Le Golfe du Lion a fait l'objet de nombreuses explorations depuis les débuts de l'Océanographie. Pourtant, plusieurs questions clefs n'ont pas été résolues et sont toujours l'objet de controverses. Quels sont les mécanismes de dépôts ? Quelle est la durée des séquences enregistrées ? Quelle est la relation entre les séquences sédimentaires, les cycles glacioeustatiques quaternaires et la tectonique ? La zone d'étude d'environ 40 x 40 km est située à la charnière de la plate-forme externe et du haut de pente, dans la partie occidentale du Golfe, au large du Languedoc, où la plate-forme atteint 70 km de large. La base de données est constituée 1) d'un levé sismique Très Haute Résolution (Sparker) dense (espacement de 400 à 1000 m) et 2) d'une dizaine de carottages atteignant 10 m de longueur. L'approche retenue comprend un volet analytique des données géologiques (interprétation des profils sismiques et des carottes par Stratigraphie Sismique et Séquentielle) et un volet de modélisation géométrique et stratigraphique permettant de caractériser, de quantifier et de simuler les séquences sédimentaires reconnues. Cette double approche analytique et modélisatrice, menée de façon concomitante, permet des allers-retours entre la donnée d'origine, le modèle géologique, la valeur des paramètres et les simulations stratigraphiques qui testent plusieurs scenarii géologiques. L'analyse des géométries 3D permet de dégager un motif élémentaire de dépôt constitué par un couple de prismes PI (à clinoformes faiblement pentus <1° déposés en amont de la plate-forme) et PII (à clinoformes fortement pentus d'environ 4 ° déposés en aval de la plate-forme). Ce motif de dépôt, fondamentalement horizontal, est récurrent et sert à la hiérarchisation des unités sismiques en grandes séquences de dépôt. Il correspond à l'enregistrement d'un cycle glacioeustatique de 100 000 ans (interglaciaire-glaciaire) : le prisme PI correspond aux dépôts prodeltaïques de « haut à moyen niveau marin » ; le prisme PII, aux dépôts littoraux de plus bas niveau du maximum glaciaire du cycle. Cette interprétation rejoint celle proposée par Aloïsi en 1986. Au total, cinq séquences correspondant aux cinq derniers cycles glacio-eustatiques sont donc enregistrées sur la plate-forme occidentale du Golfe du Lion. La base des séries étudiées remonte à 540 000 ans (stade isotopique 12). Les cycles très courts (20 000 ans ou moins) ne sont pas clairement exprimés dans les géométries de dépôt. Les conditions hydrodynamiques exercent un contrôle sur les géométries des séquences de dépôts qui peut brouiller ou effacer l'empreinte des cycles climatiques dans les séquences sédimentaires. Les canyons de l'Aude et de l'Hérault sont globalement inactifs pendant les hauts niveaux marins. Pendant les bas niveaux, leur fonctionnement est variable (transport, érosion et dépôt). Les simulations stratigraphiques et la restitution des couples de prismes observés et exceptionnellement bien préservés dans cette zone du Golfe du Lion donnent une signification géologique et valident la transformation « simple » des courbes isotopiques O18/O16 en courbes eustatiques. Cette étude donne aussi la première quantification du taux de subsidence moyenne (totale) de la plate-forme du Golfe du Lion pendant le Pléistocène supérieur à moyen (540 ka). La subsidence prend la forme d'un basculement vers le large qui atteint 250 m/Ma à 70 km de la côte actuelle (en bordure de plate-forme). On a calculé, à partir des géométries visibles sur les profils sismiques pétroliers, un taux de subsidence identique sur l'ensemble du Plioquaternaire ; le taux de subsidence est donc constant depuis 5,3 Ma, il ne crée pas de séquence mais permet la préservation, l'empilement et la reconnaissance des séquences glacioeustatiques successives.

The up to 70 km wide continental shelf of the Golfe du Lion has been the object of numerous investigationss since the early days of Oceanography. Yet several key questions have remained unanswered and are still controversial. Among these questions are: What are the relationships between sedimentary sequences, Quaternary glacioeustatic cycles and tectonics? What is the sequence duration? What are the mechanisms of deposition? A study of the Very High Resolution (VHR) seismic reflection (Sparker) data collected by Ifremer between 1992 and 1998 on the outer shelf and upper slope offshore of Sète in the Languedoc region gives a new insight into these issues. The surveyed area covers 40 x 40 km with a line spacing of 400-1000 m. Useful depth of penetration is 150-250ms twtt (100-200m). Information on recent sediments is provided by a dozen short (up to 10m) cores collected in the same area. The approach used throughout the study involved a constant confrontation of modelling and field data. In co-operation with different laboratories and institutions several softwares were used and/or adapted (Sithere-Ifremer; Isatis-Géovariances and Dionisos-Ifp...) for 3D numerical cartography of successive seismic units and interfaces and for stratigraphic simulation of the sequences. Analysis of the 3D geometry reveals a basic depositional pattern consisting of a pair of horizontally juxtaposed prisms. Prism PI with low angle clinoforms (<1°) lies on the upper part of the shelf and corresponds to prodeltaïc-offshore deposits. Prism PII with steeply dipping clinoforms (~4°) lies on the outer shelf between 40 and 70 km from the present day coastline and corrresponds to littoral deposits. Results obtained from the seismic and core data and from numerical modelling in an inter-disciplinary and collaborative context (Seismic Stratigraphy, Stratigraphic Simulation, lithology, palynology, micropaleontology...) indicate that the basic depositional pattern records a 100 000 years glacioeustatic (interglacial/glacial) cycle. As previously suggested by Aloïsi [1986], the prism PI corresponds to deposition at «high to middle» sea level and prism PII to deposition during low sea level at the glacial maximum. A total of five sequences of paired prisms are recognised, showing that the corresponding glacioeustatic cycles (the last five cycles) are recorded in the shelf sediments of the western part of the Golfe du Lion. The age of the base of the series analysed is taken to be 540 000 years (isotopic stage 12). A shorter sequence duration would imply unacceptably rapid subsidence rates. The shorter duration cycles (40 000 y, 20 000 y or less) are not clearly identifiable in the geometry of the deposits; this calls into question to what extent such short climatic cycles are recorded in the sediment geometries of passive margins of the Golfe du Lion type with similar subsidence and sedimentation rates. On the other hand, hydrodynamic regim variations have an impact on the 3D sediments geometries. The activity of submarine canyons (infilling, transport, erosion), the importance of currents have been variable in space and time. The Languedoc canyons (Aude and Hérault), quiescent at present, were very active during glacial times; their activity is different from one canyon head to another. The stratigraphic simulation of exceptionally well preserved and well defined sets of prisms in the study area gives geological meaning to the «simple» transformation of isotopic curves to eustatic curves and their global significance. This study also provides the first estimate of the average total subsidence rate of the shelf in the western part of the Golfe du Lion during the upper Quaternary. The subsidence reflects a seaward tilting of the shelf and reaches a maximum rate of 250 m/Ma at the shelf break (70 km from the present day coastline). The coherence of this quantitative model is confirmed by independent calculation of the same average rate of subsidence for the entire Plioquaternary (240-260 m/Ma) based on evidence of deeper penetration seismic profiles acquired by Elf Aquitaine in 1996. This suggest that subsidence rate has been constant during the Plioquaternary. The subsidence does not create any individual sequence but the rate controls sequences accumulation.