La marge nord d’Ibiza :

Figure III. 2: détail de la carte des profondeurs du socle au niveau du chenal d’Ibiza et de la marge nord d’Ibiza présentant les structures observées en sismique réflexion. En noir : volcans. En traits noirs: failles (à terre: Bartrina et al., 1992, Maillard et al., 1992).

III.3.1.a. Le chenal d’Ibiza :

Le chenal d’Ibiza est le couloir qui relie le Fossé de Valence et le Bassin Algérien entre le continent et l'île d'Ibiza (Fig. III.1). C’est un haut de socle, plus profond que les blocs sous les plateformes d’Alicante ou d’Ibiza, mais clairement un seuil entre les deux bassins qu’il relie (Fig. III.2). Ce chenal (Fig. III.2), souligne un changement de direction structurale net entre

les structures globalement E-W de la plateforme d’Alicante et les blocs d’Ibiza et Majorque s’alignant comme le Promontoire. Cette région est limitée par les isobathes 2000 m du socle, et perturbée par quelques hauts de socle, décrits par Acosta et al. (2002) et Lastras et al. (2004), qui n’ont pas de direction commune : le Mont Xabia ayant une direction E-O (Acosta et al., 2002) et le "Split Seamount" (ou Mont ayant une direction NE-SO (Lastras et al., 2004) (Fig. III.2).

Vers le bassin de Valence, le chenal se termine par une pente relativement forte (8%), alors que du côté du bassin Algérien, le socle marque une série de marches d’escaliers orientées NE-SO limitées par des failles formant des blocs basculés (chapitre III.2, Driussi et al., 2014). Dans le chenal, quelques failles normales pré-CSM délimitent également des blocs basculés (Fig. III.3, Zoom 1), certains pentés vers Valence, d'autres vers le bassin Algérien (Fig. III.2). Soit les failles normales bordières sont scellées par la base de la séquence Messinienne, soit elles affectent les séquences CSM (Fig. III.3, Zoom 2). Maillard et Mauffret (2013) décrivent de même des blocs basculés plus au sud-est dans la région de Formentera dont la direction apparente est NE-SO (Fig. III.2).

Dans la région nord du chenal, on observe majoritairement de la déformation compressive. La marge nord Ibiza est modelée par un ensemble de chevauchements associés au front Bétique qui se situent entre les isobathes 1000 m et 4000 m (Fig. III.2). Ces chevauchements affectent le socle acoustique et parfois la séquence pré-CSM. Ils sont toujours scellés par la séquence CSM (Fig. III.4).

Figure III. 4: Profil sismique réflexion Valsis2-818 localisé sur la marge nord Ibiza. Exagération verticale = 2

Au pied de la marge d'Ibiza, on remarque la présence d'une bosse de socle associée à une déformation des réflecteurs sismiques de la séquence pré-CSM formant des plis ou des chevauchements, dont certains sont scellés par l’unité messinienne en pied de marge ou dans le chenal d’Ibiza (Fig. III.4, Zoom 2). Ces reliefs, associés à l'épaississement de la série pré- CSM au voisinage des chevauchements, forment une marche de socle acoustique qui marque la limite nord du chenal d’Ibiza. Cette marche correspond au front des chevauchements bétiques.

III.3.1.b. Région d’Ibiza :

Au nord de l’île d’Ibiza la marge est moins raide qu’au niveau du chenal d’Ibiza (9 à 10% de moyenne, Fig. III.2). Le socle du Promontoire s'étend un peu au nord de l'île d'Ibiza et forme un bombement d'une trentaine de kilomètres de largeur. Sur le profil sismique Meds77-

4B (Fig. III.5), on observe que ce haut de socle est marqué à l'est et à l'ouest par des failles normales ante-messiniennes. Ces failles sont scellées par la séquence CSM et affectent les réflecteurs sous-jacents qui appartiennent à la séquence pré-CSM (Fig. III.5 Zoom 1 et Zoom 3). On observe également des réflecteurs à fort pendage apparent dans le socle acoustique au niveau de ce bombement, qui peuvent être associés aux chevauchements observés plus au sud-ouest sur la marge nord d’Ibiza (Fig. III.5, Zoom 2). Ces chevauchements ont une vergence vers le NO, compatibles avec les observations à terre de Frizon de Lamotte et al. (1991). Le haut de socle situé plus au NE correspond au Sa Dragonera Seamount (Acosta et al. 2004), d’origine volcanique, qui limite vers l'est le bloc d'Ibiza.

Figure III. 5: Profil sismique réflexion Meds77-4 transversal au bombement de la marge nord d’Ibiza. Exagération verticale = 3. XS : Mont Xabia ; CI : Chenal d’Ibiza.

Figure III. 6: Profil Map77-76 situé sur la bordure est du bombement de la marge d’Ibiza. Exagération verticale = 5 ; XS : Mont Xabia ; CI : Chenal d’Ibiza.

A l'extrémité est du bloc d'Ibiza, la séquence pré-CSM est très épaisse (0.5 à 0.8 STD). La limite entre le massif de Sa Dragonera et la marge est toujours caractérisée par une « bosse » de socle (Fig. III.6). La déformation qui affecte le toit de cette bosse et la partie inférieure de la séquence pré-CSM est compatible avec la présence de chevauchements. Cette bosse correspond à la limite du front bétiques. Le faciès de la séquence pré-CSM est très similaire à celui de l'unité chaotique de la séquence CSM (Fig. III.6, Zoom 1). En l'absence de forage, l'âge n'est pas contraint par les facies uniquement.

III.3.1.c. Structure crustale de la marge nord d’Ibiza :

Figure III. 7: section gravimétrique AA’ transversale au bassin de Valence au niveau de la marge nord Ibiza le long des profils Ray23 et Meds77-30 localisés sur l’anomalie à l’air libre. La courbe verte correspond à un modèle où la densité de la croûte continentale est constante dans le bassin de Valence et correspond à de la croûte supérieure

Le chenal d’Ibiza est caractérisé par une anomalie gravimétrique très négative se prolongeant presque jusqu'au sud du chenal (Fig. II.16). Le très faible contraste d’anomalie gravimétrique en allant vers le bassin de Valence confirme l’absence de croûte océanique dans cette région. La bosse au NE d’Ibiza est relativement bien marquée par une anomalie

gravimétrique positive (10 à 20 mGals) et correspond à une zone où l'épaisseur de la croûte est proche de 18 km.. Les données crustales sont abondantes dans cette région et permettent de bien contraindre la structure crustale. Le profil de gravité est situé au centre du chenal d’Ibiza et passe par l’ESP 7 (Fig. III.7, centre du bassin de Valence, Pascal et al. 1992 ; Torne et al. 1992) ainsi que l’ESP de Banda et al. (1980), ce qui permet de caler les différentes unités crustales. Le bassin de Valence est modélisé avec une croûte continentale amincie de 14 km d’épaisseur, donc un Moho à 16 km de profondeur, en cohérence avec l’ESP 7 (Fig. III.7) (Pascal et al., 1992 ; Torne et al., 1992). La croûte s’épaissit progressivement vers le sud pour atteindre un maximum de 22 km au centre du Promontoire dans la zone la moins profonde du chenal. L'épaississement crustal affecte l’ensemble de la croûte, mais il est plus marqué dans la croûte supérieure qu'inférieure. Les anomalies magnétiques correspondent aux différents édifices volcaniques comme les îles Columbretes et le Massif de Sa Dragonera, qui sont des édifices volcaniques calco-alcalins miocènes à Quaternaire (Marti et al., 1992).