The Zambezi offshore system (delta to deep-sea fan): sink measurement – a record of the east Africa rift uplift and related climate changes
Résumé
Le delta du Zambèze, un des plus grands d’Afrique, est caractérisé par un profil de dépôt segmenté structuralement et topographiquement. Il est caractérisé par en amont un prisme deltaïque épais de 10 km, sans tectonique gravitaire, une zone subsidente intermédiaire d’Angoche et un fan d’eau profonde, séparé de la zone d’Angoche par une ride contouritique majeure. Le bilan des volumes sédimentaires préservés a été basé sur une analyse par stratigraphie sismique, d’une large base de données sismiques académiques et industrielles. Cette base de données a fait l’objet d’une réévaluation biostratigraphique et lithologique menant à un modèle d’âge actualisé. Les volumes sont mesurés entre isochrones successives, compactés pour être comparés aux volumes de roches solides érodés en amont. Les marges d’erreur sont évaluées en utilisant le code VolumeEstimator (Guillocheau et al., 2013). Quatre périodes clés sont identifiées dans l’histoire post-rift de cette marge : 94-66 Ma (Turonien-Maastrichtien) -premiers flux silico-détritiques, 66-34 Ma (Paléocène - Éocène) – très faible flux silico-détritique, 34-5,5 Ma (Oligocène-Miocène) – second flux silico-détritique majeur et 5,5-0 Ma (Plio-Pléistocène) – brusque augmentation du flux sédimentaire. Ces changements correspondent à des évènements majeurs tectoniques et/ou climatiques. Une nouvelle reconstitution des variations climatiques a été basée sur une étude palynologique originale. Ces variations se résument ainsi : de 100 à 90 Ma – climat semi-aride, 90 Ma – brusque augmentation des précipitations vers un climat très humide à 40 Ma, les périodes de 40-30 Ma et de 15-11 Ma sont plus sèches, celles de 30-20 Ma et de 11-7 Ma sont de nouveau très humides. L’apport de sédiments silico-détritiques entre 94 à 66 Ma peut être mis en relation avec le soulèvement du Plateau sud-africain et à la reprise de l’érosion du Bushveld (Braun et al., 2014). Ceci a pu être forcé après 90 Ma par la rapide augmentation de l’humidité. La période comprise entre 66 et 34 Ma de faibles apports silico-détritiques est contemporaine et d’une péri- ode de quiescence tectonique, et de conditions climatiques très humides favorisant l’altération chimique et le développement de plateformes carbonatées. La seconde augmentation des apports silico-détritiques à 34 Ma résulte d’une surrection à l’échelle de l’Afrique, liée à la dynamique mantellique (Burke & Gunnell, 2008), ce qui va marquer le début de l’érosion mécanique des profils d’altération chimique éocènes. Enfin la rapide augmentation du flux détritique autour de 5,5 Ma correspond à une réorganisation majeure du bassin versant du fleuve Zambèze au moment de l’initiation du rift Malawi. Ces bilans ont été intégrés aux résultats obtenus sur les autres systèmes d’alimentation que représentent la marge ouest-malgache, la Rovuma et le Limpopo. Travail soutenu par projet PAMELA - PAssive Margin Exploration Laboratories, coordonné par TOTAL et l’IFREMER et les universités de Bretagne Occidentale, de Rennes 1, de Pierre et Marie Curis, du CNRS et de l’IFPEN.