Published June 1, 2009 | Version v1
Journal article

Multi-disciplinary investigation of fluid seepage on an unstable margin: The case of the Central Nile deep-sea fan.

Others:
Géosciences Marines (GM) ; Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Institut de Modélisation et d'Analyse en Géo-Environnement et Santé (IMAGES) ; Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)
Géoazur (GEOAZUR 6526) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Environnement Profond (LEP) ; Etudes des Ecosystèmes Profonds (EEP) ; Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC) ; Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU) ; Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Systématique, adaptation, évolution (SAE) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 (LOG) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord])
Department of Earth Sciences [Oxford] ; University of Oxford [Oxford]
Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) ; Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ)

Description

We report on a multidisciplinary study of cold seeps explored in the Central Nile deep-sea fan of the Egyptian margin. Our approach combines in situ seafloor observation, geophysics, sedimentological data, measurement of bottom-water methane anomalies, pore-water and sediment geochemistry, and 230Th/U dating of authigenic carbonates. Two areas were investigated, which correspond to different sedimentary provinces. The lower slope, at ∼ 2100 m water depth, indicates deformation of sediments by gravitational processes, exhibiting slope-parallel elongated ridges and seafloor depressions. In contrast, the middle slope, at ∼ 1650 m water depth, exhibits a series of debris-flow deposits not remobilized by post-depositional gravity processes. Significant differences exist between fluid-escape structures from the two studied areas. At the lower slope, methane anomalies were detected in bottom-waters above the depressions, whereas the adjacent ridges show a frequent coverage of fractured carbonate pavements associated with chemosynthetic vent communities. Carbonate U/Th age dates (∼ 8 kyr BP), pore-water sulphate and solid phase sediment data suggest that seepage activity at those carbonate ridges has decreased over the recent past. In contrast, large (∼ 1 km2) carbonate-paved areas were discovered in the middle slope, with U/Th isotope evidence for ongoing carbonate precipitation during the Late Holocene (since ∼ 5 kyr BP at least). Our results suggest that fluid venting is closely related to sediment deformation in the Central Nile margin. It is proposed that slope instability leads to focused fluid flow in the lower slope and exposure of 'fossil' carbonate ridges, whereas pervasive diffuse flow prevails at the unfailed middle slope

Abstract

International audience

Additional details

Created:
December 4, 2022
Modified:
November 30, 2023