Evolution du bilan érosion-sédimentation pyrénéen de 45 Ma à 0 Ma : implications sur le routage des sédiments
Résumé
Le transfert des sédiments dans un domaine orogénique est contrôlé par les interactions
entre les processus géodynamiques et tectoniques, le climat, les conditions de drainage
dans les bassins ainsi que les variations de niveaux marins. Les approches de traçage de
sources considèrent généralement un temps négligeable d’export des sédiments depuis
leur lieu d’érosion jusqu’à leur bassin terminal. Pourtant, l’évolution pluri-phasée d’une
orogène et de ses bassins d’avant-pays laissent présager d’une évolution plus complexe
du routage sédimentaire.
Avec cette étude combinée des flux et volumes de sédiments érodés et préservés, nous
retraçons l’évolution sédimentaire du système Pyrénées-Aquitaine-Golfe de Gascogne
pour en relier les phases critiques de construction et destruction de la chaine avec les
processus responsables du routage sédimentaire.
Pour ce faire, nous combinons un modèle thermique d’inversion des donnés
thermochronologiques qui documente l’évolution de l’érosion de la chaine, avec
l’analyse de nombreuses données de sismiques et forages en Aquitaine et Golfe de
Gascogne pour évaluer les sédiments préservés et leur partitionnement dans ces deux
bassins. Les dernières études du remplissage syn- à post-orogénique ont permis de
replacer, dans un cadre chronostratigraphique précis, l’évolution tectono-sédimentaire
de ces deux bassins.
Par cette approche, nous pouvons observer l’évolution du « mass balance » pyrénéen
focalisé sur la partie Nord du système. Ces résultats nous permettent de quantifier (1) le
stockage des sédiments depuis le Nord des Pyrénées jusqu’au bassin foreland Aquitaine
au syn-orogénique et (2) l’export d’une grande partie de ces sédiments vers le golfe de
Gascogne au post- orogénique. Nous en déduisons également le stockage transitoire des
sédiments dans le bassin d’Aquitaine pendant ~20 Myr entre les stades (1) et (2),
mettant en évidence un potentiel recyclage des sédiments avant leur export vers
l’offshore.
Travaux de recherche financés et réalisés dans le cadre du programme BRGM-TOTAL
Source-to-Sink