Academic literature on the topic 'Stratigraphie séquentielle – Andes (Pérou)'

Les bassins de l'avant-arc sont relativement peu connus à l'échelle globale. Au point de vue des ressources en hydrocarbures, leur étude est souvent délaissée car leur variabilité ne permet pas d'établir des règles précises pour l'exploration. Le seul gisement d'hydrocarbures considérés comme géant par les industries pétrolières, est situé au Pérou : le bassin de Talara. Nous avons étudié le bassin de Tumbes qui est situé au nord de cet important bassin pétrolifère dans le but d'en écrire la structure tectonique et l'architecture stratigraphique. Pour ce faire, nous l'avons étudié de manière pluridisciplinaire à partir de données de surface et de subsurface (sections sismiques, puits). Au point de vue structural, ce bassin longtemps considéré comme un bassin associé à des mouvements extensifs et transcurrents, montre une structure de prisme d'accrétion où les chevauchements dominent dans la partie inférieure tandis que la partie supérieure est essentiellement structurée par des failles normales gravitaires Un modèle tectonique est proposé qui consiste en la propagation de structures compressives en direction de la fosse depuis l'Éocène jusqu'à l'actuel. De grandes familles de failles normales sont rencontrées : un système à regard sud-est qui se branche sur un niveau de décollement profond et un système présentant de direction majeure s'entrecoupant dont le niveau de décollement demeure superficiel. Ce modèle tectonique suggère des structures piège de grande amplitude (plurikilométriques) qui n'ont jusqu'à présent jamais fait l'objet de puits d'exploration. Au point de vue de l'architecture stratigraphique du bassin de Tumbes, 15 cycles de variation du niveau de base ont été identifiés dans le remplissage oligocène-miocène. Il apparaît que l'amplitude de ces mouvements est variable. Cependant, cette méthodologie permet de corréler les observations sédimentologiques réalisées à terre et les informations fournies par la sismique en mer. Nous montrons qu'au niveau du champ Corvina, les niveaux cibles pour l'industrie pétrolière sont des ensembles turbiditiques qui se développent pendant les régressions forcées ou normales, séparés par des niveaux peu épais de granulométrie fine mise en place pendant les transgressions. Cette architecture stratigraphique en mer suggère une répétition réservoir-couverture permettant d'envisager des ressources nouvelles
Forearc basins are under explored areas by academic or industrials research. They are not considered as potential area by oil industry because only one giant oil field belongs to this type of basin. Such a oil field is located in the northern Peruvian forearc system: The Talara basin. Our research focuses on the Tumbes forearc basin located north of the oil bearing Talara basin. The aim of this work is to provided for oil industry skills about the tectonic style and the stratigraphic architecture of this basin in order to decipher its petroleum potential using a multisource approach of surface and subsurface data (seismic lines, well-logs). On a tectonic view point, we demonstrate that the basin structure is not a pull-apart one but an accretionary prism built by deep-seated north-verging thrusts reworked by shallow gravitational normal faults. A tectonic model is developed corresponding to the northwestward propagation since Eocene times, of thrust-related culminations bounded by south-east facing normal faults. This tectonic model suggests that anticline traps, which have never been explored, should become a new target for future exploration. Sequence stratigraphy allows us deciphering the stratigraphic architecture of the Tumbes basin. In the Oligocene-Miocene succession, 15 base level cycles have been identified onshore and have been correlated using seismic data to the offshore portion of the basin. The Corvina gas field has been the depositional area of thick turbiditic body (channels and fans) which have been deposited during periods of forced and normal regressions. These good reservoirs rocks are interbedded with thin fines which have been deposited during transgressive periods. Such a stratigraphic architecture suggests a alternation of good to fair reservoir topped by transgressive seals, which may increase significantly the hydrocarbon resources of the Tumbes forearc basin

La sédimentation sur la plate-forme du Pérou central présente de l'Aalénien (dogger) au Santonien (Crétacé supérieur) une grande diversité de milieux de dépôt et de faciès, seulement interrompue du Bathonien au Tithonique inférieur. Dans la première partie, on étudie en détail la sédimentation détritique (fluviatile, littorale, tidale) et carbonatée dans la région des hauts plateaux des Andes du Pérou central. La tectonique synsédimentaire est détaillée et intégrée dans des schémas paléogéographiques. La deuxième partie présente un exemple d'interprétation d'une série détritique avec les concepts de la stratigraphie séquentielle et en termes de variations du niveau marin. Dans la troisième partie, pour la partie orientale des Hauts Plateaux et en Cordillère Orientale, on interprète la tectonique tangentielle (vers le sud-ouest) par le jeu de décollements dans la couverture enracinés sur un rétrochevauchement (décollement), lequel est lié au fonctionnement d'un chevauchement crustal subandin vers le nord-est. On propose une coupe structurale synthétique des Andes du Pérou central à l'échelle de la lithosphère.

L'Altiplano est un haut plateau caractéristique des Andes Centrales entre 10°S et 27°S. C'est un bassin original de par ses dimensions et sa position dans un contexte orogénique. Il constitue un bassin sédimentaire intramontagneux qui a enregistré les étapes de la déformation de l'orogène andin. L'étude a pour objectif de proposer un modèle évolutif du bassin et de ses bordures. Nous avons pris en compte les données de la géophysique et de géologie (tectonique, sédimentation, géomorphologie). Nous nous sommes intéressés aux relations tectonique-érosion-sédimentation qui représentent les trois variables principales pour résoudre l'équation régissant la genèse et le fonctionnement d'un bassin continental déformé. L'étude lithostratigraphjque des séries tertiaires permet de proposer un agencemern en six séquences pour les formations tertiaires de l'Altiplano : Séquence 1 : Eocène-Ologocène inférieur ; 2 : Oligocène supérieur-Miocène inférieur ; 3 : Miocène moyen 4 : Miocène supérieur; 5 : Pliocène inférieur ;6 : pliocène supérieur-Pléistocène. Le découpage séquentiel de la série stratigraphique permet de mettre en place un diagramme chrono-stratigraphique de la sédimentation tertiaire sur l' Altiplano et ses bordures qui met en évidence les variations des espaces de sédimentation. L'étude structurale montre que les déformations compressives sur l'Altiplano sont principalement issues d' une tectonique tangentielle de couverture et/ou de dans les parties centraIes et orientales et d' une tectonique de réactivation de failles de socle dans les parties occidentales. L'analyse détaillée des dispositifs, à partir de sismique réflexion, a mis en évidence la présence d'hétérogénéités tectoniques ou sédimentaires qui ont influencé les formations compressives andines. La répartition et les orientations de ces hétérogénéités permettent de proposer un nouvel agencement tectonique de l' Altiplano, La structuration des Andes Centrales est liée à deux processus majeurs qui sont l' épaississement crustal tectonique et l'épaississement par sous-plaquage de matériel crustaI érodé. Ces processus sont les conséquences des mécanismes de raccourcissement tectonique et d'érosion crustale de la marge Chilienne qui permettent l'accomodation du déplacement aux limites, lié à la cinématique d'ouverture de l'Altlantique. La compétition entre les deux mécanismes permanents aux limites du système andin (ouverture de l'Atlantique à l' Est et érosion crustale à l'Ouest) détermine l'activation du raccourcissement crustaI. Dans ce contexte, les Andes centrales ne sont des chaînes de subduction que par le contrôle qu'exerce la surface de subduction sur les modalités des variations du phénomène d'érosion crustale.

La Cordillère des Andes, issue de la subduction de la plaque Pacifique sous le continent Sud-Américain, est un système orogénique propice à la formation de grands systèmes volcaniques acides, dans lesquels coexistent des produits d’éruptions volcaniques explosives de grandes magnitudes et des laves et dômes, associés à des calderas mono- ou polygéniques. Ce mémoire de thèse apporte de nouvelles connaissances sur certains systèmes volcaniques acides du Sud du Pérou, dont les produits affleurent dans les canyons d’Ocoña-Cotahuasi-Maran (OCM). Ces canyons, les plus profonds des Andes (3 à 3,5 km), résultent de la combinaison des processus de soulèvement tectonique, d’incision, et d’érosion depuis 15 Ma. Les imposantes séries ignimbritiques exposées dans cette région (env. 10000 km²), témoignent de l’existence d’un volcanisme explosif de grande ampleur, associé à des systèmes acides peu connus d’après les études antérieures. Cette étude vise tout d’abord à obtenir une chrono-stratigraphie améliorée des événements ignimbritiques (groupes, unités) dans la région OCM pour mieux connaître les récurrences des super-éruptions dans cette région au cours des derniers 25 Ma. Ensuite, nous cherchons à localiser les sources des grandes unités et à identifier les éventuelles structures d’effondrement associées (calderas). Pour ce faire, nous avons combiné diverses techniques, associant l’étude de la stratigraphie et de la lithologie des dépôts volcaniques, les datations par la méthode 40Ar-39Ar des principales unités ignimbritiques et coulées de lave, l’imagerie satellitaire (Landsat, SPOT) et la pétrologie (assemblages minéralogiques, étude des textures et des compositions chimiques) et enfin, les mesures de densité et d’anisotropie de susceptibilité magnétique des ignimbrites (ASM) pour analyser les directions d’écoulement et tenter de localiser leurs sources. Ainsi, les résultats nous ont permis d’identifier huit événements ignimbritiques, dont six majeurs, datés entre ~24 Ma et ~2 Ma. Les âges des grandes unités (Nazca, Alpabamba, Huaylillas, Caraveli, Sencca inférieure et supérieure) montrent une récurrence moyenne de l’ordre de 4-5 Ma depuis 25 Ma. Les lithologies sont assez semblables, bien que les degrés de soudure varient beaucoup, allant de produits meubles jusqu’aux faciès eutaxitiques. L’étude pétrologique révèle des assemblages de minéraux assez homogènes, les paragenèses étant dominées par le quartz, le feldspath, la biotite, l’amphibole et des oxydes. Les volumes bruts des unités principales que nous avons déterminés se situent entre ~40 et ~500-800 km3. Cependant, il ne s’agit que de valeurs minimales, puisque nous considérons que les volumes initiaux sont au moins le double ou le triple, probablement dans la gamme ~100 à ~2400 km3. La distribution des unités ignimbritiques d’OCM et les résultats des analyses ASM désignent plusieurs zones sources. L’unité de Caraveli provient de la caldera de Trapiche, qui contient le lac Parinacochas. Cette structure que nous identifions, d'un diamètre de ~22 km, est située dans un bassin tectonique allongé selon la direction N-S. Elle est occupée dans sa partie ouest par un dôme résurgent de 800 m de haut, le Cerro Trompo Orjo. Les unités Huaylillas et Alpabamba, ainsi que les groupes Sencca (inférieure et supérieure) seraient issus d’une source entièrement recouverte par le massif volcanique quaternaire du Nevado Coropuna. Des estimations de volumes éruptifs suggèrent une atténuation significative du volcanisme ignimbritique depuis 9 Ma, peut-être liée à la maturation orogénique de l’Altiplano-Puna. En profondeur, le magmatisme a probablement contribué à l’épaississement crustal par adjonction de grands volumes de magma. (...)
The Andes, resulting from the subduction of Pacific plate under South-America continental plate, is an orogenic system suitable for large acidic volcanic systems formation. These structures display at the same time volcanic products from high magnitude explosive eruptions, lavas and domes, and mono- or polygenetic calderas. This manuscript brings a new expertise on some of the acidic volcanic systems in South Peru, which products outcrop in the Ocoña - Cotahuasi - Maran canyons (OCM). This canyons system, one of the deepest worldwide (up to 3.5 km), was created by combined tectonic uplift, incision and erosion processes since 15 Ma. Voluminous ignimbritic series widespread in this region (around 10000 km2) are evidences for a past high amplitude explosive volcanic activity related to little-known acidic systems. The topic of this study is to obtain an enhanced chrono-stratigraphy of the OCM region ignimbritic succession (groups and units). This would provide a better knowledge on the regional super-eruptions recurrence since the last 25 Ma. Then, we focus on localizing the largest ignimbrites sources and identify the possible related collapse structures (calderas). For that purpose we combine several studies, from stratigraphy, deposits lithology to 40Ar-39Ar dating of the main ignimbritic units and lava flows. We also use satellite imagery (Landsat, SPOT) and petrology (mineralogical assemblage, textures and geochemical composition). Finally, we measure the ignimbrites density and anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) to determine their flowing directions and estimate their sources locations. Thus, the results let us identify eight ignimbritic events among which, six happened between ~24 Ma and ~2 Ma. The main units ages (Nazca, Alpabamba, Huaylillas, Caraveli, lower and upper Sencca) show an average recurrence of 4-5 Ma since 25 Ma. Lithologies are similar even if welding degrees ranges are spread from loose deposits to eutaxitic facies. Petrological study show quite homogeneous mineralogical assemblages since quartz, feldspar, biotite, amphibole and oxydes dominate the paragenesis. Our estimations of the main units bulk volumes range from ~ 40 to ~ 500-800 km3. However, these are only minimum values since we consider that initial volumes as twice or three times higher, probably in the range of ~100 to ~2400 km3. The OCM ignimbrite flow units distribution and the AMS study results indicate several regions as sources for these units. Caraveli unit flowed from Trapiche caldera in which the Parinacochas lake rests. This structure is estimated to be ~22 km of diameter and lays in a N-S orientated tectonic basin. Its western part is occupied with a 800 m high resurgent dome, named Cerro Trompo Orjo. Alpabamba and Huaylillas units, as Sencca units (lower and upper) would come from a source presently entirely covered with the quaternary massif of Nevado Coropuna. Estimations of eruptive volumes recall an important decrease of ignimbritic volcanism since 9 Ma, which might be related to simultaneous Altiplano-Puna orogenic growing. It is supported that deep magmatism have probably contributed to crustal thickening thanks to the addition of large volumes of magma. These results also involve that canyons erosion and incision would have taken place at a rate ranging from 150 to 500 m/Ma during the last 13 Ma. Given that the large-volume acidic system studied in this work is considerable, further research are necessary to improve these results