Bassin sédimentaire

Les bassins sédimentaires sont des régions de la Terre où l’ affaissement à long terme crée un espace d’hébergement pour l’accumulation de sédiments . ^[1] Au fur et à mesure que les sédiments sont enfouis, ils sont soumis à une pression croissante et entament les processus de compactage et de lithification qui les transforment en roche sédimentaire . ^[2]

Provinces géologiques du monde ( USGS )

Bouclier Plateforme Orogène Bassin Grande province ignée Croûte allongée

Croûte océanique : 0–20 Ma 20–65 Ma >65 Ma

Carte des principaux bassins sédimentaires d’ Afrique centrale et occidentale .

Les bassins sédimentaires se trouvent dans divers contextes géologiques généralement associés à l’activité tectonique des plaques . Les processus tectoniques qui conduisent à l’affaissement comprennent l’amincissement de la croûte sous-jacente ; charge sédimentaire, volcanique ou tectonique; ou des changements dans l’épaisseur ou la densité de la lithosphère adjacente . ^[3]

Les bassins sont classés selon leur cadre tectonique (divergent, convergent, transformé, intraplaque), la proximité du bassin avec les marges de la plaque active et si la croûte océanique , continentale ou transitionnelle sous-tend le bassin. ^{[1] [3] [4]} Les bassins formés dans différents régimes tectoniques varient dans leur potentiel de préservation. Sur la croûte océanique, les bassins sont susceptibles d’être subductés, tandis que les bassins continentaux marginaux peuvent être partiellement préservés, et les bassins intracratoniques ont une forte probabilité de préservation. ^[3]

Les bassins sédimentaires ont une grande importance économique. Presque tout le gaz naturel et le pétrole du monde et tout son charbon se trouvent dans la roche sédimentaire. De nombreux minerais métalliques se trouvent dans des roches sédimentaires formées dans des environnements sédimentaires particuliers. ^[5]

Bassin de Chuya en Russie

Méthodes de formation

Exemple de bassin sédimentaire dans un demi-graben .

Les bassins sédimentaires se forment principalement dans des environnements convergents , divergents et transformés . Les frontières convergentes créent des bassins d’avant-pays par compression tectonique de la croûte océanique et continentale pendant la flexion lithosphérique . L’extension tectonique aux frontières divergentes où se produit le rift continental peut créer un bassin océanique naissant conduisant soit à un océan, soit à la rupture de la zone de rift . Dans les contextes tectoniques de décrochement, les espaces d’hébergement se présentent sous la forme de bassins transpressionnels, transtensionnels ou transrotationnels selon le mouvement des plaques le long de la zone de faille et de la topographie locale des bassins d’arrachement . ^[3]

Étirement lithosphérique

Si la lithosphère est amenée à s’étirer horizontalement, par des mécanismes tels que la poussée de crête ou la traction de tranchée , l’effet est supposé être double. La partie inférieure et plus chaude de la lithosphère “s’écoulera” lentement loin de la zone principale en cours d’étirement, tandis que la croûte supérieure, plus froide et plus cassante aura tendance à se fissurer et à se fracturer. L’effet combiné de ces deux mécanismes est que la surface de la Terre dans la zone d’extension s’affaisse, créant une dépression géographique qui se remplit alors souvent d’eau et/ou de sédiments. (Une analogie pourrait être un morceau de caoutchouc, qui s’amincit au milieu lorsqu’il est étiré.)

Un exemple de bassin causé par l’étirement lithosphérique est la mer du Nord – également un emplacement important pour d’importantes réserves d’ hydrocarbures . Une autre de ces caractéristiques est la province du bassin et de la chaîne qui couvre la majeure partie de l’État américain du Nevada, formant une série de structures horst et graben .

Une autre expression de l’étirement lithosphérique se traduit par la formation de bassins océaniques avec des dorsales centrales ; La mer Rouge est en fait un océan naissant, dans un contexte de tectonique des plaques. L’embouchure de la mer Rouge est également une triple jonction tectonique où se rencontrent la dorsale de l’océan Indien, le rift de la mer Rouge et le rift est-africain . C’est le seul endroit sur la planète où une telle triple jonction dans la croûte océanique est exposée sous- aérienne . La raison en est double, en raison d’une forte flottabilité thermique ( affaissement thermique ) de la jonction, et d’une zone locale froissée de croûte sous-marine agissant comme un barrage contre la mer Rouge.

Compression lithosphérique/raccourcissement et flexion

Si une charge est placée sur la lithosphère, elle aura tendance à fléchir à la manière d’une plaque élastique. L’amplitude de la flexion lithosphérique est fonction de la charge imposée et de la rigidité en flexion de la lithosphère, et la longueur d’onde de flexion est fonction de la rigidité en flexion seule. La rigidité en flexion est en elle-même fonction de la composition minérale lithosphérique, du régime thermique et de l’épaisseur élastique effective. La nature de la charge est variée. Par exemple, la chaîne d’édifices volcaniques des îles hawaïennes a une masse suffisante pour provoquer une déviation dans la lithosphère.

L’ obduction d’une plaque tectonique sur une autre provoque également une charge et aboutit souvent à la création d’un bassin d’avant-pays, comme le bassin du Pô à côté des Alpes en Italie, le bassin de la Molasse à côté des Alpes en Allemagne, ou le bassin de l’Èbre à côté aux Pyrénées en Espagne.

Déformation par glissement

La déformation de la lithosphère dans le plan de la terre (c’est-à-dire telle que les failles sont verticales) se produit à la suite de contraintes principales horizontales maximales et minimales . Les zones d’affaissement qui en résultent sont appelées bassins décrochants ou bassins d’arrachement . Les bassins formés par décrochement se produisent là où un plan de faille vertical se courbe. Lorsque la courbe dans le plan de faille s’écarte, une région de transtension en résulte, créant un bassin. Un autre terme pour un bassin de transtension est un rhombochasme . Un rhombochasme classique est illustré par le rift de la mer Morte , où le mouvement vers le nord de la plaque arabe par rapport à la plaque anatolienne a provoqué un rhombochasme.

L’effet opposé est celui de la transpression , où le mouvement convergent d’un plan de faille courbe provoque la collision des côtés opposés de la faille. Un exemple est les montagnes de San Bernardino au nord de Los Angeles , qui résultent de la convergence le long d’une courbe dans le système de failles de San Andreas . Le Tremblement de terre de Northridge a été causé par un mouvement vertical le long de la poussée locale et des failles inverses se regroupantcontre le virage dans l’environnement de faille autrement décrochant. Au Nigéria, le type dominant de roche du socle recoupé par des puits forés pour les hydrocarbures, le calcaire ou l’eau est le granit. Les trois bassins sédimentaires du Nigéria reposent sur une croûte continentale, sauf dans le delta du Niger, où la roche du socle est interprétée comme une croûte océanique. La plupart des puits qui ont pénétré dans le sous-sol se trouvent dans la baie du Dahomey oriental à l’ouest du Nigeria. Une épaisseur maximale d’environ 12 000 m de roches sédimentaires est atteinte au large du delta occidental du Niger, mais les épaisseurs maximales de roches sédimentaires sont d’environ 2 000 m dans le Bassin du Tchad et de seulement 500 m dans la baie de Sokoto.

Développement continu

Au fur et à mesure que de plus en plus de sédiments sont déposés dans le bassin, le poids de tous les nouveaux sédiments peut entraîner un affaissement supplémentaire du bassin en raison de l’isostasie . Un bassin peut continuer à recevoir des sédiments déposés et continuer à s’affaisser pendant de longues périodes de temps géologique; cela peut entraîner des bassins de plusieurs kilomètres d’épaisseur. Des failles géologiques peuvent souvent se produire autour du bord et à l’intérieur du bassin, en raison du glissement et de l’affaissement continus.

Etude des bassins sédimentaires

L’étude des bassins sédimentaires en tant qu’entité spécifique en soi est souvent appelée modélisation de bassin ou analyse de bassin sédimentaire . La nécessité de comprendre les processus de formation et d’évolution des bassins ne se limite pas au domaine purement académique. En effet, les bassins sédimentaires sont le siège de la quasi-totalité des réserves mondiales d’hydrocarbures et, à ce titre, font l’objet d’un intérêt commercial intense.

Voir également

• Bassin de drainage – Zone de terrain où les précipitations s’accumulent et s’écoulent dans un exutoire commun
• Bassin endoréique – Bassin de drainage fermé qui ne permet aucun écoulement
• Isostasie – État d’équilibre gravitationnel entre la croûte terrestre et le manteau
• Tectonique des plaques – Mouvement de la lithosphère terrestre
• Évier (géographie)
• Bassin structurel – Dépression géologique structurelle à grande échelle formée par gauchissement tectonique

Références

1. ^ ^{un b} Allen, Philip A.; John R. Allen (2008). Analyse de bassin: principes et applications (2. éd., [Nachdr.] éd.). Malden, MA [ua] : Blackwell. ISBN 978-0-6320-5207-3.
2. ^ Boggs, Sam, Jr. (1987). Principes de sédimentologie et de stratigraphie . Colomb : Pub Merrill. Flic. 265. ISBN 0675204879.
3. ^ ^{un bcd Cathy J. Busby} et Raymond V. Ingersoll, éd. (1995). Tectonique des bassins sédimentaires . Cambridge, Massachusetts [ua] : Blackwell Science. ISBN 978-0865422452.
4. ^ Dickinson, William R. (1974). Tectonique et sédimentation . Publications spéciales de la Société de géologie sédimentaire.
5. ^ Boggs 1987, p.16

Liens externes

• Catalogue préliminaire des bassins sédimentaires des États-Unis United States Geological Survey
• Carte globale des bassins sédimentaires

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