Quantification des mouvements verticaux cénozoïques du Massif armoricain à partir d’une nouvelle compilation des chartes eustatiques et des paléobathymétries des dépôts marins
Résumé
Le Massif armoricain est un domaine de socle cadomo-varisque bordé par des bassins sédimentaires périphériques méso-cénozoïques (bassin de Paris, Manche, Marge sud-armoricaine) dont les limites sont érosives. Au cours du mésozoïque, ce massif a subi deux phases d’exhumation de faible amplitude, traduisant des déformations de moyenne longueur d’onde d’échelle ouest-européenne (Bessin et al., Geomorphology, 2015), respectivement en lien avec (i) l’ouverture du Golfe de Gascogne au Crétacé inférieur et (ii) la convergence Afrique-Eurasie au Paléocène. Ces phases d’exhumations sont précédées de phases d’enfouissement liées à des hauts niveaux eustatiques (i) au Jurassique moyen à supérieur et (ii) au Crétacé supérieur (plate-forme de la Craie). Afin de préciser l’évolution géologique et géomorphologique cénozoïque du Massif armoricain, nous avons réalisé une quantification des mouvements verticaux cénozoïques du massif armoricain à partir (i) de l’altitude actuelle des dépôts sédimentaires cénozoïques datés présents sur le Massif armoricain, (ii) des paléo-bathymétries déduites des faciès sédimentaires de ces dépôts et (iii) des niveaux eustatiques contemporains de ces dépôts issus d’une nouvelle compilation et d’une sélection de différentes chartes eustatiques disponibles et construite à partir de données différentes (Cramer et al., JGR-Oceans, 2011: température de surface des océans ; Müller et al., Science, 2008 : variation de volume du fond des océans ; Rowley, J. Geol., 2013 : mesure de l’ennoiement marin des continents).
Notre étude intégrée couplant analyse de bassins, analyse géomorphologique et quantification des mouvements verticaux met en évidence des déformation de moyenne (lithosphérique) à grande (? ; mantellique) longueur d’onde et démontre :
(i) un domaine armoricain de très faible relief et stable au Bartonien (41 – 38 Ma) ;
(ii) une subsidence différentielle du domaine armoricain à la limite Éocène – Oligocène (environ 34 Ma) traduisant une déformation flexurale repérée à l’échelle ouest-européenne (e.g. Irlande, Écosse, Allemagne ; processus mantellique ?) associée à des déformations de courte longueur d’onde décrocompressives en lien avec la convergence Afrique-Eurasie ;
(iii) une phase de stabilité généralisée du Rupélien au Miocène moyen (28 – 12 Ma) ; (iv) 2 phases de surrection en lien avec la convergence Apulie-Eurasie : (a) à la limite Miocène moyen – Miocène supérieur (12 – 8 Ma) et (b) une surrection différentielle durant le Pliocène supérieur – Pléistocène inférieur (3,5 – 1,5 Ma).