Evolution cinématique triasico-jurassique de l'Atlantique central : Implications sur l'évolution géodynamique des marges homologues nord ouest africaine et américaine

Abstract

L’Atlantique Central (ATLC) est le domaine océanique situé entre les zones de fracture Terre Neuve – Acores – Gibraltar au Nord et les zones de fracture équatoriales au sud. Il est bordé à l’Est par la marge Nord Ouest africaine et à l’§Ouest par la marge sud-est canadienne et est américaine. Les marges homologues de l’ATLC sont de type passif et sont caractérisée par des structures qui leur sont typiques. - Les structures à l’origine des anomalies magnétiques marginales : la East Coast Magnetic Anomaly (ECMA), la Blake Spur Magnetic Anomaly (BSMA) et l’anomalie E ; côté américain ; les anomalies Slope (S) et West Africain Coast Magnetic Anomaly (WACMA) côté africain ; - Les bassins à évaporites marginaux ; les bassins de Nouvelle Ecosse et de Caroline côté américain et le bassin NO marocain et de Mauritanie côté africain. Les deux grands modèles de synthèse cinématique de l’ATLC sont ceux d’Olivet et al. (1984) et de Klitgord et Schouten (1986). Les principaux problèmes géologiques qu’ils soulèvent concernent : - La reconstitution initiale avant toute accrétion océanique avec l’impossibilité de juxtaposer à la fois les limites actuelles vers l’océan des provinces salifères marginales d’âge triasico-liasique et les bords externes des anomalies magnétiques marginales interprétés comme limite contient-océan. - L’âge Jurassique moyen du début de l’accrétion. Il est calculé à partir d’extrapolation de taux d’ouverture océanique et introduit une ambiguïté dans l’interprétation des deux phases tectoniques et magmatiques connues à terre sur les deux marges homologue : la phase triasico-liasique et la phase jurassique moyen. L’objectif de ce travail est de faire en sorte que la double lecture réalisée à la fois à terre, les structures des phases tectoniques et magmatiques ; et en mer, les structures à l’origine des anomalies magnétiques et les bassins à évaporites, soit discutée et approchée dans le cadre d’un modèle géodynamique cohérent de l’évolution triasico-jurassique de l’ATLC. Les données utilisées sont des données géophysiques : magmatiques, gravimétriques, sismique réflexion-réfraction, complétées par une synthèse bibliographique de données géologiques : tectonique, stratigraphie, magmatisme et volcanisme. Nous avons donc réalisé : - Une nouvelle cartographie des anomalies magmatiques marginales de l’ATLC. Le résultat consiste à la mise en évidence d’une anomalie côtière au large de la Mauritanie et du Sénégal. Nous l’avons interprété comme limite continent-océan alors que dans les travaux antérieurs cette limite passait par l’anomalie du Sénégal, située à terre. Cette nouvelle interprétation résout entre autre, un problème de taille : la disposition du bassin à évaporites triasico-liasique de Mauritanie par rapport à l’anomalie marginale. - Une nouvelle cartographie des limites vers l’océan des bassins à évaporites triasico-liasique en particulier sur la marge de la Nouvelle Ecosse. L’analyse des profils de sismique réflexion profonde sur cette marge nous a convaincu de la position stratigraphique anomale de la série salifère à l’origine des diapirs, au-delà de la ECMA. Cette allochtonie des évaporites révélée pour la première fois permet de postuler l’hypothèse selon laquelle la série salifère débordante sur la limite contient – océan et qui appartient à la formation triasico-liasique Argo, se situerait à l’époque de sa mise en place à l’Ouest de la ECMA. Elle aurait subit à une phase de soulèvement tectonique généralisée qui aurait affecté l’Atlantique Nord et généralement la Nouvelle Ecosse (Avalon Uplif) au passage Jurassique – Crétacé. L’ensemble des provinces évaporitiques des deux marges homologues se retrouvent donc dans une position qui répond à une même logique : elles sont cernées par les anomalies magnétiques marginales. La reconstitution initiale avant l’accrétion océanique réalisée, juxtapose les bords externes des anomalies magnétiques marginales. La reconstitution initiale avant l’accrétion océanique réalisée, juxtapose les bords externes des anomalies marginales et les bords vers l’océan des provinces salifères. Dette reconstitution introduit une déformation intra-plaque entre la Meseta et le craton ouest africain et rend comporte de la déformation postérieure dans le domaine atlasique. L’âge du début de l’accrétion océanique dans l’ATLC que nous proposons est apprécié sur des critères géologiques : stratigraphiques, tectoniques et magmatiques : la fin des dépôts des évaporites coïncide avec une forte activité magmatique et volcanique de la Central Atlantic Magmatic Province (CAMP) : elle marquerait le début de l’accrétion océanique dans l’ATLC. Cet âge est fin Sinémurien (195 Ma, selon l’échelle de Gradstein et al., 1996 ; 191 Ma, selon Palfy et al., soit un vieillissement d’environ 15 à 20 Ma par rapport à l’âge Jurassique moyen communément admis. L’évolution jurassique proposée dans ce travail met en évidence une ouverture initiale extrêmement lente avec la formation un océan étroit de 300 km sur 30 Ma. L’époque de la BSMA (probablement avant, époque de l’anomale E) correspondrait à une accélération de l’ouverture et marquerait le début de la véritable cinématique mésozoïque de l’ATLC. L’évolution triasique montre le dépôt des évaporites dans le bassin NO marocain sur une croûte dont l’épaisseur ne dépasse pas 10 km, jusqu’à la fin du Sinémurien. Ces dépôts contrairement la paléo-bathymétrie du toit de la croûte à cette époque et introduisent une anomalie de subsidence dans l’application des modèles classiques d’amincissement par étirement.