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Extension Oligocène en Languedoc : un modèle d’extension de couverture

Michel Séranne (avec la collaboration de Antonio Benedicto, Eric Sanchis, Pierre Labaume, Michel Séguret)

Cette contribution (téléchargeable en format .pdf en cliquant ici ou ci-dessous, à la suite du résumé) a été présentée lors des cours et séminaires de la Chaire de Géodynamique du Collège de France "Tectonique récente de la Provence : Rôle des couches ductiles", organisé par Xavier Le Pichon, Claude Rangin et Olivier Bellier, au CEREGE (Aix-en-Provence), les 14 & 15 Juin 2007.
Vous pouvez visiter le site des Cours et conférences de la Chaire de Géodynamique


Résumé :

La déformation extensive aboutissant à la formation de la marge continentale du Golfe du Lion en Méditerranée Nord-Occidentale a été étudiée à terre dans sa partie Languedocienne. L’analyse des failles normales et les bassins extensifs associés a permis de reconstituer la géométrie et la cinématique du système extensif. Les analyses, basées sur les données de sismique réflexion 2D calées par des forages, et la cartographie des relations tectonique-sédimentation dans les bassins ont alors conduit à un modèle de déformation extensive de la couverture Mésozoïque décollée sur les niveaux évaporitiques du Trias, alors que l’amincissement crustal ne se produit qu’au delà de la ligne de côte et en Camargue.

Les bassins situés à la périphérie de la zone extensive sont limités au NW par une zone haute du socle varisque affleurant ou sub-affleurant (Bassin d’Alès contre les Cévennes ; Bassin de l’Hérault contre la Montagne Noire). L’augmentation d’épaisseur des séries pré-rift (Mesozoïque) vers le SE, à travers la zone de faille des Cévennes atteste (i) du fonctionnement téthysien de ces failles et (ii) de l’implication du socle lors de la déformation téthysienne.
La géométrie du remplissage Oligocène des bassins syn-rift est en accord avec le fonctionnement d’une faille bordière, listrique, à pendage SE, dont le tracé en surface se superpose à celui de la faille des Cévennes, mais dont le pendage diminue en profondeur, jusqu’à passer en palier à la base de la série mésozoïque. Les profils de sismique réflexion montrent effectivement que la faille bordière des bassins syn-rift est distincte de la faille des Cévennes ; la faille normale donnant lieu à la formation du bassins syn-rift Oligocène d’Alès est nommée « faille d’Alès ».

La distribution de la déformation syn-rift Oligocène caractérise deux zones distinctes séparées par une zone de transfert orientée NW-SE : « l’Arlésienne ». Au SW, la déformation décrite ci-dessus, correspond à l’effondrement de la couverture vers la marge continentale amincie du Golfe du Lion ; la déformation de couverture de la zone amont est accommodée par extension sur failles normales de socle, révélées par la sismique réflexion en mer. Au NE, par contre, il n’existe pas de marge continentale : l’extension sur la bordure cévenole (bassin d’Alès) fait face à l’extension Oligocène sur la zone de la Durance (Bassins de Manosque et d’Aix). Comment sont accommodés les 5 à 8 km d’extension de couverture, mesurés sur ce transect ? Faille normale crustale ou déformation distribuée du socle sous la couverture mésozoïque de plus de 10 km d’épaisseur ?

L’évolution post-rift de la marge du Golfe du Lion comprend une subsidence d’origine thermique débutant au Burdigalien et exprimée au niveau des zones d’amincissement crustal, c’est-à-dire au large et en Camargue. Dans les zones d’étirement de couverture (Languedoc et Provence Rhôdanienne) les séries post-rift pelliculaires, affectée d’incisions multiples, caractérisent une faible accommodation , en accord avec l’absence d’amincissement syn-rift.