Enregistrement sédimentaire de la déformation et réponse des systèmes sédimentaires dans un bassin d'avant chaîne : Exemple du bassin d'Aquitaine au Paléogène.

La convergence Iberie-Eurasie, a l'origine de l'orogenese pyreneenne, enregistre trois phases d'accelerations (Vissers et Meijer, 2012): au Cretace superieur, a l'Ypresien superieur ainsi qu'au Bartonien. Ces differents stades d'accelerations sont separes par des phases de ralentissement de la convergence, au Paleocene et au Lutetien. Bien que la deformation finie de l'avant-pays nord Pyreneen soit connue, les âges precis des deformations, le caractere mono et polyphase et la reponse des systemes sedimentaires (accommodations, flux, forcages) restent a caracteriser. Ce travail se base sur de nouveaux profils sismiques qui permettent de preciser les geometries qui etaient principalement caracterisees par l'interpretation sequentielle sur diagraphies. Cette vision 3D apporte un nouvel eclairage sur l'organisation sequentielle et l'evolution du bassin d'Aquitaine au Paleogene. Du Danien a l'Eocene basal, la sedimentation est dominee par des plateformes carbonatees, en continuites paleogeographiques du Cretace superieur. Le domaine Sud Aquitain connait par la suite un ennoiement generalise d'Ouest en Est (Serrano, 2001), associe a une phase majeure d'erosion sous-marine. Elle s'exprime par de grandes incisions, non decrites jusqu'a present (atteignant localement le Cretace superieur) et par une forte condensation des depots en domaine distal. Le bassin connait ensuite (Ypresien- Lutetien) une reorganisation tant dans les systemes sedimentaires que sur le plan paleogeographique avec le developpement de systemes silicoclastiques de type deltaique progradant d'Est en Ouest, classiquement decrit dans la litterature (Sztrakos, 2005 ; Serrano, 2001 et Dubreuih et al., 1995). Trois grandes sequences y sont identifiees. Contrairement aux interpretations precedentes identifiant de simples progradations, les profils sismiques montrent que ces sequences sont marquees par des phases de suppression d'espaces disponibles, enregistrees sous la forme de prismes de bas niveau. Ces bas niveaux presentent des geometries en regressions forcees a proximite de certaines rides saliferes, probablement en lien avec la reactivation des structures durant l'Ypresien superieur. Ces regressions forcees ne permettent pas la preservation des depots d'environnements fluviatiles (Sables de Lussagnet) classiquement rattaches a ces prismes sedimentaires. Nous faisons l'hypothese que ces facies sont a rattacher a une periode de depot differente. Le Lutetien superieur est caracterise par une sedimentation carbonatee a affinite recifale qui temoigne d'une diminution du flux terrigene. L'analyse des lignes sismiques a permis de mettre en evidence une forte erosion de la partie Ouest de cette plateforme synchrone du creusement de vallees incisees plus a l'Est. La chute du niveau marin relatif a l'origine de ces erosions entraine le depot, vers l'ouest, de sediments terrigenes marins qui transitent probablement par ces vallees incisees en amont du profil de depot. Au Bartonien, une transgression affecte le sud du bassin d'Aquitaine. Elle permet la mise en place de systemes mixtes terrigenes/carbonates en domaine marin et conduit egalement a un remplissage transgressif des paleovallees. C'est au cours de cette periode que serait preserve la majorite des facies fluviatiles reservoirs (Sables de Lussagnet). La zone connait ensuite une generalisation de la continentalisation avec le depot d'une puissante serie molassiques principalement d'âge Priabonien a Oligocene. L'approche en stratigraphie sismique et en stratigraphie sequentielle a partir d'une couverture sismique dense, a permis de preciser l'evolution des systemes sedimentaires du bassin au Paleogene face aux forcages tectoniques et aux variations des flux sedimentaires. Elle a egalement permis d'admettre des faits nouveaux et inedits : l'existence d'une discontinuite majeure a la transition Paleocene superieur-Ypresien superieur, une serie progradante de type bas niveau/regression forcee a l'Ypresien, une discontinuite base bartonienne et un remplissage transgressif des incisions d'âge Bartonien. Les differents changements dans la dynamique sedimentaire, ont egalement pu etre relies a des evenements majeurs de l'evolution de la chaine.