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UNIVERSITEDEBRETAGNEOCCIDENTALE

INSTITUTUNIVERSITAIREEUROPEENDE

LAMER

ECOLEDOCTORALEDESSCIENCESDELAMER

...,.'.'1."tl1·I"411 rUIPruu.j...

IUIU.'("'t'I

1••J.t:1-'II

HabilitationàDirigerdesRecherches

FraukeKlingelhoefer

Soutenanceprévuele10décembre2008

devant laCommissioncomposéede:

JacquesDéverchère,Professeur,

000,IDEM,Brest

Rapporteur

Rapporteur

Examinateur

Examinateur

Examinateur

L..----fre

Tabledesmatières

Avantpropos2

Étudedesmargescontinentalespassives3

Modèlesd'ouverturedesmargespassives5

Questionsimportantes6

Présentationgénéraledelamarge7

RésultatsmajeursdelacampagneSismar8

RésultatsmajeursdelacampagneDAKHLA10

Comparaisondesdeuxzones

11

Comparaisonaveclamargeconjuguée13

Ocean-continenttransition

ofariftedmargin»).16

Comparaisonaveclesautresprofils

19

Conclusionsetperspectives21

Étudedesbassinsarrièrearc.22

Questionsimportantes:

.23 31

Conclusionsetperspectives.34

Étudedesmargesactives35

Questionsimportantes35

Présentationgénéralede

lazonedesubductiondeSumatra36

CampagnesSumenta1

et237

Projet

Conclusionsetperspectives.42

Remerciements45

2

Avantpropos

distinguerlesprocessusindividuelsliés duMarocoùla

àunemargepassive,maisla

jepropose. 3

Étudedesmargescontinentalespassives

nonrésolues.Enparticulier: l'extension? Laformationdesmargesconjuguéesest-elle symétriqueouasymétrique;3)Quelleestlanature "sag'» l'AmériqueduNord(NouvelleEcosse)fourniradenouvellescontraintessurlaformationdecettepaire de margesconjuguées. km)decoulées (floodbasaItvolcanism)(Figure kmaveclapossibilitédelaquasi

destruction(enlèvement)delacroûtecontinentaleinférieurequiestprobablement remplacéelocalementpar

dumanteauserpentinisé(Figure ainsiquecellesde (Funck causedelaprésencedeSDR's(Holbrook d'ouverture, &Kelemen,1993;Ohetal., etal.,1995;Funcketal.,2003; 4 &Potter,1995b).Lesvariationsde "SMART»par detransition(Wu WACMA

DSédiments

Seawarddipping

reflectors •Croûteocéanique ocontinentale superieure

Croûtecontinentale

inférieure

Sousplacage

•Manteauserpentinizé

Manteausupérieure

BIntrusions

A o 10 20 [km] 40
B o 10 20 [km] 40

Ctoütecontinentalesupérieure

croûteconllnentalesupérieure o100200[km]300 (A)Margevolcanique,caractérisée parune absencedevolcanismeet secteur inférieure pardumanteauserpentinisé. plaqueinférieureest 5

Modèlesd'ouverturedesmargespassives

la structurationsymétriqueet uniformedelapartiesupérieureet inférieuredelalithosphère(Figure

2a).Desfaillesnormalesà

pendagemoyend'environ60°sont distribuéesd'unemanière symétriquedechaquecôtédurift.

Lavalléeaxialeestbordéepardes

escarpements.Lavalléeserait typiquementplate.Souslavallée axiale,l'asthenophèremonteen réponseisostatique l'amincissementdelalithosphère.

Lazoned'amincissement

maximaleestlocaliséeàl'aplomb delazonederemontéede l'asthénosphère.Desdikes mafiquespeuventproduiredes intrusionslelongdesfaillesdans lacroûte. supérieuremontredesfaillesnormales absentsou raressurcecôtédelamarge.Parcontrelamargedelaplaqueinférieurepeutcomprendreroches surlecôtédelaplaqueinférieure. etal.,2008). commencedansunecroûted'environs30 duriftingsymétriquenon-volcanique déformation 6 modèlesnon-conservateurs,qui autorisentdeséchangesentrelacroûteetlemanteau(parexemplepar

SlrMgthIMPa)aPre-riftsituation

cru"1''''""0,"•".,..,,

IStrong

l mantle60•.-.----------:t 'Weak'mantle(lun),60km bLithosphericnecking lhlckn...ofthebasinsnoDUPI'O'IIow..crult oMld-ocean,Idgeb...Ju

3ndQôlbbros

lithospheric:mantte .::JSuocontinentalmantle lacroûte, 2

éme

Questionsimportantes

questions sont:

2)Oùsetrouve

5)Commentsefaitl'amincissementde

trouve-t-onunbassindetype "sag»? socle?

àcesquestionsenutilisantla

tectoniquedecellesliés deuxprofilsparallèles etMoBaMaSis.en2007. 7

Lamarge continentalenon-volcaniqueduMaroc

Présentationgénéraledelamarge

marge,considéréecomme l'unedesplusvieilles géologiquesetgéophysiquesaussibien académiquesqu'industrielles(Rinz etal.,1982),

2002;Ruellan&Auzende,1985).Sastructure

sonhomologuedelaNouvelleEcosse "Funcket al.,

1996Keen&Potter,1995a».Si

del'accrétionocéaniquegrâce

àlacartographieet

(LeRoy,1997;LeRoy etal.,1997).

Maroc350'

-10000-60OO050001lX1CX) 30'
20'

L'anomaliemagnétiqued'ouverture

del'océanWACMAest marquéenrouge. largedelamargeMarocainecoïncideavecla "JurassicMagneticQuiet

Zone»quireprésente

unepériodedetrèsfaiblesanomalies magnétiques(Roeser etal.,2(02).Une importanteanomalie(baptiséeWACMA" enborduredelamarge(Fig.

Anomaly-ECMA»

surlamargeatlantiquenord-américaine[4],indiquela limitecontinent-océan"Rinzet similaireetparallèle etal.,2(02). sembleraitqu'ily aunlargebassinauNordetunemargeplusescarpéeausud.

RésultatsmajeursdelacampagneSismar

Auprintemps2001,durantlacampagneSismar,

margeatlantiqueduMaroc.

Lacampagneétait

ElJadidaetLisbonneetl'Ifremer.Pendantla

campagneenviron3500-4000 kmdeprofilsde ontétéacquis(Figure5).Le

NIONadiraété

avecunesourcedecanonsàaird'unvolumede

4805inch3etlesenregistreravecuneflûte

numériquede4500m(360traces).Le NRP fonddemer(OBH =OceanBottom

Hydrophones,OBSOceanBottom

l'undesprofils. etal.,(soumis)etenannexe) (Bartolome marge.Elleestde salifèredontl'épaisseursédimentairemaximaleestdel'ordrede5 à 6km.

OBSsontmarquées

pardescercles,etlesstationsaterrepar

WACMAestindiqué.Contours

debathymétriesontmontés desstationsterrestressurleprofil4. continentale normale(Christensen&Mooney,1995),cequipourraits'expliquerpardesintrusionsmafiques pendantlaphasederiftinginitiale. angle lelongdelapentecontinentale.Ilssontassociésàdesbassinssédimentairesen demi-grabens.Les endomaineocéanique. àterrepardes stationsterrestres.L'épaisseurdesbassinssurceprofilestplus faibleparrapportàce qu'on crustaledanslarégionétudiée. 9

variede7 à20kilomètres.Cettevariationpeuts'expliquerparlasituationduprofilparrapportàl'anomalie

auprofil8etlégèrementdécalé versl'océanparrapportàcelui-ci,permetd'imagerunecroûted'uneépaisseurmoyennede7 à 8 km

13surleprofil4etOBS

Lamodélisationsismiquegrand-angle

unsous-placage.Lemanteausupérieurdanslazone d'étude montredesvitessesnormalesde8.00

Continentalcrust

--j

Mantle

0 5

Oceaniccrust

10

15ÊCrustofunknownorigin

20-S

Marinesediments

c. 25
30

Intrusions

35
40
Salt 300

Fracturedlowvel.

cool. crust

25020015010050

Distance(km)

51PlOPOO

JJJ

OceanicCrustThinnedIlContinental

15Ê

20E. 25
30
35
40

51PlOPOO

•J• ocCrustThinned -----ilcru~t--fu.c.f--continentalcrust

Distance(km)

pocPos

Thinned

continentalcrust----1

P04POS

JJ

Thinned

1----conrinentaloust

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