Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Sand intrusions (or injectites) are most often the product of post-depositional remobilization of sand leading to its injection into the surrounding rocks. While injectites were recognized for the first time nearly 200 years ago, their emplacement process has been studied for a couple of decades only, since the concepts of deep sea depositional environments have allowed us to better understand their emplacement processes. However, these processes are still relatively poorly understood. Our approach is based on the study of injectites in the Lower Congo Basin from seismic and well data, which we compare to a fossil system in the SE France basin. We have shown that: (1) In buried turbidite channel systems draping deposits on the channel flanks and terraces of channels have the same geophysical signature as 'wing-like' injectites. Finally, the only criterion for identifying seismic injectites is the presence of bedding-discordant seismic reflections, and in the best case the associated uplift of the overlying seismic reflectors. (2) Seismic-scale conical and saucer-shaped sand injectites have been identified in the Lower Congo Basin. The remobilization is likely due to overpressuring induced by the buoyancy effect of hydrocarbons trapped in the margins of a lobe buried underneath 160 m of sediment, followed by the sudden injection of fluidized sand associated with fault reactivation of faults (with a possible role of nearby salt diapirs). (3) A network of injectites (dykes, sills/wings and laccoliths) was formed in the Vocontian basin during the late Albian and/or early Cenomanian, from a lower-middle Albian turbidite channel. The emplacement is probably due to the early compartmentalization of the channel during its burial and the increase of the sedimentation rate generating overpressure; and the subsequent large influx of deep fluids triggering injection. The injection of sand was polyphased: a first episode formed the sills and another emplaced the dykes. Sills/wings and dykes propagated about 2 km laterally away from the parent sand body and about 200 m up to the surface, revealing a much more extended lateral than vertical reach, contrary to the classically accepted idea from the interpretation of seismic data. (4) The emplacement of this large network of injectites was governed by hydrofracturing. Therefore, its morphology is dependent on the host rock heterogeneity (isotropy, fractures), the paleo-stress orientation (ó3 = NW-SE) and the burial depth of the source (300-600 m) at the time of injection. The study of this fossil network allows us to define the relationship between morphology of the injected network and stress state at the time of injection. This relationship can be extrapolated to constrain the morphology of subsurface networks beyond seismicvisibility. (5) Sands injected into low permeability lithologies bear evidence to a major event of fluid escape in the studied basin, but also channeled fluids long after their formation. In this way, injectites both attest to specific episodes of fluid migration in sedimentary basins and contribute to long-lived re-routing of migrating fluids once emplaced. The injection of sand is associated with the sudden escape of fluids, probably resulting from a significant tectonic and/or sedimentary event; in addition, the architecture of injectite networks is governed by the local paleo-stress and heterogeneity in the host rock. Consequently, characterizing injectite networks is an important step in understanding the plumbing systems of continental margins, i.e. the post-depositional evolution of sedimentary basins.
Les intrusions sableuses (ou injectites) sont le plus souvent le produit de la remobilisation post-dépositionnelle des sédiments et de l'injection du sable dans les roches environnantes. Bien que reconnues pour la première fois il y a près de 200 ans, elles ne sont réellement étudiées que depuis quelques dizaines d'années, depuis que les concepts sur les environnements de dépôt dans les domaines marins profonds nous permettent de mieux comprendre les processus de mise en place. Cependant, ces processus restent encore aujourd'hui relativement mal compris. Notre approche repose sur l'étude d'injectites dans le bassin du Bas-Congo a partir de données de sismique et de puits que nous comparerons a un système fossile dans le bassin du SE de la France. Nous avons montre que : (1) Dans des systèmes de chenaux turbiditiques enfouis, les dépôts de drapage sur les marges et terrasses de chenaux présentent la même signature géophysique que les injectites de type "wing". Finalement, le seul critère sismique d'identification des injectites est la présence de réflexions sismiques sécantes vis-a-vis de la stratigraphie associée dans le meilleur des cas au soulèvement des réflecteurs sismiques sus-jacents. (2) Des injectites d'échelle sismique en forme de cône et d'assiette ont été identifiées dans le bassin du Bas-Congo. La remobilisation résulte probablement des pressions anormales induites par l'effet de flottabilité des hydrocarbures piégés dans les marges d'un lobe enfoui sous 160 m de sédiment, puis de l'injection soudaine du sable fluidise associée a la réactivation de failles (possible rôle des diapirs de sel a proximité). (3) Un réseau d'injectites (dykes, sills/wings et laccolites) s'est formé dans le bassin Vocontien entre la fin de l'Albien supérieur et/ou le début du Cénomanien, depuis un chenal turbiditique de l'Albien inférieur-moyen. La mise en place résulte probablement de la compartimentalisation précoce du chenal au cours de son enfouissement et de l'augmentation du taux de sédimentation générant la surpression et de l'apport ulterieur d'importante quantité de fluides profonds déclenchant l'injection. L'injection du sable a été polyphasée : une première injection a formé des sills et une suivante des dykes. Les sills/wings et les dykes se sont propagés latéralement au chenal source sur environ 2 km et vers la surface sur environ 200 m, mettant en évidence une forte remobilisation latérale plutôt que verticale, contrairement a l'idée classiquement admise a partir de l'interprétation des données sismiques. (4) La formation de ce large réseau d'injectites a été gouvernée par des mécanismes d'hydrofracturation. Par conséquent, sa morphologie a été dépendante des hétérogenéités de la roche hôte (milieu isotrope, fracture), des directions de paléo-contraintes (ƒÐ3 = NWSE) et de la profondeur d'enfouissement de la source (300-600 m) au moment de l'injection. L'étude de ce réseau fossile permet de définir les relations entre morphologie du réseau injecté et état de contraintes au moment de l'injection. Cette relation peut être extrapolée de façon à contraindre la morphologie des réseaux de subsurface au-delà de la visibilité sismique. (5) Les sables injectés dans des lithologies de faible perméabilité témoignent d'un épisode d'échappement de fluide important dans les bassins étudiés mais ont aussi guide les fluides longtemps après leur formation. Les injectites contribuent ainsi a l'initiation épisodique et la pérennisation de migrations de fluides dans les bassins sedimentaires. Le processus d'injection est associé a l'échappement brutal de fluides, résultant vraisemblablement d'un évènement tectonique et/ou sédimentaire important, et l'architecture des réseaux d'injectites est gouverné par les paléo-contraintes locales et les hétérogénéités de la roche hôte. Par conséquent, la caractérisation des réseaux d'injectites est une étape importante dans la compréhension de la plomberie des marges, c'est-a-dire l'évolution post-dépôt des bassins sédimentaires.
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Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : Une approche par datations multiples a été menée sur les dépôts de sédiments de crue retrouvés dans les gorges du Gardon (Languedoc). Le plomb-210, le césium-137 et l’analyse géochimique des sédiments contaminés par les mines ont été utilisés pour reconstruire l’histoire des dépôts de crue. Cette approche a été combinée avec l’historique des crues du Gardon depuis 1890 pour affiner l’approche géochronologique. Au niveau de la cavité GG et de la terrasse GE les analyses ont permis d’illustrer les mécanismes d’érosion-redéposition pouvant perturber les séquences de sédiments. Les enregistrements des dépôts de sédiments de crue sont complets sur la terrasse GE située à 10 m au-dessus du lit mineur à partir de 1958, et incomplets auparavant. Sur la période 1880-1958, 25 crues ont eu un débit suffisant (>1450 m3/s) pour recouvrir la terrasse, alors que l’on recense seulement 5 à 6 crues depuis 1958 (pour un débit de submersion supérieur à 1700 m3/s). L’augmentation progressive du débit de submersion et la fréquence moindre d’inondation de la terrasse ont pu permettre sur la période récente la stabilisation de la couche de surface par la végétation et limiter l’érosion lors de crues importantes. Les enregistrements semblent complets dans la cavité GG située à 15 m au-dessus du lit mineur. La fréquence moindre de submersion à ce niveau plus élevé peut expliquer une meilleure stabilisation des dépôts de crue, rendus moins vulnérables à l’érosion. La datation au radiocarbone a été testée même si elle ne permet pas de dater avec précision les dépôts de crue des derniers siècles. Sur la terrasse GE, 80% des dates au carbone 14 sur charbon de bois sont beaucoup trop vieilles par rapport aux autres techniques de datation, ce qui peut s’expliquer par une remobilisation/déstockage de charbons de bois anciens. Les datations radiocarbone sur graines donnent de meilleurs résultats, car issues d’une production annuelle, plus facilement décomposable et moins sujette à des dépôts intermédiaires. Au final, il apparaît que la technique de datation par radiocarbone sur des charbons de bois retrouvés dans les séquences sédimentaires n’est pas fiable, alors qu’elle est la plus pratiquée en paléo-hydrologie. L’utilisation combinée du plomb-210, du césium-137, de l’analyse géochimique des sédiments et des informations sur les crues historiques a permis de discriminer et de dater les différents dépôts de crue de ce dernier siècle dans la cavité GG et la terrasse GE. / A multidating approach was carried out on slackwater flood deposits, preserved in valley side rock cave and terrace, of the Gardon River in Languedoc, southeast France. Lead-210, caesium-137, and geochemical analysis of mining-contaminated slackwater flood sediments have been used to reconstruct the history of these flood deposits. These age controls were combined with the continuous record of Gardon flow since 1890, and the combined records were then used to assign ages to slackwater deposits. The stratigraphic records of terrace GE and cave GG were excellent examples to illustrate the effects of erosion/preservation in a context of a progressively self-censoring, vertically accreting sequence. The sedimentary flood record of the terrace GE located at 10 m above the channel bed is complete for years post-1958 but incomplete before. During the 78-year period 1880-1958, 25 floods of a sufficient magnitude (> 1450 m3/s) have covered the terrace. Since 1958, however, the frequency of inundation of the deposits has been lower:only 5 or 6 floods in 52 years have been large enough to exceed the necessary threshold discharge (> 1700 m3/s). The progressive increase of threshold discharge and the reduced frequency of inundation at the terrace could allow stabilisation of the vegetation cover and improved protection against erosion from subsequent large magnitude flood events. The sedimentary flood record seems complete for cave GG located at 15 m above the channel bed. Here, the low frequency of events would have enabled a high degree of stabilisation of the sedimentary flood record, rendering the deposits less susceptible to erosion. Radiocarbon dating are used in this study and compared to the other dating techniques.Eighty percent of radiocarbon dates on charcoals were considerably older than those obtained by the other techniques in the terrace. On the other hand, radiocarbon dating on seeds provided better results. This discrepancy between radiocarbon dates on charcoal and seeds is explained by the nature of the dated material (permanent wood vs. annual production and resistance to degradation process). Finally, we showed in this study that although the most common dating technique used in paleoflood hydrology is radiocarbon dating, usually on charcoal preserved within slackwater flood sediments, this method did not permitus to define a coherent age model. Only the combined use of lead-210, caesium-137, and geochemical analysis of mining-contaminated sediments with the instrumental flood record can be applied to discriminate and date the recent slackwater deposits of the terrace GE and cave GG.
ISSN: 0169-555X

hal-01059669
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01059669/file/ly2014-pub00040953.pdf
IRSTEA : PUB00040953

Éditeur(s) : EDP Sciences
Résumé : We present results obtained from a pristine site of French Guiana (South America), at the Pic Matecho, a region far from gold mining activity. This area contains a small permanent lake, a rare situation in French Guiana. Tree canopy, soils and Lake Matecho sediments were analysed in total Hg and Pb-210. The annual deposit of litterfall is estimated at 40 mug (Hg)/m(2)/y. The top sediment content of 0.2 mug (Hg)/g indicates a large contribution of the atmospheric deposit. In sediment, the decrease of total Hg with depth is neither due to local human influence, nor to increase of atmospheric background during this century. It is attributed to remineralization of organic matter in the upper part of the sediment : the majority of the total Hg deposited at the water/sediment interface is not permanently trapped in the sediment but remobilized in water. Interpretation of the historical sediment profile suggests a constant deposit rate over the last millennium.
Journal De Physique Iv (1155-4339) (EDP Sciences), 2003-05 , Vol. 107 , P. 859-862

Droits : 2003 EDP Sciences
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/10630/9348.pdf
DOI:10.1051/jp4:20030433
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/10630/

Éditeur(s) : Elsevier
Résumé : We report on a multidisciplinary study of cold seeps explored in the Central Nile deep-sea fan of the Egyptian margin. Our approach combines in situ seafloor observation, geophysics, sedimentological data, measurement of bottom-water methane anomalies, pore-water and sediment geochemistry, and Th-230/U dating of authigenic carbonates. Two areas were investigated, which correspond to different sedimentary provinces. The lower slope, at similar to 2100 m water depth, indicates deformation of sediments by gravitational processes, exhibiting slope-parallel elongated ridges and seafloor depressions. In contrast, the middle slope, at similar to 1650 m water depth, exhibits a series of debris-flow deposits not remobilized by post-depositional gravity processes. Significant differences exist between fluid-escape structures from the two studied areas. At the lower slope, methane anomalies were detected in bottom-waters above the depressions, whereas the adjacent ridges show a frequent coverage of fractured carbonate pavements associated with chemosynthetic vent communities. Carbonate U/Th age dates (similar to 8 kyr BP), pore-water sulphate and solid phase sediment data suggest that seepage activity at those carbonate ridges has decreased over the recent past. In contrast, large (similar to 1 km(2)) carbonate-paved areas were discovered in the middle slope, with U/Th isotope evidence for ongoing carbonate precipitation during the Late Holocene (since similar to 5 kyr BP at least). Our results suggest that fluid venting is closely related to sediment deformation in the Central Nile margin. It is proposed that slope instability leads to focused fluid flow in the lower slope and exposure of 'fossil' carbonate ridges, whereas pervasive diffuse flow prevails at the unfailed middle slope.
Marine Geology (0025-3227) (Elsevier), 2009-06 , Vol. 261 , N. 1-4 , P. 92-104

Droits : 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/2009/publication-6586.pdf
DOI:10.1016/j.margeo.2008.10.008
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/6586/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Time-series bathymetric data acquired between 1991 and 2011 have been used to evaluate the recent morphological evolution of the Nice upper continental slope (SE France, Ligurian Sea). Small-scale landslides lead to a retrogressive evolution of the continental shelf/upper slope transition but their frequency, size and impact are not well known. Mapping was undertaken to identify the morphology of landslide scarps and the location of the shelfbreak. Map comparisons were performed using ArcGIS “raster calculator”. Sediment remobilization on the upper slope (up to depths of 200 m) is fast and significant; landslide scars with volumes greater than 25,000 m3 can appear with a frequency less than 8 years. Shelfbreak migration toward the coastline can reach rates of 60 m over 7–8 years where the continental shelf is over 200 m wide. Furthermore, this quantitative analysis highlights alternations between periods of strongly erosive events and sedimentation periods. On the upper slope, eroded volumes can be multiplied by 10 during periods of enhanced landslide patterns (1999–2006). Such cycle-like landslide activity raises the issue of the triggering processes. On the Nice continental slope thick poorly consolidated beds rapidly deposited on a steep slope, earthquakes and rainfall leading to fresh water circulation below the shelf were identified as potential triggers. Our 4D bathymetric study suggests that over the last 20 years the greatest impacting factor may be freshwater outflows.
Engineering Geology for Society and Territory - Volume 4

hal-01218436
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01218436
DOI : 10.1007/978-3-319-08660-6_42

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley
Résumé : International audience
Large-scale conical and saucer-shaped sand injectites have been identified in the Upper Miocene sediments of the Lower Congo Basin. These structures are evidenced on the 3D high-resolution seismic data at about 600 ms TWT (two-way traveltime) beneath the seabed. The conical and saucer-shaped anomalies range from 20 to 80 m in height, 50 to 300 m in diameter, and 10 to 20 ms TWT in thickness. They are located within a sedimentary interval of about 100 m in thickness and are aligned over 20 km in dip direction (NE-SW), above the NW margin of an underlying Upper Miocene submarine fan. We have interpreted the conical and saucer-shaped anomalies as upward-emplaced sand injectites sourced from the Upper Miocene fan because of their discordant character, the postsedimentary uplifting of the sediments overlying the cones and saucer-shaped bodies, the alignment with the lateral fringe of the Upper Miocene submarine fan, and the geological context. Sand injection dates from the Miocene-Pliocene transition (approximately 5.3 Ma). The prerequisite overpressure to the sand injection process may be due to the buoyancy effect of hydrocarbons accumulated in the margins of the fan. Additionally, overpressure could have been enhanced by the lateral transfer of fluids operating in the inclined margins of the lobe. The short duration of sand injection and the presence of many sandstone intrusions suggested that the process of injection was triggered by an event, likely due to a nearby fault displacement related to diapiric movements. This is the first time that sand injectites of seismic scale have been described from the Lower Congo Basin. The localized nature of these injectites has led to a change in the migration path of fluids through the sedimentary cover. Consequently, the sand intrusions are both evidence and vectors of fluid migration within the basin fill.
ISSN: 1468-8115

hal-00963594
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00963594
DOI : 10.1111/gfl.12057

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Time-series bathymetric data acquired from 1967 to 2011 are used to evaluate the morphological evolution of the continental shelf and upper continental slope off the city of Nice (SE France, Ligurian Sea). Mapping in water depths of 0–300 m was undertaken to identify the changing morphology of landslide scars and their erosive chutes. Quantitative Digital Terrain Model (DTM) comparisons reveal areas of erosion and deposition over intervals of 5–8 years. Sediment remobilization events on the upper slope (above depths of 200 m) are frequent and significant; landslide scars with volumes > 25,000 m3 can occur with frequencies of < 8 years. Shelf break retreat toward the coastline can reach 60 m over 7–8 years where the continental shelf is wider (> 200 m). Periods of quiescence (1980–1990 and 2006–2011) are seen to alternate with periods when rapid retrogressive failure increase sediment volumes eroded from the upper slope-shelf transition by an order of magnitude (1999–2006). Temporal variations in landslide activity were correlated to several potential triggering factors that individually would not induce failures, including earthquake activity, rapid deposition of fine-grained sediments on a steep slope, and rainfall leading to fresh groundwater circulation below the shelf. This 4D bathymetric study suggests that over the last 50 years the most important factor triggering landslides offshore Nice is overpressure due to freshwater outflows.
ISSN: 0025-3227

hal-01346866
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01346866
DOI : 10.1016/j.margeo.2016.06.009

Éditeur(s) : Université de Bucarest - Université de Bretagne occidentale
Résumé : This study is focusing on the architecture and recent sedimentary evolution of the Danube channel, the youngest channel-levee system in the Danube deep-sea fan. The study was conducted as part of the BlaSON French-Romanian Project, and combined high-resolution seismic-reflection profiles and chirp profiles with multibeam bathymetry and piston cores. This data set was acquired in 1998 during a joint survey IFREMER-GeoEcoMar of the north-western Black Sea. Previous seismic and acoustic data were also used. The Danube deep-sea fan is a large passive-margin mud-rich fan. Like the other systems of this type (Amazon fan, Mississippi fan or Indus fan) the Danube fan consists of stacked channel-levee systems intercalated with mass-transport deposits. Seismic and sedimentary facies in the Danube fan are similar to those identified in most of the mud-rich systems. Nevertheless, the Danube fan is distinguished by a specific feature: its development in a freshwater environment. This is due to the peculiar water-level history of the Black Sea controlled by the link to the Mediterranean through the Strait of Bosphorus and the Sea of Marmara. This connexion was successively interrupted (during sea level lowstands) and re-established (when the sea level was rising above the Bosphorus). Temporary absence of marine water influx during lowstands together with large freshwater inputs from the Danube and other major rivers changed the Black Sea into a freshwater lake during times of fan activity. This peculiarity possibly favourised the development of hyperpycnal flow at the Danube mouth and the initiation of turbidity currents in the deep-sea fan. The Danube channel is directly connected to the large shelf-indenting Danube canyon (also known as Viteaz canyon). The Danube canyon is deeply incised into the shelf margin for 26 km landward of the shelfbreak. During lowstands this canyon acted as the most important path for sediment supply to the deep sea in this part of the continental margin. It consists of a main trough with steep flanks, and a meandering thalweg cut into the flat canyon floor, attesting for the development of the canyon by erosion in the entrenched axial thalweg. Sections with specific morphology, orientation and gradient identified along the canyon, are interpreted as phases of landward expansion of the canyon. Internal structure of the canyon shows several erosional surfaces, which indicate that the present morphology of the canyon is the result of its polyphasic evolution. Instability in the zone of the canyon is related to the important sediment supply at the Danube mouth, to the presence of the gas in the surficial sediment, and possibly under a structural control. The upper part of the Danube channel (between the Danube canyon and ~1400 m depth) consists in a single leveed-channel that has undergone significant overbank deposition, as attested by the well-developed levees. The levees are strongly asymmetrical, being higher and wider on the right-hand side looking downstream. This type of asymmetry is rather common in deep-sea fans, and is generally attributed to the Coriolis effect (Menard, 1955). The channel is slightly sinuous, partially filled and incised by an entrenched thalweg, connected to the axial thalweg of the Danube canyon. Detailed seismic investigation inside the channel trough documented several depositional phases within the channel fill, separated by erosional surfaces. These surfaces are associated with distinct terraces identified on the multibeam bathymetry, that can be followed downward along the main trough axis. The valley fill deposits (where not removed by the subsequent erosional event) show an axial HAR (High Amplitude Reflections) seismic facies with lateral lower amplitude continuous reflections consisting in a levee facies, as proved by sampling. This indicates that filling up was associated with flow within the channel, and not with interruption of fan activity. On the middle slope below 1400 m, this single channel bifurcates through repeated avulsions. As a result, several highly meandering channels developed. The onlap relationships between these channels indicate that only one channel was active at a time. Each phase of avulsion resulted in a depositional unit consisting in a basal unchannelized lobe defined as High Amplitude Reflection Packets (HARP, Flood et al., 1991) that underlies a channel-levee system. The deposition of HARPs was associated with the readjustment of the longitudinal profile of the channel after the breaching of a levee, which resulted in remobilization of upslope channel deposits and eroded levees. When this adjustment was complete, erosion ceased and levees began to develop above the HARPs (Pirmez et al., 1997). All the identified phases of avulsion followed the same pattern: (1) breaching of the lower and narrower left levee; (2) building of a unit of High Amplitude Reflector Packets (HARP) basinward of the bifurcation point by the unchannelized flow, while the former channel was abandoned; and (3) initiation of a new meandering leveed channel. The northward migration of the resulting units through repeated bifurcations is influenced by the asymmetry between levees (hence by the Coriolis effect), and confined between the high levees of the initial phase of the Danube channel (to the south) and the steep relief of the Dniepr fan (to the north). Structure of the fan valley fill indicate that the erosional surfaces inside the upper channel could be formed in response of successive avulsions, by the adjustment of the longitudinal profile of the channel following the breaching of a levee wall. Sediments removed by erosion formed the HARP lobes basinward of the avulsion point. When this adjustment was complete, a channel-levee system developed downward of the bifurcation, overlying the HARPs, but also upward of this point, as a confined channel-levee system inside the erosional trough of the fan valley. Fluvial incisions identified on the continental shelf, together with the coastline location during the last active period of the Danube channel, indicated that the paleo-Danube was directed towards the head of the Danube canyon. Paleo-Danube mouth was fairly close (ca. 10 km) to the Danube canyon, supplying sediment to the Danube channel. Furthermore, hyperpycnal flow probably prevailed in the freshwater environment that characterized the Black Sea during times of fan activity. These conditions would have enabled the development of a quasi-continuous river-canyon-deep-sea fan system, ensuring the effective transfer of the sediment between the coastal zone and the deep sea.
Ce travail est consacré à l'étude de l'architecture et de l'évolution sédimentaire récente de l'éventail profond du Danube, en particulier de son dernier système chenal-levée: le chenal du Danube. L'étude a été réalisée dans le cadre du projet de coopération franco-roumaine BlaSON, à partir des données sismiques, bathymétriques-acoustiques et sédimentologiques acquises en 1998 lors d'une campagne en mer Noire réalisée par IFREMER et GeoEcoMar. Des données sismiques et acoustiques antérieures ont été également utilisées. L'éventail profond du Danube s'enserre dans la catégorie des grands éventails vaseux. Comme les autres systèmes de ce genre (tel que les éventails de l'Amazone, du Mississippi ou de l'Indus) il est constitué d'une succession de systèmes chenaux-levées intercalés avec des dépôts de transport en masse. Le fonctionnement de l'éventail était conditionné par la baisse du niveau marin lors des périodes glaciaires. Ses faciès sismiques et sédimentaires s'apparentent aux faciès qui caractérisent la plupart des éventails de ce type. L'éventail du Danube constitue néanmoins un cas particulier parmi les autres systèmes étudiés, du fait de son fonctionnement dans un bassin lacustre. Ceci est dû à la situation spécifique de la mer Noire dont la connexion avec la Méditerranée, par le détroit de Bosphore et la mer de Marmara, a été successivement interrompue (au cours de périodes de bas niveau) et reprise (quand le niveau marin remontait en dépassant le seuil du Bosphore). L'absence de l'apport d'eau salée pendant les périodes glaciaires, associée avec l'augmentation de l'apport fluvial, ont déterminé l'installation d'un milieu d'eau douce dans la mer Noire à chaque fois que la baisse du niveau permettait la reprise du fonctionnement de l'éventail profond. Cette situation particulière aurait favorisé la formation des courants hyperpycnaux à l'embouchure d'un fleuve du débit du Danube qui déversait ses eaux turbides dans un bassin lacustre, et aurait donc influencé l'apparition de courants de turbidité dans l'éventail profond. Le chenal du Danube s'est développé sur la pente continentale en prolongation du canyon du Danube (ou Viteaz) auquel il est directement connecté. Le canyon est incisé de manière significative (26 km) dans la plate-forme continentale. Au cours de bas-niveaux marins il constituait la principale voie de transfert des sédiments terrigènes vers le bassin profond dans cette partie de la marge. Le canyon est constitué par une entaille avec des flancs abrupts et un talweg axial incisé, qui montre l'importance du processus d'érosion du fond pour le développement du canyon. Les segments qui ont été identifiés le long du canyon, avec des morphologies, des orientations et des pentes spécifiques, sont interprétés comme des phases d'avancement du canyon vers la côte. Plusieurs incisions sont visibles dans la structure interne du canyon et témoignent que la morphologie actuelle du canyon est le résultat de son évolution polyphasée. L'instabilité de la zone du canyon est en relation avec les apports sédimentaires importants à l'embouchure du Danube, avec la présence du gaz dans les sédiments superficiels, et possiblement sous un contrôle structural. Sur la pente supérieure (entre le canyon du Danube et environ 1400 m de profondeur) le chenal du Danube présente des levées bien développées et fortement asymétriques, avec la levée droite plus haute et plus large que la levée gauche. Ce type d'asymétrie, fréquemment décrit dans les éventails profonds est généralement attribué à l'effet Coriolis (Menard, 1955). Le chenal est légèrement sinueux, partiellement comblé et incisé par un talweg axial qui représente la continuation sur la pente du talweg incisé dans le canyon du Danube. L'analyse sismique détaillée du remplissage de la vallée montre plusieurs phases de dépôt, séparées par des discontinuités érosives. Ces surfaces d'érosion correspondent à des terrasses emboîtées, relativement parallèles le long de la vallée, visibles dans la bathymétrie. Les dépôts qui constituent le remplissage du chenal présentent un faciès sismique de type HAR (High Amplitude Reflections) dans l'axe du chenal, partiellement (ou parfois totalement) enlevé par les phases d'érosion subséquentes, qui continue latéralement avec des réflexions litées correspondant à un faciès sédimentaire de levée. Le remplissage de la vallée a été donc associé avec des écoulements dans le chenal, et non pas avec l'interruption de son fonctionnement. Sur la pente inférieure, le chenal unique bifurque plusieurs fois par avulsion et forme de nouveaux systèmes chenaux-levées méandriformes. Ces systèmes se succèdent verticalement en onlap, ce qui montre qu'un seul chenal a été actif à la fois. Chaque phase d'avulsion a eu comme résultat la mise en place d'une unité constituée par un lobe défini comme "High Amplitude Reflection Packets" (HARP, Flood et al., 1991) à la base, et un système chenal-levée au sommet. Le dépôt d'un lobe HARP est associé avec de l'érosion dans le chenal en amont du point d'avulsion pour l'ajustement de son profil après la rupture de la levée. Quand le chenal a retrouvé son profil d'équilibre, l'érosion a cessé et des levées ont commencé à se développer au-dessus des HARPs (Pirmez et al., 1997). Toutes les phases d'avulsion se sont développées d'après le même modèle: (1) la rupture de la levée gauche, plus étroite; (2) le dépôt d'un lobe HARP par les écoulements non-chenalisés en aval du point d'avulsion, et l'abandon de l'ancien chenal; (3) l'initiation d'un nouveau système chenal-levée. La migration systématique du chenal vers le nord est influencée par l'assymétrie des levées (donc par la force de Coriolis), et confinée entre les grandes levées de la phase initiale du chenal du Danube, au sud, et le relief abrupt de l'éventail du Dniepr au nord. La structure sédimentaire du chenal du Danube indique que les surfaces érosives à l'intérieur du remplissage du chenal se seraient formées en réponse aux avulsions, du fait de l'ajustement du profil du chenal après la rupture d'une levée. Les sédiments du chenal érodés au cours de ce processus ont formé les lobes HARP. Quand le chenal a retrouvé son profil d'équilibre, un système chenal-levée s'est développé en aval du point d'avulsion au dessus du lobe HARP, mais aussi en amont de ce point, où il se trouve confiné dans la vallée érosive. Les incisions fluviatiles identifiés sur la plate-forme continentale et la position de la ligne de côte pendant la dernière période d'activité du chenal du Danube montrent que le paléo-Danube se dirigeait directement vers la tête du canyon du Danube. Son embouchure était située à proximité du canyon, qui alimentait le chenal du Danube. Cependant, les courants hyperpycnaux devaient prévaloir dans le milieu de salinité réduite qui caractérisait la mer Noire lors des périodes actives de l'éventail. Ces conditions auraient favorisé la mise en place d'un système quasi-continu fleuve-canyon-éventail profond, qui contrôlait le transfert des sédiments entre la côte et le bassin profond.

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