Stratigraphic record of the glacio-eustatic cycles and the deformation during the Pleistocene along

284 Pages·2017·25.19 MB·Spanish

by  Carlos Martillo Bustamante

Stratigraphic record of the glacio-eustatic cycles and the
deformation during the Pleistocene along the central
Ecuadorian margin: using the ATACAMES data
campaign
Carlos Martillo Bustamante
To cite this version:
Carlos Martillo Bustamante. Stratigraphic record of the glacio-eustatic cycles and the deformation
during the Pleistocene along the central Ecuadorian margin: using the ATACAMES data campaign.
Earth Sciences. Université Nice Sophia Antipolis, 2016. English. ￿NNT: 2016NICE4020￿. ￿tel-
01358673￿
HAL Id: tel-01358673
https://theses.hal.science/tel-01358673
Submitted on 1 Sep 2016
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THÈSE DE DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE NICE
SOPHIA ANTIPOLIS

MENTION SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS

Carlos MARTILLO Bustamante

ENREGISTREMENTS STRATIGRAPHIQUES DES CYCLES GLACIO-
EUSTATIQUES ET DE LA DEFORMATION DURANT LE
PLEISTOCENE LE LONG LA MARGE CENTRALE D’EQUATEUR
(EXPLOITATION DES DONNEES DE LA CAMPAGNE ATACAMES)

2016

i
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UNIVERSITE DE NICE-SOPHIA ANTIPOLIS – UFR Sciences
École Doctorale de Sciences Fondamentales et Appliquées

T HE SE

pour obtenir le titre de
Docteur en Sciences
de L’UNIVERSITE de Nice-Sophia Antipolis

Discipline : Sciences de la Planète et de l’Univers

présentée et soutenue par
Carlos MARTILLO Bustamante

ENREGISTREMENTS STRATIGRAPHIQUES DES CYCLES GLACIO-
EUSTATIQUES ET DE LA DEFORMATION DURANT LE PLEISTOCENE
LE LONG LA MARGE CENTRALE D’EQUATEUR (EXPLOITATION DES
DONNEES DE LA CAMPAGNE ATACAMES)

STRATIGRAPHIC RECORD OF THE GLACIO-EUSTATIC CYCLES AND
THE DEFORMATION DURING THE PLEISTOCENE ALONG THE
CENTRAL ECUADORIAN MARGIN (USING THE ATACAMES DATA
CAMPAIGN)

Thèse dirigée par : François MICHAUD et Jean-Noël PROUST

soutenue le 11 MAI 2016

Jury :

Marina Rabineau CR CNRS (HDR) Rapporteur
Etienne Jaillard DR IRD Rapporteur
Jean-Yves Collot DR IRD Examinateur
Marc Sosson DR CNRS Examinateur
Olivier Dauteuil DR CNRS Examinateur
François Michaud MC UPMC (HDR) Co-directeur de Thèse
Jean-Noël Proust DR CNRS Co-directeur de Thèse

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A MI MAESTRO DE VIDA…

A MI AMADA ESPOSA LUPITA,
A MIS HIJAS KAREN ELIZABEHT Y MARÍA
DANIELA.

A MIS PADRES
ARÍSTIDES Y FÁTIMA.

A MI PAÍS, ECUADOR.

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REMERCIEMENTS

Personnels

La vida es sólo una, la que tengo, le doy gracias a Dios por habérmela regalado y por poner a mi
lado personas tan valiosas que me han fortalecido durante esta experiencia de aprendizaje, sin
ellos, Señor, no lo hubiera logrado…
Gracias a mi familia, mi amada esposa Lupita y mis entrañables hijas Karen y María Daniela!...
Uds. han sido durante este tiempo mi fuente de motivación y alegría más grande. Gracias por
haberse decidido atravesar conmigo el Atlántico y compartir esta aventura que nos ha
fortalecido como familia… Las Amo!
Gracias a mis padres Arístides y Fátima, por su respaldo constante en todos mis proyectos, por
creer en mí, por escucharme y por sus oraciones… Sé que me acompañan como ángeles a lo
largo de mi vida… Que Dios les bendiga..! Gracias a mis hermanos por cuidar de mis padres
mientras no he estado presente, gracias Jimmy, Danny y Fátima… Los quiero..!. Gracias a mis
padres y hermanos político, por su cariño, detalles y oraciones durante este tiempo, han sido
una gran fortaleza.
Merci mes encadrants François Michaud et Jean Noël Proust pour votre accompagnement et
soutien pendant ce temps. Merci pour les discussions scientifiques, elles m´ont rapporté
beaucoup de croissances et m´ont donné la guide nécessaire pour aller plus loin dans le monde
de la recherche… Merci surtout pour vos amitiés, elle continue á travers le temps..!
Merci Jean-Yves Collot pour m´avoir motivé á faire ce doctorat, pour votre disponibilité à
discuter avec moi sur les données de l´Équateur. Vous m´avez donné la possibilité de
commencer le chemin de la recherche.
Un merci spécial pour mes amis Jean François et Essy Doumont ! On a reçu votre soutien tout le
temps, dès discussion scientifique et livres jusqu´à conseilles pour la vie quotidienne… Vous
êtes formidables..!
Un grand merci à vous Monique et Alain Vandroy pour m´avoir accueillir dans votre maison
sans savoir rien de moi ...Je vous embrasse fortement..!
Je ne peux pas oublier à mes amis français á Rennes. Merci à la famille Chamié, à la famille
Fauchille, à la famille Deroussen, à la famille Monloup, à la famille Génévriez, à l´ensemble des
familles de l’Equipe de Notre Dame et du quartier Bourg l’évêque qui nous ouvraient les portes
de leurs maisons. Vous êtes un véritable cadeau, on vous porte dans notre cœur !!!
Gracias a mis amigos que buscan desarrollar la ciencias geológicas en Ecuador, por la
motivación y ayuda brindada en diferentes momentos del doctorado: Glendita, Miguel, María
José, Mónica… Así como a mis amigos latinoamericanos que compartieron con mi familia
hermosos momentos en Rennes: Juan Carlos y Helena con sus hijos, Javier y Andrea,
vii
Alessandro y Neys, gracias por el tiempo compartido y su apoyo constante, Dios los ilumine
siempre..! A Valeria Lucas, por su ayuda en las correcciones de último momento.
Gracias a todos y todas por haberme transmitido esa energía, esa fuerza, esa valentía, ese
cariño, que el Señor les multiplique el 100 x 1!

Institutionnels
This work was carried out in the framework of the Joint French-Ecuador Laboratory LMI
“Séismes et Volcans dans les Andes du Nord” with the financial support of the CNRS-INSU, IRD,
Rennes 1 and Nice Universities and IFREMER.
Merci au Laboratoire Géosciences Rennes pour votre accueillement, au personnel scientifique
Thierry Nalpas, Olivier Dauteuil et Yves Lagabrielle pour partager ses connaissances et ses
expériences avec moi… Une grande merci à mon ami Guillaume Baby pour son soutien et
amitié pendant tout ce temps… Gracias por todo, amigo… !
Merci l'équipage et les ingénieurs qui ont traité la sismique, et au personnel scientifique du
GeoAzur spécialement à Laure Schenini pour toute le soutien donné pendant la thèse pour que
je puisse voir le données sismiques en différents formats et logiciels…
Gracias a la Subsecretaría Nacional de Educación, Ciencia y Tecnología del Ecuador (SENESCYT)
por haber confiado en mis capacidades y darme la oportunidad de aprender más para continuar
con lo que me gusta hacer, aprender para enseñar y compartir.
Gracias a la Secretaría de Hidrocarburos del Ecuador (SHE), que a través del convenio con el
IRD, ha permitido el acceso a los datos sísmicos en el margen del Ecuador de la campaña SCAN.
Gracias a la Escuela Politécnica del Litoral (ESPOL) por todo su respaldo, especialmente a mis
maestros y colegas profesores por la motivación dada durante todo mi estancia de
investigación en Francia, así como su personal administrativo por su gestión.
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ABSTRACT

The aim of this study is to constrain recent deformation and stratigraphic evolution of an active
margin, using sismo-stratigraphic analysis of Pleistocene sediment preserved on the margin
shelf and upper slope. The Ecuadorian margin is characterized by the subduction of oceanic
reliefs of the Nazca plate at local scale (seamounts) and regional scale (volcanic Carnegie ridge,
300 km-wide, 2km-high). The extensive geophysical and sedimentological investigations carried
out along the Ecuadorian margin during the ATACAMES expedition (2012) complemented by
the interpretation of some seismic profiles of the SHE, allow us to explore the expended
sedimentary records preserved on this continental margin during the Pleistocene. The deepest
sedimentary basin shows 26 Transgressive-Regressive (TR) sequences. Correlations of the TR
sequences with the global eustatic-climatic curve and with coastal exposure, C14 age-dating of
cores show that the sequence deposition occurred from the base of the Calabrian (1782-Ka) to
the Present, i.e. MIS 63 to MIS 1. Several basins are identified along the slope and the shelf of
the margin. A detailed analysis of the thickness, the lateral distribution and stacking patterns of
the TR sequences in these basins show a complex distribution of sediments in time and space.
At regional scale, we have identified a regional unconformity at the base (1782-Ka as minimum
age), which can correspond to the signature of the beginning of the Carnegie ridge collision.
The segmentation of the margin, with a progressive subsidence in the north and an uplift and
erosion/bypassing in the south, mimics the gross shape of the subducting Carnegie ridge. At
local scale, seamounts subduction disturbed and enhanced the regional deformation effect of
the Carnegie ridge. In the Manta-Plata area, the palinspastic restoration of the deformation of
the continental shelf support the collision of a topographic relief crested the Carnegie Ridge
started c.500ka ago, together with the syntectonic sedimentation.
This work shows that the seismic-sequence stratigraphy analysis related to eustatic cycles of
the Pleistocene is a very powerful tool to establish a morphostructural evolution of active
margin. Calibrated by coring and correlations to global climate-eustatic curves and emerged
sequences, this analysis enables to precise chrono-stratigraphy evolution of tectonic
deformation of stratigraphic sequences in relationship with their deep structures.

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