Calage des horizons sismiques

La première étape d’une interprétation sismique consiste à faire correspondre chaque réflecteur avec une interface géologique connue. Pour cela, il faut disposer de la ligne sismique jouxtant l’emplacement du forage. Le log sonique est indispensable pour la création d’un séismogramme synthétique. Ce dernier permet de caler le forage avec la sismique.

Huit horizons sismiques ont été cartographiés dans le secteur étudié : H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7 et H8 (Figures 4.1-4.3 ; Annexes A5-1 à A5-13). Les horizons sismiques majeurs du sismogramme synthétique (TSC, TCI TCT et TS) (Figure 4.1) font partie de ces horizons identifiés dans les différents profils.

Normalement chaque profil sismique devrait être lié à un puits pour caler les horizons sismiques afin de pouvoir les interpréter. Mais dans cette étude, nous ne disposons du log de vitesse que dans le forage DL1 pour créer un sismogramme synthétique (Figure 4.1). Pour représenter les profils sismiques en profondeur, nous avons effectué une conversion temps-profondeur en utilisant 3000 m/s comme vitesse moyenne. Celle-ci convient plus ou moins car dans le forage DL1, comme dans KB1 et ND1, l'intervalle de couche investie (Jurassique-Crétacé) est essentiellement composé par des dépôts de silts et grès fins argileux. Dans ces dépôts les vitesses varient peu.

Les différents horizons sismiques qui ont été mis en évidence délimitent neuf unités sismostratigraphiques : U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8 et U9 (Figure 4.2). Une analyse et une interprétation pour chaque unité sont présentées dans ce chapitre.

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Figure. 4.1. Sismogramme synthétique, forage DL1

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Figure 4.2. Coupe N-S du secteur d’étude basée sur les profils sismiques L2 et L7.

69 4. 2. Unité sismostratigraphique U1

Figure 4.3. Profil sismique L1 montrant la distribution des unités U1 à U9 dans une direction W-E.

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Il s’agit d’une unité de faciès sismique très chaotique (Figures 4.2 et 4.3). Cependant des diffractions de forte amplitude peuvent être présentes. La limite supérieure de l’unité sismique U1 est marquée par l’horizon sismique H1 qui est plus ou moins continu (Figures. 4.2 et 4.3).

Figure 4.4. Carte d’isohypses de l’horizon H1 (limite supérieure du faciès sismique U1).

Voir descriptions dans le texte des compartiments A, B et C et des linéaments φ1 et φ2.

La carte d’isohypses de l’horizon H1 (Figure 4.4), comme pour les autres horizons suivants, est obtenue en interprétant l’horizon H1 sur les autres profils sismiques et en procédant à une interpolation automatique en appliquant la méthode de Flex gridding. Cette carte montre des profondeurs qui varient de 2150 mètres à l’est jusqu’à 8000 mètres à l’ouest de la zone étudiée. On peut distinguer trois compartiments profonds à l’ouest du secteur d’étude. Il s’agit des compartiments A, B et C délimités par des failles (Figures. 4.4 et 4.5), d’orientation plus ou moins est-ouest et qui peuvent être subdivisés en d’autres sous-compartiments.

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Figure 4.5. Vue en perspective de l’horizon H1

Les variations de profondeur notées sur la carte d’isohypses montrent que l’unité sismique U1 s’enfonce du nord vers le sud, mais aussi vers l’ouest (Figures. 4.2, 4.4 et 4.5 ; Annexe 14).

La lithologie constituant le faciès sismique U1 n’a jamais été décrite car aucun forage ne l’a atteinte. Mais, se basant sur la littérature (Spengler et al, 1966), il pourrait représenter le socle antécambrien et paléozoïque inférieur à moyen du bassin du MSGBC. Ce socle est réparti en trois domaines (Latil-Brun, 1987) (Figure 4.4) :

- un domaine oriental à croûte épaisse et faible couverture sédimentaire, - un domaine occidental à croûte amincie et forte accumulation sédimentaire, - une zone de flexure continentale qui sépare ces deux domaines.

Les structures est-ouest décrites par Crévola & Bellion (1991) sont matérialisées par les failles interprétées sur la carte d’isohypses (Figure 4.4). Ce sont des failles décrochantes (φ1 et φ2) qui ont joué dès le début du rifting et qui marquent l’ouverture du bassin. On peut aussi noter des failles de direction nord-sud qui peuvent être à l’origine de l’effondrement dans les différents compartiments. Donc les structures interprétées en gravimétrie (Figure 4.6) et en magnétisme (Figure 4.7) sont bien mises en évidence sur la carte d’isohypses de l’horizon H1.

Aussi, la carte gravimétrique du secteur d’étude montre bien l’orientation est-ouest des anomalies positives selon les failles décrochantes φ1 et φ2 (Figure 4.6). On sait que les anomalies gravimétriques positives traduisent la présence d’intrusions de roches ignées. Par ailleurs, dans un contexte de rifting, les failles décrochantes sont parfois accompagnées par une mise en place de sills et de dykes de roches

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magmatiques. Donc ceci met bien en évidence l’existence d’une tectonique transformante tantôt accompagnée de magmatisme que nous développerons dans le prochain sous-chapitre. Les anomalies gravimétriques négatives, correspondant à des dépôts de sédiments, sont orientées NE-SW.

La figure 4.7 illustre bien les principaux axes magnétiques du secteur étudié. Ces axes pourraient correspondre aux failles de direction nord-sud notées dans les compartiments A, B et C (Figure 4.4). Ces derniers peuvent être interprétés comme des grabens qui évoluent indépendamment et qui forment un réseau complexe de systèmes de rifts. En effet, le stade de rifting est peu connu dans le bassin sédimentaire sénégalais. Quelques informations tirées de travaux pétroliers permettent d’attribuer un âge triasique à la distension correspondante et de situer dans le bassin les zones affectées par cette tectonique (Chanut et al, 1988). Selon Burke (1976), plus d’une centaine de grabens formés en association avec l’ouverture océanique sont reconnus autour des bordures de l’Océan Atlantique. Cependant, seuls quelques rifts se sont développés pour former l’océan et beaucoup ont avorté.

L’histoire stratigraphique et structurale de ces rifts est variée et aide à comprendre le processus qui a abouti à la rupture continentale dans cette région de l’Atlantique.

La figure 4.5 montre que l’horizon H1 tend à s’abaisser vers le sud. Dans cette zone existe le graben de Casamance, large de 50 à 100 km, et qui pénètre sur 400 km 1971). Ce cas isolé de dépôts salins sur la côte ouest de l'Afrique de l’Ouest pourrait être analogue aux dômes de sels du Golfe du Mexique, de Cuba (Burke, 1976).

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Figure 4.6. Carte d’anomalies gravimétriques du secteur étudié (modifié d’après Ponsard, 1985).

Figure 4.7. Carte d’anomalies magnétiques du secteur étudié (modifié d’après Ponsard, 1985,).