Chapitre III : Structuration ante-messinienne de la région Baléares :
III.3. Structure générale de la marge nord Baléares:
III.3.4. Structure crustale du bassin de Valence :
La carte structurale du Bassin de Valence montre un socle à des profondeurs variables, entre 3000 et 5000m en moyenne (Fig. III.1). Le fond du bassin est à une profondeur de 5000m, mais les irrégularités proviennent de nombreuses zones hautes corrélées souvent à des volcans. En effet, les données magnétiques disponibles sur le bassin de Valence montrent des anomalies importantes, formant des alignements selon une direction NE-SO (Fig. II.16). A l’extrémité est du bassin de Valence, les anomalies s’alignent selon une direction NO-SE qui correspond à celle du bloc de Minorque (Fig. III.1). Les anomalies correspondent aux volcans décrits par Marti et al. (1992) et Maillard et al. (1992), situés dans la vallée axiale du bassin de Valence ou sur la marge nord-Minorque. Au niveau d’Ibiza, ces anomalies correspondent aux îles Columbretes ainsi qu’au volcan Sa Dragonera. Au nord de Majorque, une des anomalies forme l’extrémité du replat de socle qui caractérise le pied de la marge. La marge nord de Valence (marge catalane) est bien différente de la marge nord Baléares puisqu’on y observe des structures typiques du rifting.Des grabens (grabens de Bacelona et de Tarragona)
marge de Valence de l’ouest du bassin à la marge Catalane (Bartrina et al., 1992 ; Marti et al., 1992 ; Gelabert et al., 1992 ; Roca et Guimera, 1992).
Figure III. 18: Carte gravimétrique de la région oues-Méditerranée. La limite des anomalies supérieures à 20 nT est marquée par les zones à poix. Zoom1 : détail du bassin de Valence ; zoom2 : détail du chenal de Majorque et des deux bombements de la marge nord Baléares. Etoiles bleues : Données de Banda et al. (1980) ; Etoiles rouges : ESP, Pascal et al. (1992) ; Torné et al. (1992). Etoiles vertes, forages DSDP (Hsü et al., 1973, 1978 ; Comàs et al., 1996).
Le bassin de Valence est caractérisé par une anomalie gravimétrique négative (entre 0mGal et -100 mGal, Fig. III.18, Fig. III.19) dans sa zone centrale. Les anomalies sont très négatives
vers le cap de La Nao, où elles correspondent à la région de socle très profonde (isobathe 4000 m), caractérisée par un bassin Mésozoïque (Maillard et al., 1992 ; Torné et al., 1992 ; Vidal et al., 1998). De même, on observe des anomalies très négatives (de -25 à -100 mGal, Fig. III.18, Fig. III.19, Zoom 2) dans la zone au nord de Majorque. Ces anomalies ne présentent pas d’organisation particulière et peuvent refléter les centres volcaniques de Minorque (Maillard et al., 1992). L’extrémité est du bassin de Valence, en contact avec le bassin Liguro-Provençal est caractérisée par des anomalies positives (de 0 à 15 mGal, Fig. III.198, ig. III.19) situées directement au nord de l’île de Minorque. Ce changement dans les valeurs d’anomalies gravimétriques peut correspondre à la transition entre deux croûtes de natures différentes : continentale amincie pour le bassin de Valence (Pascal et al., 1992 ; Torné et al., 1992) et transitionnelle ou océanique pour le bassin Liguro-Provençal (Galdeano et Rossignol, 1977 ; Rehault et al., 1984, Fig. II.16). Les modèles montrent les meilleurs ajustements avec une croûte dont l'épaisseur est celle d'une croûte continentale amincie mais dont la densité est plus élevée (2.85 contre 2.8).
Figure III. 19: section gravimétrique DD’ longitudinale au bassin de Valence le long des profils Meds77-4 et Meds77-5 localisés sur la carte de l’anomalie à l’air libre. La courbe verte correspond à un modèle où la croûte transitionnelle est remplacée par de la croûte continentale
Un modèle gravimétrique (Fig. III.19) a été construit le long de la marge nord-Baléares en passant par les ESP 7 et 3 tous deux situés à proximité des profils sismiques utilisés. Ce modèle recoupe transversalement les modèles perpendiculaires présentés sur chaque marge et a servi aussi à mieux les contraindre. Ce modèle montre un amincissement en marches d'escaliers de la croûte du bassin de Valence vers l’Est. Au niveau du Cap de La Nao,
l’anomalie mesurée doit être modélisée par une croûte de nature continentale d’une épaisseur de 22 km, subdivisée en deux niveaux, 10 km de croûte supérieure moins dense (2.75) et 12 km de croûte inférieure plus dense (2.85) qui sont compatibles avec la nature continentale de la croûte du bassin de Valence. Les densités sont obtenues grâce aux vitesses sismiques décrites dans l’ESP 7 (Pascal et al., 1992 ; Torné et al., 1992). Le chenal d’Ibiza, marqué par une anomalie négative, est caractérisé par un amincissement très faible de la croûte de l’ordre du kilomètre et par un léger replat dans le Moho. Entre Ibiza et Majorque, le chenal est aussi marqué par une anomalie gravimétrique négative, qui est modélisée par une croûte continentale de 18 km d’épaisseur. L’amincissement de la croûte est d’autant plus marqué dans la croûte inférieure. La région au large de l’île de Majorque est modélisée par une croûte plus épaisse de l’ordre de 20 km d’épaisseur, toujours de nature continentale, d’épaisseur constante jusqu’à l’extrémité est du replat située en pied de la marge. A la bordure du replat, et donc à la transition avec le bloc de Minorque, l’anomalie mesurée correspond à un amincissement rapide de la croûte continentale de 20 km à 16 km. Cet amincissement se fait surtout aux dépens de la croûte inférieure (Fig. III.19). Le bloc Minorque est caractérisé par une épaisseur constante à 16 km, ainsi que par des anomalies gravimétriques locales et à faible longueur d’onde qui peuvent être modélisées par les volcans largement observés dans la région (Fig. III.19). La zone de transition entre le bassin de Valence et le bassin Liguro- Provençal est marquée par une anomalie gravimétrique légèrement positive et formant un « pic » dans les valeurs mesurées. Il a été difficile de contraindre cette région, la modélisation en utilisant une croûte transitionnelle comme sur le modèle de Minorque provoque des erreurs élevées et par ailleurs, le croisement entre les deux modèles est localisé dans une région de croûte continentale (Fig. III.14, Fig. III.19). La transition entre les deux bassins est donc marquée par une zone de croûte qui s’amincie progressivement et dont la nature est complexe. Cette croûte reste épaisse (14 à 8 km d’épaisseur) et possède une densité élevée (2.9). Comme au large de Minorque, elle est probablement de nature continentale mais intrudée par du volcanisme. Le bassin Liguro-Provençal est modélisé par une croûte peu épaisse (6 km) et dont les densités sont comparables à celle d’une croûte de nature océanique (2.95-3) (Fig. III.19).
La marge nord Baléares apparait donc découpée en plusieurs secteurs où la croûte n'est pas très amincie (Ibiza et Majorque) séparés par des zones plus amincies. Cette structuration est
s’observe sur le promontoire à la bordure ouest des différents blocs (Fig. III.20). Si l’amincissement du bassin de Valence est souvent discuté dans des directions NO-SE (sens du rifting), le modèle montre qu’il existe aussi un amincissement important et segmenté vers bassin Liguro-Provençal.