôle structural s'intensifie et s'enregistre par de grands décrochements contemporains de la collision continentale de l'orogène alpin. Pendant la période dite « syn-rift », il est montré que le contrôle structural et l'amplitude des mouvements verticaux restent faibles en comparaison à la période dite « post-rift ».

Domaines: Sciences de la Terre

Justine Briais, Eric Lasseur, Catherine Homberg, Laurent Beccaletto, Renaud Couëffé, et al.. Enregistrement sédimentaire et analyse structurale de la dynamique de l'ouverture du système de rift ouest européen (ECRIS), exemple du fossé rhénan. 25ème Réunion des sciences de la Terre (RST 2016), Oct 2016, Caen, France. ⟨hal-01359228⟩