Exhumation du manteau en contexte de marge passive distale chaude ; influences de la couverture sédimentaire pre-rift (Chaînons Béarnais, Pyrénées Occidentales)
Abstract
La Zone Nord-Pyrénéenne (ZNP) résulte de l’inversion de
bassins albo-cénomaniens ouverts entre les plaques Europe et
Ibérie. Le manteau subcontinental a été exhumé dans le fond de
certains de ces bassins et la couverture sédimentaire mésozoïque
pré-rift, désolidarisée du soubassement paléozoïque, est venue localement
en contact tectonique avec les péridotites. Ceci fait
de la ZNP un analogue pour l’étude des marges continentales
passives à manteau exhumé. L’extension crustale s’est produite
en régime thermique chaud comme le montre le métamorphisme
crétacé des sédiments pré-rift. Les Chaînons Béarnais (Pyrénées
Occidentales) représentent un témoin peu inversé de ce type de
marge chaude et sont donc propices à l’étude des modalités de
l’amincissement crustal dans un tel système. Les analyses de
températures par spectrométrie Raman réalisées sur la couverture
sédimentaire aux abords du manteau (Saraillé, Urdach, Turon de
la Técouère), montrent que la totalité du système a été soumis à
des températures maximales variant de 253C à 482C. Le contact
tectonique majeur entre les sédiments pré-rift décollés et le
manteau est une zone d’intense circulation de fluides avec formation
de roches métasomatiques à talc+chlorite+pyrite dans les
conditions du faciès schistes verts. La géochimie isotopique (O, C,
Sr) et les inclusions fluides triphasées montrent une circulation de
saumures chaudes (~200C), à travers toute la couverture sédimentaire
dans les derniers stades de l’exhumation du manteau.
Nous montrons pour la première fois que pendant l’exhumation
des péridotites : (1) les sédiments pré-rift ont subi un amincissement
syn-métamorphique avec génèse d’une foliation S0/S1 et,
(2) le socle paléozoïque a été réduit à de fines lentilles tectoniques
déformées ductilement et restées adhérentes au manteau. Ainsi, la
rhéologie de la croûte supérieure durant l’amincissement est contrôlée
en grande partie par la présence d’une couverture sédimentaire
pré- et syn-rift épaisse décollée jouant le rôle d’un couvercle
thermique efficace. Ces nouvelles données mettent en avant le caractère
de marge passive distale chaude de la ZNP. Cela constitue
un élément important pour la compréhension des mécanismes de
l’amincissement crustal en contexte d’exhumation du manteau et
ses conséquences comme héritage structural lors de l’inversion tectonique
des bassins.