Les systèmes turbiditiques profonds de la marge celtique-armoricaine (Golfe de Gascogne) : physiographie et évolution au cours des derniers 30 000 ans

Abstract

Ce travail, basé sur l'analyse et l'interprétation de données acoustiques (sismique 3.5 kHz et multifaisceaux EM12) et de prélèvements (carottes Kullenberg), propose une reconstruction du fonctionnement sédimentaire récent (derniers 30 000 ans) du domaine profond de la Marge Celtique-Armoricaine. Les résultats obtenus ont permis d'interpréter l'ensemble des systèmes turbiditiques localisés au sein de la marge, comme un système multi-source de type "rampe". En effet, contrairement à la majorité des systèmes turbiditiques modernes, alimentés par une source ponctuelle, le domaine profond de la Marge Celtique-Armoricaine semble équitablement alimenté et abrite plusieurs systèmes turbiditiques de taille réduite, localisés au débouché de chaque canyon majeur. L'analyse détaillée des faciès et séquences sédimentaires a permis de mettre en évidence un fonctionnement sédimentaire lié aux conditions environnementales régnant au sein de la plateforme continentale Celtique. En bas niveau marin, la position du Delta de la MerCeltique associé à de forts courants tidaux, semble représenter le facteur dominant contrôlant les apports sédimentaires vers le domaine profond. Cette configuration a entraîné, au cours du Stade isotopique 2, d'importants apports sédimentaires d'origine fluvio-deltaïque qui se sont traduits par des séquences turbiditiques argilo-silteuses déposées sur les levées. En haut niveau marin, malgré la disparition de la totalité des réseaux hydrographiques, des apports sableux récents témoignent d'une alimentation épisodique du domaine profond. Ces apports, mis en évidence par des niveaux sableux centimétriques à métriques intercalés dans des argiles d'origine hémipélagique, témoignent d'écoulements turbiditiques de haute densité. Ce deuxième type de fonctionnement semble lié à la présence de corps sableux tidaux localisés sur la plateforme externe, ainsi qu'au transport sableux résiduel, orienté actuellement pour l'ensemble de la Mer Celtique vers le rebord de pente.

Based on interpretation of acoustic data (3.5 kHz seismic and EM12 swath bathymetry data) and bottom sampling (Kullenberg cores), this memoir proposes a review of Celtic and Armorican margin deep sea sedimentation during the last 30 000 years BP. Our results show that the whole Celtic and Armorican turbidite systems corresponds to a mud/sand-rich multisource ramp. Indeed unlike the point-source submarine fan fed by a single feeder channel, the Celtic and Armorican deep-sea environments are fed by 8 mains channels on the lower slope forming several small sized turbidite systems. Sedimentary facies and sequences analysis document the evolution of sedimentation linked to the environmental conditions on the Celtic continental shelf during the Marine Isotopic Stage 1 and 2. During the last lowstand of sea-level, the overbank deposits give evidence of the occurrence of relatively low-density turbidity currents that would have originated at the front of a deltaic environment on the Celtic continental shelf. During the high sea-level conditions, despite the disappearance of rivers and deltaic edifices on the shelf, recent sandy layers indicate episodic high-density turbidity currents. These sandy Holocene supplies seems derived from reworked outer shelf sand due to the high-energy conditions on the shelf and to the net sand transport from the near shore to the margin slope during high sea-level periods.