20/11/13 2.1.2. passive margins · 20/11/13 6 11 master1 réservoirs géologiques dynamique des...
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2.1.2. Passive margins
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Stage « rift »
Stage « break-up »
Stage « young margin »
Stage « mature margin »
Lias (180 Ma)
Aptian (120 Ma)
U. Cretaceous. (80 Ma)
From rift to passive margin
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Croûte Continentale
Manteau lithosphérique
Asthénosphère 1300°C
moho ductile
résistance
profondeur
cassant
cassant
ductile
visqueux
Failles (séismes)
État initial
From rift to passive margin : lithosphere deformation
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Graben (failles normales & sédiments continentaux)
1300°C
Stade rift précoce
From rift to passive margin : lithosphere deformation
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Amincissement de la lithosphère
Graben
Déformation ductile
1300°C
Déformation cassante
Stade rift
From rift to passive margin : lithosphere deformation
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Stade rift mature
1300°C
Amincissement lithosphérique
Remontée des isothermes &
Asthénosphère Diminution de densité Soulèvement
réchauffement Fusion partielle (limitée)
Fusion partielle
Cisaillement asymmétrique
From rift to passive margin : lithosphere deformation
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Dénudation du manteau
Stade dénudation manteau
1300°C
Faille de Détachement asymmétrique
Dénudation du manteau
Altération marine
Élimination de la croûte
From rift to passive margin : lithosphere deformation
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Asthénosphère en surface => accrétion croûte océanique
Stade « break-up »
1300°C
Rupture lithosphère
arrêt transmission de contraintes
arrêt activité des failles
Asthénosphère en surface
Accrétion croûte océan.
Rebond isostatique
Séparation des marges
From rift to passive margin : lithosphere deformation
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Sédimentation post-rift (envir. marin)
Stade marge jeune
Failles inactives Discordance post-rift
Refroidissement de la lithosphère Densification Subsidence
thermique
Subsidence
Refroidissement = f(amincissement)
Subsidence différentielle
Basculement de la marge
From rift to passive margin : lithosphere deformation
10 Mas
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Stade marge mature
Subsidence
Sédimentation post-rift
Subsidence décroissante en f(temps)
Accommodation décroît sur plateforme
Progradation + deep sea fan sur cr. océan.
progradation
Deep-sea-fan
From rift to passive margin : lithosphere deformation
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Two types of continental margins
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25km
Namibia (Walvis)
Autin & al, 2010, GJI
Blaich & al 2013 Geol Soc London Spec Publ 369
Gulf of Aden
Seaward-dipping reflectors -> basaltic lava flows = volcanic margin
Tilted blocks = non-volcanic margin
Fully igneous crust
12 Mas
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Volcanic margin (South Atlantic)
Ussami & al, 2013 Geol Soc London, Spec Publ 369
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Ussami & al, 2013 Geol Soc London, Spec Publ 369
Seismic example of the transitional domain along the Pelotas Basin (modified from Cainelli & Mohriak 1998).
Blaich & al 2013 Geol Soc London Spec Publ 369
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South Atlantic volcanic margin
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Regional seismic profile in the Lüderitz Basin (Namibia), with the location of the Kudu discovery well. Uninterpreted profile
Mello & al 2013, Geol Soc London Spec Publ 369
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South Atlantic volcanic margin
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Regional seismic profile in the Lüderitz Basin (Namibia) , with the location of the Kudu discovery well. interpretation showing the SDRs interpreted as volcanic wedges that post-date the rift sequence.
Mello & al 2013, Geol Soc London Spec Publ 369
SDR
Syn-rift
sediments
intrusions
underplating
Post
-rif
t
syn-
rift
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South Atlantic conjugate volcanic margin
Blaich & al 2013 Geol Soc London Spec Publ 369
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Structure of non-volcanic vs volcanic margins
Gerninon & al
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Structure of non-volcanic vs volcanic margins
Ocean. cr.
Ocean. cr. Stretched Cont. cr.
Cont. cr. igneous crust.
C.O.B.
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Formation of volcanic margins
Active rifting => volcanic margin
Upwelling of asthenosphere
Mantle fusion (lithosph + asthenosph)
Large lava flows (traps)
Emplacement of grabbro bodies at Moho = underplating
After break-up : differential subsidence => Seaward dipping lava flow
Break-up : accretion of oceanic crust
Dike intrusion in Cont. Cr.
subsidence
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Volcanic vs non-volcanic margins
Namibie
©NOAA
Angola
Parana Basaltic
Traps
mid-Atlantic ridge
Tristan da Cunha Hot-spot
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Large Igneous Provinces Large Igneous Provinces
LIP’s: basalt plateaus = traps Associated with volcanic margins (e.g. Atlantic volcanic M.)
Mas
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Plume = convection => decompression => mantle fusion
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� o� l � � e l � � o� l � � e l �
� i oo� i r � a� � t � o t � � Ai t � � � � o � e ooi u � Ai t � �
� � l n � � � ai l l � l � � i t � � � ai l l � � � � � � l t �� � o � � � e a� Ai t � �
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� � � C oi n � a� l �
� � � n o� l �
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� a� � a� e � � � e t � � � i c l � � � a� � � � � c o � � i c t � �� oi l ca� l �
� ca� � � � � s l � n l � � � a� � � � i ca� u � s � � oi l ca� l � � � �� � i r � � l � o � e ooi u l �
� � � e � � a� � � Ai t � �
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� i t � � i � � � � l l t � t � l � o � n � a� t � o� e t � � � i c � �
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Non-volcanic margin : Stretched lithosphere
Melrose
Gulf of Lion margin
TGS / Melrose
Séranne, 1999
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Non-volcanic margin : Stretched lithosphere
Reston
Manatschal & al , 2001
West iberian margin
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Non-volcanic margin : Stretched lithosphere
Ranero & al
West iberian margin
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Non-volcanic margin : Stretched lithosphere
Whitmarsh & al 2001,
West iberian margin
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