Soutenance de thèse de Brendan Simon (Géosciences Rennes)



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Le mardi 15 décembre 2015 à 14:30, en salle de conf de l'OSUR (RDC Bât 14B, campus de Beaulieu), Brendan Simon soutient sa thèse intitulée

Le mardi 15 décembre 2015 à 14:30, en salle de conf de l'OSUR (RDC Bât 14B, campus de Beaulieu), Brendan Simon soutient sa thèse intitulée

"Rift du Lac Albert, Ouganda, Rift Est Africain : Déformation, érosion, sédimentation et bilan de matière depuis 17 Ma"



Devant le jury composé de :
-          Dominique FRIZON DE LAMOTTE – Professeur à l'Université de Cergy-Pontoise (rapporteur)
-          Stéphane BONNET – Professeur à l'Université de Toulouse (rapporteur)
-          Ritske HUISMANS – Professeur à l'Université de Bergen, Norvège (examinateur)
-          Magdalena SCHECK-WENDEROTH – Professeure à l'Université de Potsdam (GFZ) (examinatrice)
-          Yves LAGABRIELLE – Directeur de Recherche (CNRS) à Géosciences Rennes (examinateur)
-          Jean-Loup RUBINO – Ingénieur, expert sédimentologue chez Total (examinateur)
-          Martin PICKFORD – Enseignant-chercheur honoraire au Collège de France / Muséum National d'Histoire Naturelle (invité)
-          Massimo DALL'ASTA – Ingénieur R&D chez Total (invité)
-          Martine BEZ – Ingénieure sédimentologue chez Total (invité)
-          François GUILLOCHEAU – Professeur à l'Université de Rennes 1 (directeur de thèse)


Résumé :

MOTS CLES : LAC ALBERT, OUGANDA, RIFT, TECTONIQUE, STRATIGRAPHIE, GEOMORPHOLOGIE

L’objectif de ce travail est (1) d’étudier les relations existant entre déformation, érosion et sédimentation et (2) de quantifier les bilans érosion – sédimentation (approche dite "Source to Sink") dans un rift continental en domaine tropical : le rift du Lac Albert, situé sur le Dôme est-africain au nord de la branche ouest du Rift est-africain.

Cette étude consiste en une triple analyse de la déformation, du remplissage sédimentaire (biochronostratigraphie, sédimentologie et stratigraphie séquentielle) et des formes du relief (géomorphologie) basée sur l'interprétation de données de subsurface (sismique réflexion et puits) et d'affleurement. Ce travail a été financé au travers d’une convention CIFRE par le groupe pétrolier TOTAL qui a également fourni les données de subsurface.

Un modèle d’âge des sédiments a été obtenu en combinant données biostratigraphiques (mammifères), corrélations séquentielles entre affleurements et puits et courbes de variations des paléoprécipitations disponibles pour le Rift est-africain (test du modèle).

L’analyse sédimentologique a permis de caractériser (1) la source des sédiments - l’essentiel des grains quartz provenant de l’érosion de profils latéritiques (avec un faible transport) – et (2) le milieu de sédimentation qui consiste en un lac pérenne peu profond (<100 m) alimenté par des dépôts de crues, sans cônes alluviaux significatifs mais avec quelques dépôts de rivières associés à un transport en traction. Couplée à l'analyse des formes du relief, cette étude sédimentologique permet de de reconstituer l'évolution du bassin et de sa déformation:

  1. 55-45 Ma(Éocène inférieur-moyen): formation de latérites durant la période très humide de l’Eocène inférieur – moyen correspondant à la Surface africaine;
  2. 45-22 Ma(Éocène supérieur – Miocène basal) : dégradation de la Surface africaine à la faveur d’un début de surrection du dôme est-africain et formation d’une pédiplaine dont le niveau de base est l’Océan Atlantique ;
  3. 17-2.5 Ma(Miocène inférieur terminal – Pliocène): initiation du bassin du Lac Albert aux alentours de 17 Ma et création de niveaux de base locaux (Lacs Albert, George et Edward) correspondant chacun à trois dépocentres et auxquels d'adaptent trois pédiplaines – la surrection du dôme est-africain se poursuit;
  • 18-16 Ma à 6.2 Ma : stade bassin « flexural» (vitesse de subsidence : 150-200 m/Ma ; vitesse de sédimentation : 1.3x10 km/Ma entre 17 et 12 Ma et 0.6x10 km/Ma entre 12 et 6 Ma) – les dépocentres (localisés au sud) sont peu contrôlés par des failles;
  • 2 à 2.5 Ma : stade rift 1 (vitesse de subsidence : > 500 m/Ma jusqu’à 600-800 m/Ma; vitesse de sédimentation : 2.4x10 km/Ma) – paroxysme d’activité du rift;
  1. 5-0.4 Ma (Pléistocène inférieur à moyen) : surrection de la Ruwenzori et changement de type de drainage depuis un système alluvial vers un réseau de rivières à fond rocheux ("bedrock channel" - stade rift 2 (vitesse de subsidence : 450 à 250 m/Ma; vitesse de sédimentation : 1.5x10 km/Ma);
  2. 4-0 Ma (Pléistocène moyen à supérieur) : flexuration du craton tanzanien, initiation de la dépression du Lac Victoria, inversion du réseau de drainage et création de l’escarpement actuel (jeu en faille normale des failles bordières) avec formation de vallées perchées, reliques du réseau à 2.5 et 0.4 Ma.

 

La mesure du bilan-érosion sédimentation montre des ordres de grandeur identiques, avec, entre 17 et 2.5 Ma, un excès de matériel érodé (22 000 km) par rapport aux sédiments déposés dans le bassin (19 000 à 18 000 km). Cette différence de volume de 16 % peut s’expliquer par la forte érosion chimique qui prévaut durant cette période, laquelle est minorée par la différence de nature des argiles entre le bassin versant (kaolinites) et le bassin (smectites dominantes), la néoformation de smectites à partir de kaolinites requérant l'apport d’éléments disponibles dans les solutions issues de l’altération chimique des roches.




Contact OSUR :
Brendan Simon (Géosciences Rennes)