Enregistrement sédimentaire des déformations intraplaques : l'exemple de l'inversion structurale d'un bassin de la mer du Nord

Les phenomenes qui regissent l'evolution d'un bassin sedimentaire et modifient sa geometrie laissent une empreinte dans l'organisation des depots. Aux phenomenes qui accroissent a long terme le volume du bassin (etirement initial, reequilibrage thermique de la lithosphere, compensation isostasique du poids des sediments qui se deposent) se superposent des fluctuations plus rapides de l'espace disponible. L'evolution d'un bassin peut donc etre decryptee en etudiant les corps sedimentaires, et plus particulierement: 1) la geometrie des discontinuites qui les limitent (failles et discordances), 2) les facies qui les constituent, 3) leur âge, 4) les variations de leurs proprietes physiques (radioactivite, porosite ... ). L'utilisation des methodes de decompaction, des diagrammes de mouvements differentiels, de substitution des structures plissees/faillees (coupes equilibrees) permet de quantifier les mouvements qui affectent le substratum du bassin. L'application de ces methodes au Broad Fourteens Basin (Sud de la Mer du Nord), a partir d'une base de donnees constituee par 3000 km de sismique reflexion et une cinquantaine de puits (consultee grâce a Elf-Petroland) a mis en evidence une histoire polyphasee complexe, affectant une couverture decollee de son socle. Cette histoire est composee principalement : 1) d'une extension jurassique, puis 2) d'une extension cretace inferieur avec une subsidence dans le bassin d'environ 1000 m et une importante surrection initiale des marges, 3) d'une compression avec une composante decrochante senestre au Cretace superieur le long des failles de bordure orientees N160° ; elle a induit une erosion du centre du bassin de plus de 3000 m, et un raccourcissement horizontai de l'ordre de 10 %, 4) d'une extension neogene plus limitee. Une analyse detaillee a permis de mettre en evidence seize unites sedimentaires retracant les mouvements tectoniques et les fluctuations relatives du niveau de la mer au Cretace dans le bassin. Des correlations temporelles entre le Broad Fourteens Basin, d'autres bassins intraplaques et la cinematique des plaques aux pourtours de l'Europe de l'Ouest semblent envisageables. La reorganisation des plaques mondiales parait etre a l'origine de variations horizontales des contraintes intraplaques, qui induisent a la fois des reactivations d'accidents preexistants de la croute fragile et des mouvements verticaux (flambage) de la lithosphere.