Enregistrement sédimentaire de la déformation et réponse des systèmes sédimentaires dans un bassin d’avant chaîne : Exemple du bassin d’Aquitaine au Paléocène-Eocène

Résumé : L’orogenèse pyrénéenne est marquée par deux ” phases ” principales. Une première phase Crétacé supérieur qui correspond aux premiers stades de l’orogène, et une seconde phase Eocène moyen couramment considérée comme la phase paroxysmale (phase pyrénéenne). Entre ces deux phases, les déformations sont moins marquées ce qui a amené certains auteurs à évoquer une quiescence durant le Paléocène-Eocène inférieur. Ce travail se concentre sur cette période en reconstituant la dynamique du bassin d’Aquitaine via l’analyse du remplissage sédimentaire. Elle se base sur une interprétation conjointe de carottes, diagraphies et de lignes sismiques. Nous identifions trois cycles principaux: - Le premier cycle Danien est le moins documenté. Il est enregistré par la mise en place d’une plate-forme barrée passant latéralement à des dépôts de pente. Ces dépôts présentent des variations d’épaisseur importantes qui semblent conditionner la morphologie de la transition plate-forme bassin ultérieure. Le sommet de ce cycle est marqué par une émersion de la plate-forme associée à une lacune d’une grande partie du Sélandien. - Le second cycle Sélandien supérieur-Thanétien est enregistré par le passage à des faciès de rampe carbonatée. Fortement contrôlée par la paléogéographie danienne, elle présente néanmoins un profil de dépôts relativement peu penté, caractérisé par un passage progressif de dépôts de rampe à des hémipélagites. La fin de ce cycle est marquée par une émersion au Thanétien supérieur. Le prisme de bas niveau correspondant s’exprime par le dépôt de lobes turbiditiques dans le bassin. Il s’accompagne des premières évidences de tectonique syn-sédimentaire et d’une érosion majeure dans le bassin. - Le troisième cycle (Yprésien) voit la fin des dépôts carbonatés via une transgression majeure sur la plate-forme et l’installation de faciès de plate-forme externe. Le demi-cycle progradant enregistre la migration d’Est en Ouest de deltas mixtes terrigènes-carbonatés puis terrigènes. D’importants dépôts turbiditiques prennent place dans le bassin et présentent des directions d’apports variées, en provenance du démantèlement de la chaîne à l’est et au sud. Cette étude montre que la déformation compressive débute probablement durant le Thanétien, marquée par une accentuation des profils de dépôts, des évidences de déformation syn-sédimentaire et des arrivées terrigènes de plus en plus marquées. La période Danien Sélandien reste à mieux caractériser.