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The present-day tectonic setting of the Western Mediterranean region, from the Pyrénées to the Betics and from the Alps to the Atlas, results from a complex 3-D geodynamic evolution involving the interactions between the Africa, Eurasia and Iberia plates and asthenospheric mantle dynamics underneath. In this paper, we review the main tectonic events recorded in this region since the Early Cretaceous and discuss the respective effects of far-field and near-field contributions, in order to unravel the origin of forces controlling crustal deformation. The respective contributions of mantle-scale, plate-scale and local processes in the succession of tectonic stages are discussed. Three periods can be distinguished: (1) the first period ( Tethyan Tectonics ), from 110 to 35 Ma, spans the main evolution of the Pyrenean orogen and the early evolution of the Betics, from rifting to maximum shortening. The rifting between Iberia and Europe and the subsequent progressive formation of new compressional plate boundaries in the Pyrénées and the Betics, as well as the compression recorded all the way to the North Sea, are placed in the large-scale framework of the African and Eurasian plates carried by large-scale mantle convection; (2) the second period ( Mediterranean Tectonics ), from 32 to 8 Ma, corresponds to a first-order change in subduction dynamics. It is most typically Mediterranean with a dominant contribution of slab retreat and associated mantle flow in crustal deformation. Mountain building and back-arc basin opening are controlled by retreating and tearing slabs and associated mantle flow at depth. The 3-D interactions between the different pieces of retreating slabs are complex and the crust accommodates the mantle flow underneath in various ways, including the formation of metamorphic core complexes and transfer fault zones; (3) the third period ( Late-Mediterranean Tectonics ) runs from 8 Ma to the Present. It corresponds to a new drastic change in the tectonic regime characterized by the resumption of N-S compression along the southern plate boundary and a propagation of compression toward the north. The respective effects of stress transmission through the lithospheric stress-guide and lithosphere-asthenosphere interactions are discussed throughout this period. Le contexte tectonique actuel de la Méditerranée occidentale, des Pyrénées aux Bétiques et des Alpes à l’Atlas, résulte d’une évolution géodynamique complexe en 3-D impliquant les interactions entre les plaques Afrique, Eurasie et Ibérie et le manteau asthénosphérique sous-jacent. Dans cet article, nous présentons une revue critique des principaux événements tectoniques survenus dans la région depuis le Crétacé supérieur pour discuter les contributions respectives des processus locaux et lointains, dans le but de mieux comprendre les forces contrôlant la déformation crustale. Les contributions respectives des processus à l’échelle du manteau, à l’échelle des plaques et les processus régionaux sont discutées. Trois périodes doivent être distinguées : (1) la première période (Tectonique Téthysienne), de 110 à 35 Ma, recouvre toute l’évolution de l’orogène pyrénéen et l’évolution précoce des Bétiques et du Rif, depuis le rifting jusqu’au raccourcissement maximum. Le rifting entre Ibérie et Europe et la formation de nouvelles limites de plaques convergentes et compressives dans les Pyrénées et les Bétiques et la propagation de contraintes compressives jusqu’à la Mer du nord sont placés dans le cadre des plaques Eurasie et Afrique portées par la convection mantellique à grande échelle ; (2) la deuxième période (Tectonique Méditerranéenne), de 32 à 8 Ma, est plus typiquement méditerranéenne avec une contribution dominante du recul des panneaux lithosphériques plongeants et des flux mantelliques associés. Construction des chaînes de montagnes et ouverture des bassins arrière-arc sont dominés par cette dynamique de retrait et de déchirure des panneaux plongeants et par le flux asthénosphérique qui en résulte. Les interactions 3-D entre les différents morceaux des panneaux plongeants sont complexes et la croÛte accommode les flux mantelliques de façons variées, incluant la formation de metamorphic core complexes et de zones de transfert ; (3) la troisième période (Tectonique Tardi-Méditerranéenne) débute à ∼8 Ma et se poursuit jusqu’à aujourd’hui. Elle correspond à un nouveau changement drastique de la dynamique de subduction associé à une reprise de la compression N-S au travers de la limite de plaque méridionale et une propagation de la compression vers le nord et l’est. Les effets respectifs de la transmission des contraintes le long du guide de contraintes qu’est la lithosphère et des interactions lithosphère-asthénosphère sont discutés pour chacune de ces trois périodes.

The Cenomanian to early Santonian interval is usually considered a time of postrifting tectonic quiescence around the northern margins of Iberia that preceded the onset of the Pyrenean convergence by crustal thrusting in the latest Santonian. However, plate kinematic models of the Mesozoic evolution of Iberia poorly constrain the Turonian-Santonian position of Iberia relative to Eurasia. This study reconstructs changes in the sedimentary facies and architecture of the Iberian carbonate platform throughout the Late Cretaceous and sheds new light on the geodynamic evolution of the Iberia-Eurasia relationship at that time. Sixteen outcrop sections were described and 24 sedimentary facies identified that define 5 depositional environments ranging from the deep marine basin to the continental setting. From these and previously published field data we reconstruct the evolution of the Pyrenean carbonate platform, on an east-west transect nearly 400 km long, on the basis of 11 short-term depositional sequences and 5 long-term hemicycles. In our interpretation, the Cenomanian and Turonian correspond to a postrift stage during which the European and Iberian margins, together with the deep basin between them, subside gently, as shown by accommodation rates varying from ∼15 to 30 m/My in the margins and ∼100 to 150 m/My in the basin. The Coniacian and early Santonian are characterized by a large-scale flexural response consisting of (1) uplift of the southern Iberian margin, with negative accommodation rates, karstified surfaces and paleosols, and (2) increasing subsidence rates in the basin and its edges (the northern Iberian margin and eastern Aquitaine platform), with accommodation rates several times greater than during the Turonian. We propose that far-field stress possibly related to the northeastward motion of Africa, and/or onset of shortening at the Iberia-Europe boundary in the central and eastern Pyrenees led to the incipient large-scale flexural deformation in the Pyrenean domain. The late Santonian and Campanian are an early orogenic stage marked by rapid subsidence throughout the Pyrenean domain, except at its western end. We evidence for the first time a pre-orogenic flexure at the Iberia-Europe plate boundary induced by regional plate reorganisation between Africa and Europe during the Coniacian and the early Santonian. L’intervalle Cénomanien à Santonien inférieur est considéré autour de la marge nord-ibérique comme une quiescence tectonique post-rift qui précède le début de la convergence pyrénéenne au Santonien terminal, mis en évidence par le début de l’épaississement crustal. Cependant, les modèles de cinématique des plaques montrent de sérieuses incertitudes sur la reconstitution de la position de l’Ibérie par rapport à l’Eurasie du Turonien au Santonien. Cette étude reconstruit les changements de faciès et d’architecture sédimentaires de la plateforme carbonatée ibérique au cours du Crétacé supérieur et jette un nouvel éclairage sur l’évolution géodynamique à la limite Ibérie-Eurasie à cette époque. Seize coupes sédimentaires d’affleurements ont été étudiées. Les 24 faciès sédimentaires identifiés se répartissent en 5 environnements de dépôt depuis le basin marin profond jusqu’au continent. À partir de ces nouvelles données et de données de terrain précédemment publiées, nous avons reconstruit l’évolution de la plateforme pyrénéenne le long d’une coupe SO-NE longue d’environ 400 km, sur la base de onze cycles de dépôt de court terme et cinq demi-cycles de long terme. D’après notre interprétation, l’intervalle Cénomanien à Turonien correspond à un stade postrift durant lequel les marges européenne et ibérique ainsi que le bassin entre elles subsident lentement, comme le montrent les taux d’accommodation variant entre 15 et 30 m/Ma pour les marges et 100 à 150 m/Ma pour le bassin. Le Coniacien enregistre une flexuration à grande échelle caractérisée par (1) un soulèvement de la marge ibérique sud, avec des taux d’accommodation négatifs, des surfaces karstifiées et des paléosols (∼20 m/Ma) et (2) une forte subsidence du bassin et de ses bordures (plateformes nord ibérique et sud européenne), avec des taux d’accommodation plusieurs fois supérieurs à ceux du Turonien. Nous proposons qu’une contrainte compressive « far-field » possiblement due au déplacement vers le Nord-Est de l’Afrique, et/ou le début de la convergence entre l’Ibérie et l’Europe dans la partie centrale et orientale des Pyrénées a entraîné cette déformation flexurale subtile à grande échelle du domaine pyrénéen et ouest-ibérique au cours du Coniacien. Le Santonien supérieur et le Campanien correspondent au stade orogénique précoce, marqué par une forte subsidence à l’échelle du domaine pyrénéen, excepté dans sa partie ouest. Nous mettons en évidence pour la première fois une flexure pré-orogénique à la limite Ibérie-Europe, induite par la réorganisation régionale des plaques entre l’Afrique et l’Europe au cours du Coniacien et du début du Santonien.

This study predicts sedimentary architectures and facies distribution within the Pliocene prograding prism of the Roussillon Basin (Gulf of Lion, France), developed along an onshore–offshore continuum. Boreholes and outcrops provide facies-scale observations onshore, while seismic data capture basin-scale structures offshore. Forward seismic modeling bridges spatial and scale gaps between these datasets, yielding characteristic synthetic seismic signatures for the sedimentary facies associations observed onshore, used as analogs for offshore deposits. These signatures are then identified in offshore seismic data, allowing seismic profiles to be populated with sedimentary facies without a well tie. Predicted offshore architectures are consistent with shoreline trajectories and facies successions observed onshore. The Roussillon prism records passive margin reconstruction in the Mediterranean Basin following the Messinian Salinity Crisis, through the following three successive depositional profiles marking the onset of infilling: (1) Gilbert deltas, (2) wave- and storm-reworked fan deltas, and (3) a wave-dominated delta. Offshore, transitions in clinoform type modify sedimentary architectures, influenced by inherited Messinian paleotopography. This autogenic control generates spatial variability in accommodation, driving changes in depositional style. Overall, this multi-scale and integrative approach provides a robust framework for predicting offshore sedimentary architectures and can be applied to other deltaic settings with limited land–sea data continuity.

The Mauléon Basin, in the northwestern Pyrenean Belt, is related to Early Cretaceous rifting and mantle denudation. Here we review the evolution of depositional systems in the Mauléon Rift Basin during Albian and Cenomanian time. This review includes the lithostratigraphy, regional distribution, boundaries, age and facies sedimentology of the basin’s syn-rift formations and their members. We construct paleogeographic maps to elucidate (1) the 3D distribution of sedimentary facies and depositional systems during the Albian and Cenomanian from the Iberian proximal margin to the hyperextended domain and (2) the link between major extensional structures and sedimentation during rifting and mantle denudation. The Mauléon Rift was supplied during most of the Albian by sediments from the Iberian proximal margin. The southern margin had a steep and abrupt topographic boundary related to a northward crustal rollover along the south-dipping Saint-Palais detachment. This feature controlled the deposition of coarse-grained turbidites at the base of the margin that abruptly gave way to low-density turbidites, then deep-basin deposits in the hyperextended domain. During uppermost Albian to Early Cenomanian time, mantle denudation occurred in the eastern Mauléon Basin and the vergence of the detachment systems reversed. Minor debris-flow deposits formed at the foot of fault scarps associated with the newly formed north-dipping detachments. Elsewhere, sediment from deltaic systems to the west in the Saint-Jean-de-Luz area deposited low-density turbidites in the hyperextended domain. During the post-rift stage, the flux of coarse sediment from the detachment footwall gradually declined as deformation waned, and low-density turbidites expanded onto the hyperextended domain from the European Upper Cretaceous carbonate platform. These paleogeographic reconstructions, in addition to offering a synthetic view of the evolution of sedimentary environments during rifting, offer new insight into the post-rifting exhumation of the lower crust and mantle. Le bassin de Mauléon, localisé dans les Pyrénées nord-occidentales, subit une phase de rifting aboutissant à la dénudation du manteau au cours du Crétacé inférieur. Dans ce travail, nous synthétisons l’évolution des systèmes de dépôts Albien à Cénomanien du bassin de Mauléon. Cette synthèse inclut les lithologies, la répartition régionale, les limites stratigraphiques, les âges et les faciès des différentes formations et membres syn-rifts du bassin de Mauléon. Ces derniers ont été temporellement et spatialement corrélés afin de reconstruire des cartes paléogéographiques offrant une meilleure compréhension: (1) de la distribution 3D des faciès sédimentaires et des systèmes de dépôts de l’Albien au Cénomanien entre la marge proximale ibérique et le domaine hyper-aminci du bassin de Mauléon et (2) du lien entre les principales structures extensives et la sédimentation au cours du rifting et de la dénudation du manteau. De l’Albien inférieur à supérieur, le bassin de Mauléon était essentiellement alimenté depuis la marge proximale ibérique. La forte pente topographique de cette marge, est due à un basculement vers le nord provoqué par le détachement à vergence sud de Saint-Palais. Cette géométrie a favorisé des dépôts de conglomérats de bassin profond au pied de la marge ibérique passant de manière brutale à des faciès hémipélagiques du domaine hyper-aminci. De l’Albien terminal au Cénomanien inférieur, la vergence des systèmes de détachements s’inverse. Cette étape finale de structuration du bassin conduit à la dénudation du manteau dans la partie orientale du bassin. Des debris flows mineurs, issus de l’érosion sous-marine du mur des détachements à vergence nord, sédimentent au pied des escarpements de failles. À la même époque, les turbidites de faible densité, se déposent dans le domaine hyper-aminci, alimentées par un système deltaïque de polarité Ouest-Est provenant du domaine occidental de Saint-Jean-de-Luz. Au cours du stade postrift, les flux sédimentaires grossiers provenant des escarpements des détachements diminuent corrélativement avec la diminution du jeu tectonique sur ces accidents tandis que les turbidites de faible densité se déposent dans le domaine hyper-aminci proviennent de la plateforme carbonatée européenne. En plus d’offrir une vision synthétique de l’évolution des milieux sédimentaires lors du rifting, ces reconstructions paléogéographiques apportent de nouvelles réflexions quant à l’évaluation de l’exhumation de la croûte inférieure et du manteau.

The uppermost Cretaceous to early Palaeogene is a period of major deformations of the western part of the Eurasian plate with prominent basin inversions starting from the Coniacian onwards. These deformations occur in a complex geodynamic setting within both the context of the Africa–Eurasia convergence and the North Atlantic opening. While Mesozoic graben inversions have been extensively studied, particularly in Eastern Europe and the North Sea, more gentle deformations that affect thicker crust areas (intracratonic basins and emerged lands) are not as well documented. The objective of this study is to constrain the exact timing, type, and magnitude of the early Palaeogene deformations affecting the intracratonic Paris Basin and to integrate them at the western European scale. Low-amplitude deformations are attempted through a high-resolution reconstitution of its stratigraphic record based on well-dated outcrops and well-dated wells, and a high number of well-logs that are correlated using the “stacking pattern” sequence stratigraphic technique. Two orders of sequences are identified (third and fourth order) and correlated throughout the basin. Basin geometric and palaeogeographic reconstitutions are based on sediment thickness and facies analysis. Two-dimensional accommodation space measurements were taken in order to quantify the magnitude of the deformations. Three phases of deformation were recognized. 1. An intra-Maastrichtian–pre-Thanetian (59 Ma) deformation, with major uplift and erosion of the Cretaceous strata with two sub-periods of deformation: Maastrichtian–pre-middle-Danian and Upper Danian–pre-Thanetian long-wavelength deformations. This period of major deformation is coeval with Upper Cretaceous/pre-Danian compressive deformations linked to the Africa–Eurasia convergence in southern France and with volcanic activity from the North Atlantic to Massif Central and the Rhenish Shield during the Palaeocene. 2. An early Ypresian (55.1–54.3 Ma) medium-wavelength deformation ( ×  10 km), here reported to be a stress rearrangement related to the onset of the North Atlantic opening. 3. An uppermost Ypresian (49.8 Ma) long-wavelength deformation ( ×  100 km), contemporaneous with flexural compressive deformations in the Aquitaine Basin (Pyrenean deformation), and related to the Iberia–Eurasia convergence.