Reconstruction des paléo-drainages des bassins précoces péri-orogéniques (Crétacé terminal-Paléocène) à partir des dépôts fluviatiles dans le système pyrénéen oriental

Abstract

Lors de la phase précoce de l’orogène pyrénéen, la localisation et le calendrier de la mise en place des premiers reliefs pyrénéens restent incertains. L’enregistrement des dépôts continentaux du Crétacé terminal au Paléocène dans les bassins péri-orogéniques du système pyrénéen oriental permet d’observer les architectures fluviatiles pour (1) reconstruire les paléo-drainages, (2) estimer les localisations des paléo-reliefs, et (3) contraindre et comparer les flux sédimentaires dans le système. L’étude a été menée dans le Bassin de Tremp (Espagne), dans les Corbières, en Languedoc et en Provence (France). La première partie de ce travail correspond à l’analyse sédimentologique et la cartographie des objets permettant de réaliser des modèles de dépôts et d‘estimer la provenance des sédiments. La deuxième partie de ce travail consiste à améliorer le calage stratigraphique de ces séries continentales grâce à une analyse des variations du δ13Corg réalisée sur deux coupes de part et d’autre des Pyrénées Orientales (Orcau-Talarn, en Espagne et Saint-Ser en Provence) du Campanien au Danien, en comparant le signal à des coupes de références marines. Ce travail a permis de montrer que du Campanien au Maastrichtien inférieur, les flux majeurs sont enregistrés dans la zone sud des Corbières et dans le bassin de Tremp ; au Maastrichtien supérieur, des flux locaux émanent de petits reliefs actifs ; à la transition Crétacé-Tertiaire, l’ensemble de la zone enregistre une période lacustre plus importante dans le domaine nord ; au Dano-Sélandien, le système enregistre un flux majeur au nord du Bassin de Tremp et dans l’ ouest des Corbières, tandis que les petits reliefs actifs forment encore des sources locales dans toutes la zone septentrionale. Ainsi les paléo-drainages montrent que la majorité des sédiments proviennent en début d’orogenèse d’abord des zones externes, et d’une zone proto-axial orientale, disparue lors de l’ouverture du Golfe du Lion, puis la ré-activation d’anciennes structures au Nord et l’émersion des nappes au Sud engendrent la production locale de sédiments et le partitionnement des flux. Il faut attendre le Thanétien moyen voire l’Eocène pour enregistrer des sédiments de la zone axiale, soit environ 26 Ma après le début de la convergence.