Terre-Mer : Structures et Archives

Responsable d'équipe

Sylvie LEROY

Notre équipe s’est construite autour d’une volonté de davantage coupler les processus de surface et profonds. Elle s’organise autour des Archives paléoclimatiques et paléoenvironnementales et des Géosciences Marines.

Une partie des travaux portent sur plusieurs aspects des reconstitutions paléoclimatiques et paléoenvironnementales du Méso-Cénozoïque, en particulier sur la durée et la dynamique des événements extrêmes (événements anoxiques ou hyperthermaux), sur la mise au point de nouveaux marqueurs paléoclimatiques à partir des biominéralisations (coccolithophoridés notamment) et sur l’analyse et l’enregistrement du contrôle astronomique des climats passés. L’approche intégrée et pluridisciplinaire de ces questions est basée sur l’analyse de différents signaux (minéralogiques, bio-géochimiques et astronomiques) enregistrés dans des séries sédimentaires marines et/ou continentales.

Une autre partie des travaux portent sur la dynamique des bassins océaniques et des marges continentales principalement en contexte de divergence et convergence oblique. Les chantiers tels que Alboran, Haïti, Mozambique, Aden, Mayotte s’intéressent à comprendre comment sont accommodés la divergence et la convergence oblique et les processus mantelliques du point de vue structural et sédimentaire. L’étude notamment de la distribution des failles et des systèmes sédimentaires actifs permet d’évaluer les implications en termes d’aléas géologiques. L’équipe pilote et participe à de nombreuses campagnes océanographiques.

Thèmes de recherche

• Variations paléo-environnementales et paléo-climatiques brutales, extrêmes, et cycliques (OAEs du Mésozoïques, Événements hyperthermiques du Cénozoïque, etc).

L’étude de ces perturbations repose sur une approche intégrée et pluridisciplinaire basée sur :

1- l’analyse haute et basse fréquences des signaux minéralogiques, biochimiques, géochimiques, physiques, des archives sédimentaires marines ou continentales.

2- l’étude morphomètrique des constituants (fossiles, pollens, minéraux) des roches sédimentaires

• Forçages et processus sédimentaires dans l’évolution des bassins

1- Étudier et quantifier la réponse des bassins sédimentaires aux forçages eustatiques, climatiques et tectoniques par une approche intégrée combinant la géomorphologie 3D, la stratigraphie séquentielle et la cyclostratigraphie; dans plusieurs contextes tectoniques : rift, marges passives (syn-rift, post-rift) bassin arrière-arc, et bassin en contexte compressif en général.

2- Modélisation hydrodynamique des objets sédimentaires à différentes échelles. L’objectif est de modéliser les processus sédimentaires par des lois physique depuis les processus de ride à la contourite, du cm au km. Un lien fort avec les aléas est à mettre en avant.

• Dynamique des Rifts, Marges, et domaines océaniques sl – couplages profonds – surfaces

Grâce à l’imagerie sismique, aux forages, carottages.., les relations entre la sédimentation et la tectonique permettent de mieux comprendre la dynamique du rifting au sens large. Par exemple, la découverte en contexte de marge distale de régions, où le manteau continental ou la croûte inférieure sont exhumés, où la croûte continentale est amincie à l’extrême de façon abrupte ou le long de détachements, où des sédiments lacustres ou marins peu profonds s’y sont déposés, où il existe des domaines magmatiques pérennes à différents stades d’évolution, interpelle notre compréhension de la dynamique de la lithosphère depuis les stades initiaux du rifting jusqu’au bassin océanique.

Projets communs d’équipe

Ouest-Méditerranée – campagne Albacore

Le bassin d’Alboran possède une histoire tectono-sédimentaire bien mieux contrainte depuis 10 années et constitue un laboratoire d’exception pour l’étude in situ de la réactivation des bassins sédimentaires localisés à la frontière de plaques.

Formé lors d’un épisode extensif Oligo-Miocène contrôlé par le retrait du panneau plongeant Ouest Méditerranéen, ce bassin a subi une inversion tectonique depuis la fin du Miocène sous l’effet de la convergence Afrique-Europe. 

En mer d’Alboran, de nombreuses manifestations fonds de mer sont liées aux interactions entre des systèmes sédimentaires variés (sédimentation-érosion), les variations glacio-eustatiques et une structuration tectonique active. Les bancs de Xauen/Tofino, de Francesc Pages et la Ride d’Alboran, les zones sismiquement actives comme la zone de faille de Al Idrissi, de Bokkoyah et la Baie d’Al Hoceima au large du Maroc, sont des zones d’étude privilégiée car elles ont enregistré l’ensemble des déformations du bassin Sud Alboran depuis 8 millions d’années. La taille modeste de ce bassin et ses connexions avec l’océan mondial réduites depuis 6 millions d’années permettent de mieux contraindre les processus en action lors de l’interaction entre les courants de contour de méditerranée, les systèmes gravitaires au sens large et les hauts structuraux en formation depuis le Tortonien-Messinien. 

La campagne Albacore (carottages et mesures géotechniques, thermiques et profil de sondeur de sédiments à bord du  Pourquoi Pas ?) a donc abordée les relations entre la tectonique active et la sédimentation, les fluides, le glacio-eustatisme, l’hydrodynamique, pour comprendre les facteurs déclenchant des glissements gravitaires sous-marins.

Des études de terrain sur des équivalents connus à terre, mais non datés, tels que le Gordo MegaBed du bassin de Tabernas dans les Bétiques seront également conduites pour obtenir la dynamique du domaine Alboran dans son ensemble depuis 8 Ma. De nombreux évènements équivalents se sont produits au cours du temps dans les bassin sud-Bétiques, une étude à l’échelle de ces évènements pourrait aussi être entreprise.

 Bassin du SE France

Le bassin vocontien (SE France) est un bassin de référence dans l’enregistrement tectono-sédimentaire des changements paléoclimatiques et géodynamiques enregistrés au cours du Mésozoïque.

Les membres de l’équipe Terre-Mer : Structures et Archive

Responsable d’équipe : Sylvie LEROY (Directrice de recherche CNRS)

Liste du personnel permanent :

Emérites et collaborateurs bénévoles :

Les Post-Doc :

Les Aters :

Les Doctorants :