Influence of climate, eustasy and tectonics in the architecture of continental deposits. a case study from the early and middle miocene of the digne-valensole foreland basin (se france)

Influence du climat, de l'eustatisme et de la tectonique dans l'architecture des séries continentales. Cas du Miocène inférieur et moyen du Bassin de Digne-Valensole (SE, France)

Hugues Bauer

The detailed study of reservoir (oil/gas, CO2 and waste storage...) architecture is first a stratigraphic challenge, more specifically for continental series. The geometry of such deposits is under the influence of three main factors: sea-level changes (eustasy), tectonics and climate. This study aims at understanding their role in the architecture of the continental deposits, in the Miocene (~13.5-23 Ma) of the Digne Foreland Basin (Southeast France). These deposits were chosen because of a well constrained stratigraphy and good outcrops conditions. Sequence stratigraphy of the succession lead to a distinction between a northern and a southern zone. The former recorded seven third order-sequences, whereas two of them disappear towards the south. Regional tectonics played on the amplitude and the age of sequences, when compared with the eustatic charts. It is interpreted as the depocentre migration during the basin infilling. Climate played a role a various scales of time. The Climatic Optimum of the Middle Miocene (14.6-16.5 Ma) is marked by three global events: the carbon isotope excursion of the "Monterey Event", a major transgression (Langian) and the climax of the Avicennia mangrove development. Climato-eustatic origin of the third order sequences in the Langhian-Serravallian time interval is shown by comparison of the sequence stratigraphy and palynology data. At the scale of the Milankovitch cycles, eccentricity cycles were observed in the frequency of marine incursions, precession and obliquity cycles were reported from the distribution and development of paleosols, thanks to a direct comparison to the insolation curve.

Le besoin de connaître toujours plus finement les réservoirs (pétrole/gaz, stockage du CO2, des déchets...) se heurte au problème de la résolution temporelle (stratigraphique), notamment pour les séries sédimentaires continentales. Leur géométrie dépend essentiellement de trois facteurs: les variations du niveau marin (eustatisme), la tectonique et le climat. Cette étude vise à comprendre leur rôle respectif dans l'architecture des dépôts continentaux miocènes (~13,5-23 Ma) du bassin de Digne, dont la stratigraphie est bien établie. L'analyse séquentielle des dépôts nous a permis de distinguer une zone Nord où sept séquences de 3e ordre sont enregistrées, et une zone Sud où la tectonique locale en a fait disparaître deux. La tectonique régionale a joué sur l'amplitude et l'âge des séquences en regard des correspondances établies avec la charte eustatique. Ses effets traduisent le déplacement des dépôtcentres au cours du remplissage du bassin. L'influence du climat a joué à différentes échelles de temps. A celle de l'Optimum Climatique du Miocène (14,6-16,5 Ma), caractérisé par trois phénomènes globaux (l'excursion isotopique du 13C - Monterey Event; un maximum transgressif; le développement maximal de la mangrove à Avicennia). A celle des cycles de 3e ordre du Langhien-Serravallien, dont l'origine climato-eustatique est attestée par la comparaison du découpage séquentiel avec l'analyse pollinique. A l'échelle des cycles de Milankovitch, dont ceux d'excentricité ont été observés dans les incursions marines, les cycles de précession et d'obliquité ayant été reconnus dans la distribution et le développement des paléosols, par comparaison directe avec le signal d'insolation.

Mots clés: Miocene; Châteauredon; Tectonics; Climate; Eustasy; Sequence; Cyclostratigraphy; Milankovitch; Palaeosol; Stratigraphy; Sedimentology; Continental; Aquitanian; Burdigalian; Langhian; Serravallian; Mangrove; Avicennia; Climatic optimum; Orbital forcing; Sequence stratigraphy; Palynology; Isotope; 13c; Digne foreland basin; Insolation

Mots clés: Tectonique; Climat; Eustatisme; Cyclostratigraphie; Paléosol; Stratigraphie; Sédimentologie; Aquitanien; Burdigalien; Langhien; Serravallien; Optimum climatique; Forçage orbital; Stratigraphie séquentielle; Palynologie; Isotopes; bassin de Digne; Bassin d'avant-pays

Domaines: Planète et Univers [physics]

Hugues Bauer. Influence of climate, eustasy and tectonics in the architecture of continental deposits. a case study from the early and middle miocene of the digne-valensole foreland basin (se france). Sciences of the Universe [physics]. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2006. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00002113⟩