Interactions déformation - sédimentation dans les systèmes compressifs supra-crustaux. Exemples naturels et modélisation analogique

Thèse publiée dans la collection des Mémoires de Géosciences Rennes (ISSN 1240-1498) : Mémoire n° 103 (ISBN 2-914375-09-3)ForthcomingDans les systèmes compressifs, l'idée que les processus de déformation ne peuvent plus être considérés séparément des processus de surface émerge depuis une dizaine d'années. Toutefois, peu d'études ont été réalisées concernant l'effet de la sédimentation sur les structures compressives kilométriques à pluri-kilométriques. Nous avons donc tenté de comprendre comment la sédimentation agit sur la déformation à cette échelle, et comment l'enregistrement sédimentaire est influencé en retour. Des structures chevauchantes bordières de plusieurs bassins sédimentaires tertiaires de la péninsule ibérique ont tout d'abord été étudiées sur le terrain. Lorsque la sédimentation à leur mur est forte, elles présentent systématiquement plusieurs segments imbriqués en séquence arrière avec un pendage croissant. En retour, la paléogéographie et le drainage du bassin sont localement réorganisés. L'effet de la sédimentation a ensuite été testé sur des modèles analogues fragile-ductile soumis à une compression. Dans les expériences, le nombre et le pendage des failles chevauchantes augmentent avec la vitesse des dépôts syn-cinématiques à leur front. A taux de sédimentation faible ou nul, les chevauchements sont permanents et relativement plats (moins de 40°). A taux de sédimentation plus élevé, des séries de rampes chevauchantes de plus en plus redressées (jusqu'à 65°) se développent en séquence arrière. La géométrie et l'évolution des expériences dépendent donc des variations spatiales et temporelles du taux de sédimentation syn-cinématique. Elles dépendent également de la rhéologie initiale des modèles et de celle des dépôts syn-cinématiques. Pour finir, nous avons comparé des données sismiques (des Apennins et du Delta du Niger) aux données de terrain et aux résultats expérimentaux. Cette confrontation a permis de valider les lois de comportements proposées pour les structures de croissance compressives à partir des différentes approches