Geophysical characterization (potential methods, seismic mapping) of geological structures : from pan-African terranes of the trans-Saharan belt, to tunnel valleys and glacial incisions in the North Sea and Algeria

Caractérisation géophysique (méthodes potentielles, imagerie sismique) de structures géologiques : des terranes panafricains de la chaine trans-saharienne, aux vallées-tunnel et incisions glaciaires de la Mer du Nord et d'Algérie

Sonia Brahimi (1)

1 IPGS - Institut de physique du globe de Strasbourg

The magnetic and gravimetric data analysis of the northern part of the trans-saharan belt allowed to propose a geophysical and rheological compartmentalization map of its crustal structures and to visualize the Tuareg shield terranes over 1000 km to the north, under the saharan sedimentary basins and several aspects have been discussed. A pseudo network of four successive generations of paleovalleys and incisions has been identified on the upper Ordovician glacial succession in the north-eastern part of the Illizi basin on the basis of high-resolution seismic data. For each incision, the geometry and seismic facies of their filling have been determined. Parallelism between the distribution of some paleovalleys and magnetic anomaly orientations has been observed, but no stratigraphic relationship between them has been identified on seismic sections. A complex network of Pleistocene glacial tunnel valleys in the North Sea has been identified on the basis of high-resolution aeromagnetic data. A detailed magnetic analysis was performed by combining several magnetic methods. Finally, 2D synthetic magnetic models were calculated for Ordovician incisions, applied in the case of the Illizi basin. The results obtained show that their magnetic detection is possible, if a high-resolution magnetic survey would still be available.

L’analyse des données magnétiques et gravimétriques de la partie nord de la ceinture trans-saharienne a permis de proposer une carte de compartimentalisation géophysique et rhéologique des structures crustales et de visualiser les terranes du bouclier Touareg sur plus de 1000 km au nord, sous les bassins sédimentaires sahariens et plusieurs aspects ont pu être discutés. Un pseudo réseau de quatre générations successives de paléovallées et incisions a été mis en évidence dans la succession glaciaire de l’Ordovicien supérieur au NE du bassin d’Illizi sur la base des données sismiques de haute résolution. Pour chaque incision, la géométrie ainsi que les faciès sismiques de leur remplissage ont été déterminés. Un parallélisme entre la distribution de certaines paléovallées et l'orientation des anomalies magnétiques a été observé, mais aucune relation stratigraphique entre ces structures n'a été identifiée sur les sections sismiques. Un réseau complexe de vallées tunnel glaciaires du Pléistocène en mer du Nord a été identifié sur la base de données aéromagnétiques à haute résolution. Une analyse magnétique détaillée a été réalisée en combinant plusieurs méthodes magnétiques. A la fin, des modèles magnétiques synthétiques 2D ont été calculés pour les incisions ordoviciennes, appliqué pour le cas du bassin d’Illizi. Les résultats obtenus montrent que leur détection magnétique est possible, si toutes fois un levé magnétique à haute résolution serait disponible.

Mots clés: Pan-African orogeny; Terranes; Geophysical lineaments; Ordovician paleovalleys; Illizi basin; Pleistocene tunnel valleys; Magnetism; Gravimetry; Seismic

Mots clés: Orogenèse panafricaine; Terranes; Linéaments géophysiques; Paléovallées ordoviciennes; Bassin d’Illizi; Vallées tunnel pléistocène; Magnétisme; Gravimétrie; Sismique

Domaines: Géophysique [physics.geo-ph]

Sonia Brahimi. Caractérisation géophysique (méthodes potentielles, imagerie sismique) de structures géologiques : des terranes panafricains de la chaine trans-saharienne, aux vallées-tunnel et incisions glaciaires de la Mer du Nord et d'Algérie. Géophysique [physics.geo-ph]. Université de Strasbourg, 2019. Français. ⟨NNT : 2019STRAH005⟩. ⟨tel-02560541⟩