Interaction tectonique-sédimentation dans le rift de Corinthe, Grèce. Architecture stratigraphique et sédimentologie du Gilbert-delta de Kerinitis, Interaction between tectonics and sedimentation in the Corinth rift, Greece. Stratigraphic architecture and sedimentology of the Kerinitis Gilbert-delta

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INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE

Ecole Doctorale Ressources Procédés Produits Environnements (RP2E)



THESE

présentée pour obtenir le grade de

Docteur de l’Institut National Polytechnique de Lorraine
en Géosciences



par


Nicolas BACKERT



Interaction tectonique-sédimentation dans le rift de Corinthe, Grèce.

Architecture stratigraphique et sédimentologie du Gilbert-delta de Kerinitis.



Soutenance publique le 28 mai 2009




Composition du Jury :

Michel GUIRAUD – Université de Bourgogne (Dijon) Rapporteur
Mariano MARZO – Facultat de Geología (Barcelona, España)

Yves GERAUD – Institut de Physique du Globe-Ecole et
Observatoire des Sciences de la Terre (Strasbourg) Examinateur
Gary NICHOLS – Royal Holloway, University of London (GB) inateur

Alain CHEILLETZ – Centre de Recherches Pétrographiques
et Géochimiques (CRPG)-Ecole Nationale Supérieure de
Géologie (ENSG, Vandoeuvre-lès-Nancy) Président du Jury

Mary FORD – CRPG-ENSG (Vandoeuvre-lès-Nancy) Directrice de thèse
Fabrice MALARTRE – Géologie et Gestion des Ressources
Minérales et Energétiques (G2R)-ENSG (Vandoeuvre-lès-Nancy) Co-directeur de thèse
1REMERCIEMENTS



Je tiens à remercier mes directeurs de thèse, Mary Ford et Fabrice Malartre pour leur
patience et la très grande pédagogie dont ils ont fait preuve tout au long de cette thèse. Ils
m’ont beaucoup appris sur le terrain et m’ont toujours soutenu. Leur complémentarité a été un
atout pour moi.
Un grand merci à ma mère pour son aide dans les corrections des fautes d’orthographe,
de grammaire et de ponctuation. «Tu fais des phrases trop longues» m’a-t-elle souvent dit. Je
remercie mon frère pour son aide pour ma dernière mission de terrain en Grèce ainsi que pour
la logistique. Je les remercie tous les deux du fond du cœur pour leur soutien dans tous les
moments.
Mes remerciements vont également à Živil ė qui m’a soutenu et donné de nombreux
conseils de rédaction, étant passée par là elle-même.
Je remercie également Sylvain Bourlange avec qui j’ai eu de nombreuses discussions,
dont beaucoup n’avaient pas attrait à la géologie : guitare, cyclo-tourisme, phasmes, etc. Il
m’a également beaucoup aidé et passé pas mal de «trucs» lors des TD de géologie structurale
à l’Ecole Nationale Supérieure de Géologie (ENSG). Un grand merci également à David
Jousselin à qui je dois un bon complément en formation musicale! Je remercie Christian Le
Carlier de Veslud pour son aide dans la manipulation du SIG Ilwis et de gOcad. J’adresse mes
remerciements à Sébastien Rohais pour ses conseils. Un grand merci à Laurent Jolivet, que
j’ai rencontré «dans le rift», pour sa grande gentillesse et sa bonne humeur.
Merci à mes amis d’ici mais également d’ailleurs pour leur intérêt et leur soutien : Lise,
Sylvain, Laure, Sandrine, Mathieu ainsi qu’aux collègues du bureau d’à côté : Johan, Jenny,
Nicolas dit «le Petit» pour leur sympathie et leur constante bonne humeur, mais également des
autres bureaux : Emile, Romain, Céline, Johana, Magali, Maxence, Ewan…
Un merci aux collègues du CRPG et de l’UHP. Tout d’abord François Faure pour ses
très judicieux conseils sur la façon de ne pas s’inquiéter de recevoir quinze plannings
différents dans la journée lorsque j’étais ATER, ainsi que pour son très bon sens de
l’orientation dans les couloirs de l’Université Henri Poincaré. Merci à Micheline Hanzo,
Bernard Lathuilière, Christian Hibsch, Stéphanie Duchêne, Judith Sausse, Cécile Fabre et
Liliane Roussel pour leur aide et leur gentillesse.
Mes remerciements vont également à «Jacky» l’imprimeur, à Larry, excellent «web-
master» du CRPG, aux secrétaires (Nathalie et Aurélie) et à Cathy la bibliothécaire.
Mes périodes de terrain dans le Golfe de Corinthe auraient été bien différentes sans
l’existence des appartements de la famille Dimitropoulos à Elionas et à Akrata. Un grand
merci à Andreas d’Elionas pour sa grande hospitalité. J’aimerais également remercier toutes
les personnes anonymes du Golfe de Corinthe, travaillant dans les champs ou se promenant
tout simplement, qui ont montré à mon égard une très grande gentillesse, ainsi qu’une grande
curiosité pour mon travail. Je leur dois beaucoup de raccourcis et d’informations. Je
n’oublierai jamais l’aide formidable que j’ai reçue d’une famille d’Achladia, lorsque j’étais
trempé jusqu’aux os par un orage. Merci également aux personnes qui m’ont invité à déjeuner
sur le terrain ou qui s’inquiétaient tout simplement de savoir si j’avais assez d’eau et de
nourriture et qui m’ont aidé à dégager ma voiture de mauvais pas… Merci à ma Citröen Saxo
qui m’a accompagné par deux fois sur le terrain et à qui je dois beaucoup !
Un grand merci au personnel du CESS de Bar le Duc : Pascal et Florence pour leur
très chaleureux accueil lorsque j’avais des cours à donner.
Et enfin………je présente mes excuses aux personnes que j’aurais
malencontreusement oubliées mais je leur adresse mes plus sincères remerciements !
2
























A mon père
3Interaction tectonique-sédimentation dans le rift de Corinthe, Grèce.
Architecture stratigraphique et sédimentologie du Gilbert-delta de Kerinitis.


Résumé :

La stratigraphie synrift du bloc de faille est divisée en trois groupes stratigraphiques,
représentant une épaisseur de 1624 m. Le Groupe inférieur est composé de sédiments fluvio-
lacustres, le Groupe moyen comporte les Gilbert-deltas géants et leurs faciès fins associés, le
Groupe supérieur est formé de Gilbert-deltas récents à actuels ainsi que de formations
superficielles. La discordance basale de l’Unité du prérift présente une paléotopographie. La
phase d'extension précoce (Groupe inférieur) est caractérisée par une très faible subsidence
assurée par l’activité précoce de la faille de Pirgaki et des failles mineures. La transition avec
la phase d'extension principale (Groupe moyen) est marquée par un approfondissement du
bassin ainsi que par une augmentation du taux de subsidence. La phase d'abandon et de
soulèvement du bloc (Groupe supérieur) est caractérisée par des évènements de creusement-
comblement. Le Gilbert-delta géant de Kerinitis se serait déposé dans la période Pléistocène
inférieur-Pléistocène moyen, en milieu marin. L’étude de la sédimentologie de faciès a permis
de mettre en évidence quatre associations de faciès : topset, foreset, bottomset, prodelta.
L’architecture stratigraphique est composée de onze Unités Stratigraphiques (SU) séparées
par onze Surfaces Stratigraphiques (KSS). Dans un contexte de création continue d’espace
d’accommodation, les SU se déposent pendant les maxima et les périodes de chute du niveau
marin. Les KSS se mettent en place pendant des périodes d’augmentation du niveau marin.
Les quatres étapes de construction du Gilbert-delta de Kerinitis ont enregistré le début, le
maximum et l’arrêt de l’activité du système de failles.

Mots clés :
Rift de Corinthe – Bloc de faille – Stratigraphie synrift – Gilbert-delta – S&