Structure et subsidence de la marge téthysienne entre Grenoble et Briançon au Lias et au Dogger

• Main Author: Rudkiewicz, Jean Louis
• Language: FRE
• Published: Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris 1988
• Subjects: [SDU:STU:TE] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Tectonics; [SDE:MCG] Environmental Sciences/Global Changes; rifting; palinspastique; collision alpine; subsidence; sédimentation
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00712814; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/71/28/14/PDF/These-Rudkiewicz-1988.pdf

Ce travail est consacré à l'étude des structures, de la sédimentation et de la subsidence jurassiques sur une transversale E-W aux Alpes Occidentales, du Massif Cristallin Externe de Belledonne à la frontière italienne, représentant la marge occidentale de la Téthys Ligure (chapitre 1). il est fondé sur des coupes stratigraphiques levées dans les zones dauphinoise, subbriançonnaise, briançonnaise et piémontaise. En vue de déterminer les positions relatives des diverses coupes, le chapitre 2 rappelle les diverses étapes de l'histoire tectonique tertiaire, puis présente une carte des unités structurales alpines à la fln du Crétacé, sur la portion des Alpes étudiée ici. La description de coupes-types (chapitre 3) met en évidence divers faciès sédimentaires et de leur paléo-environnement. Une attention particulière est portée aux brèches synsédimentaires et aux formations olistolitiques, dont la genèse s'explique par plusieurs épisodes de démantèlement. Ce chapitre s'achève sur une tentative d'attribution des faciès sédimentaires, qu'ils soient macroscopiques ou microscopiques, à un milieu de dépôt, donc à une profondeur. Des cartes de faciès sédimentaires (chapitre 4) illustrent les situations respectivement à la fin de l'Hettangien, du Carixien, du Toarcien, de l'Aalénien, du Bathonien et de l'Oxfordien. Des cartes d'isopaques vraies permettent d'apprécier le début de la différenciation des aires à forte et à faible subsidence en domaine dauphinois et subbriançonnais. Les faciès sédimentaires restent uniformes jusqu'au Toarcien, mais des aires plus subsidentes que d'autres apparaissent dès le Sinémurien. De plus, des failles synsédimentaires séparent des aires à fortes et à faibles épaisseurs. Les accidents synsédimentaires résultant des distensions liées au rifting limitent diverses structures (chapitre 5) : des demis-blocs basculés, le plus typique étant celui de Bourg d'Oisans; des grabens symétriques, tel celui de Besse; des horsts de grande dimension, comme le Massif du Pelvoux. Enfin, lorsque des évaporites triasiques sont présentes à la base de la la série sédimentaire, des mouvements diapiriques sont initiés, en relation avec la tectonique extensive. Le meilleur exemple se trouve en zone subbriançonnaise dans le Massif du Perron des Encombres. Ces accidents synsédimentaires, de quelque type qu'ils soient, ont tous eu des jeux multiples, à diverses époques. Pour préciser quantitativement les observations précédentes, la subsidence de diverses séries de la transversale est calculée dans le chapitre 6. Le paramètre le plus contraignant à ce stade est la profondeur d'eau à l'époque des dépôts. Celle-là est déterminée à l'aide de deux méthodes: d'une part, grâce aux faciès synsédimentaires, de l'autre, grâce aux caractères morphologiques des fragments de crinoïdes. La subsidence au cours du Lias et du Dogger a lieu en trois étapes, en trois à-coups, le premier au début, le deuxième vers la fin du Lias et le troisième vers la fin du Dogger. Cette subsidence est toujours positive en domaine dauphinois et piémontais. Par contre, elle devient négative vers la fin du Lias en domaine briançonnais et dans une partie du domaine subbriançonnais, qui émergent alors. L'inversion de subsidence, ainsi que les ordres de grandeur des sauts des courbes de subsidence peuvent s'expliquer par un modèle d'extensions multiples non uniformes dans la lithosphère (chapitre 7). A trois reprises, à la fin du Trias, du Lias et du Dogger, une extension rapide a causé un amincissement de la croûte et du manteau lithosphérique, qui se traduit par une subsidence initiale, suivie d'un refroidissement thermique. Le modèle unidimentionnel bicouche permet d'estimer les valeurs des taux d'amincissement, grâce aux contraintes fournies par le chapitre 6. A partir de ces taux, une image possible de la structure profonde de la marge téthysienne peut être dessinée. Parmi les explications possibles de cette image, l'hypothèse d'une zone de cisaillement inclinée soit vers l'Est soit vers l'Ouest est l'une des plus séduisante. En effet, elle permettrait d'expliquer les caractéristiques du fond océanique du domaine ligure, qui apparait à la fin du rifting.