BASSINS OFF-SHORE TRUJILLO ET SALAVERRY

Les bassins de Trujillo et de Salaverry font partie de l'ensemble des bassins de l’avant-arc

péruvien. La zone d’avant-arc a une largeur moyenne de 200 km entre la fosse de subduction

et la côte (Figure III.12). L’essentiel des descriptions stratigraphiques et des évènements

tectoniques associés proviennent de rapport suite aux analyses des puits d’exploration Ballena

et Delfin (Salaverry), Morsa et Lobos (Trujillo) [Wine, 2001a, 2001b] et des interprétations de lignes sismiques du bassin de Trujillo [Vega Guzman, 2003]. Les bassins de Trujillo et de Salaverry sont des bassins liés au régime de subduction qui se développent en extension avec

une probable composante décrochante le long d’une série de ruptures « en échelons » [Wine, 2001a, 2001b ; Vega Guzman, 2003].

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Figure III.12. Localisation des bassins sédimentaires (Cuenca) de Trujillo et de Salaverry et

transect d’étude en ligne noir. Modifié de Wine et al., [2001a].

V.1. Le Substratum Mésozoïque

Le socle du bassin de Salaverry ainsi que celui du bassin Trujillo se composent de terrains légèrement métamorphisés intrudés de dykes et de sills volcaniques (équivalent Fm

Chicama, Figure I.1) et, pour celui de Salaverry uniquement, d’un assemblage volca no-clastique déposé en environnement marin (équivalent Casma - Goyllarisquizga).

L’extrêmenord du bassin de Trujillo est quant à lui, constitué d’un socle de roches paléozoïques fortement métamorphisées résultant de l’accrétion d’un bloc allochtone durant le Crétacé [Wine, 2001a]. La suture dans ce bassin est une zone d’une vingtaine de kilomètres de

large de failles décrochantes orientées NW-SE. Le bassin de Trujillo est étroit mais plus profond que celui de Salaverry [Wine, 2001a].

V.2. Structuration des bassins

Au Tertiaire le dispositif paléogéographique du Mésozoïque est modifié par la période

111 centré sur la côte actuelle, commence à migrer vers le NE pour finalement s‘installer sur l’actuelle Cordillère Occidentale [Wine, 2001b]. La structuration du bassin de Trujillo est

issue d’une tectonique en extension qui s’est propagée d’ouest en est entre le Paléocène -Eocène (?) au Miocène inférieur [Vega Guzman, 2003]. Les premiers niveaux tertiaires sont

contrôlés par la mise en place d’un système de failles normales à regard ouest (Figure III.14.a). Durant l’Oligocène, les séries forment un prisme progradant dans un graben généré

par une faille listrique à regard est (Figure III.14.b à c). Une inversion de ces failles (Figure III.14.d à f) a ensuite lieu en compression durant le Miocène [Vega Guzman, 2003]. Le bassin Salaverry est formé durant le Miocène supérieur par la réactivation des accidents de la partie est du bassin de Trujillo. Ceux-ci forment le haut structural « Salaverry » qui sépare actuellement les deux bassins [Wine, 2001b].

V.3. Stratigraphie cénozoïque des bassins

V.3.1. Crétacé supérieur

Le Crétacé supérieur est présent uniquement dans le bassin Trujillo. Il est représenté par 500 m de sédiments détritiques du Campanien et environ 120 m du Maastrichtien. La

séquence consiste en une alternance d’argilites, de grès et de conglomérats parfois intercalés

de bancs fins de silts. Le paquet conglomératique provient du remplissage de canyons sous-marins loin de la plate-forme, reflétant possiblement une augmentation de l’activité tectonique de l’arrière-pays [Wine, 2001a].

V.3.2. Paléocène à Oligocène

Le Paléocène est constitué d’environ 200 m de sédiments silico-détritiques équivalent au système du Crétacé supérieur. Dans le bassin de Trujillo, l’Eocène est représenté par trois séquences de dépôts (Eocène inférieur, moyen et supérieur) reliées au contexte tectonique en extension [Vega Guzman, 2003]. Pendant l’Eocène inférieur, les dépocentres du bassin Trujillo sont remplis par de grands volumes de sédiments clastiques et de roches carbonatées.

De l’Eocène moyen à l’Éocène supérieur se produit une sédimentation de dépôts turbiditiques

ainsi que de niveaux de calcaires micritiques interprétés comme déposés en milieu marin peu profond [Wine, 2001a, 2001b ; Vega Guzman, 2003]. Dans le bassin de Salaverry, cette sédimentation se dépose en discordance sur le socle Mésozoïque. La séquence Oligocène,

112 représentée dans les deux bassins par environ 200 m de sédiments calcaires bio-clastiques se termine par une discordance érosive en lien avec une chute du niveau de base [Wine, 2001a].

La fragmentation de la plaque Farallón à 23 Ma induite par la création de la dorsale Pacifique [Lonsdale, 2005] va affecter très profondément la sédimentation et l’évolution

magmatique des Andes. La convergence qui était SW-NE devient approximativement E-W [Pardo Casas et Molnar, 1987]. En accompagnement de ce changement, l'arc volcanique migre vers le NE. Dans le bassin Trujillo, certains dépôts du Miocène moyen se superposent

directement à des séries de l’Eocène moyen. Dans le secteur nord du bassin de Trujillo, l’information sismique montre qu’une inversion tectonique se produit en affectant les séries

de l’Eocène à partir du Miocène inférieur [Vega Guzman, 2003]. Celle-ci est interprétée comme résultant du changement du pendage du slab durant le Miocène supérieur [Vega Guzman, 2003].

V.3.3. Miocène à Pliocène

Les séries de grès fins intercalés de bancs de calcaires silteux à nodules de fer du

Miocène inférieur, sont d’une épaisseur variant selon les puits, de 100 à 700 m [Wine, 2001a ; Wine 2001b]. Le Miocène moyen est constitué de 150 à 400 m de calcaires dolomitisés, silteux et de grès siliceux à grains moyens. Le Miocène supérieur et Pliocène sont représentés par 100 à 300 m de silts, de grès à grains fins et de quelques intercalations de calcaires marrons [Wine, 2001a, 2001b].

Pendant la fin du Miocène moyen et le début du Miocène supérieur, une importante

régression est mise en évidence par une discontinuité, et le développement d’un système

spectaculaire de canyons sous-marins [Vega Guzman, 2003]. Les variations d’épaisseurs importantes, les surfaces d’érosion et les dépôts gravitaires traduisent une activité tectonique

en compression à partir de l’inversion des failles normales (Figure III.13).

Figure III.13. (Page suivante) évolution cénozoïque du bassin Trujillo, extrait de [Vega

Guzman, 2003]. Les couleurs correspondent aux cortèges transgressifs et régressifs de la nomenclature de Catuneau, [2002]. En rouge, cortège de chute; en bleu, cortège de bas niveau; en vert, cortège transgressif et en violet, cortège de haut niveau [Catuneau, 2002]. (a).

Situation durant l’Eocène inférieur à moyen (b). Eocène supérieur à Oligocène moyen (c). Oligocène supérieur (d). Miocène inférieur (e). Miocène moyen (f). Miocène supérieur à Pliocène. Voir texte pour explications.

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V.4. Conclusion sur les bassins Off-shore

1. Les bassins Trujillo et Salaverry enregistrent la compression du Crétacé supérieur tout

en se remplissant de matériel issu de l’arc volcanique.

2. Durant le Paléogène, ils se forment en extension. Leur remplissage est constitué de matériel détritique et carbonaté.

3. Durant le Miocène, les bassins de Trujillo et de Salaverry sont le siège d’une inversion tectonique. Les sédiments détritiques issus de l’arc volcanique s’y déposent.