Diversité des conditions thermiques lors de l’exhumation du manteau de la Zone Nord-Pyrénéenne : bilan des contraintes géologiques

Résumé : Un ensemble de données sur l’environnement géologique des péridotites de la Zone Nord-Pyrénéenne a été obtenu dans le cadre des programmes ANR Pyramid et RGF-BRGM consacrés à l’évolution géodynamique des Pyrénées. Ces données représentent des contraintes indispensables pour l’étude des processus de l’exhumation du manteau, de l’amincissement de la croûte continentale et de sa disparition complète lors de l’ouverture des bassins transtensifs albo-cénomaniens. On y trouve : (1) de nouveaux levés géologiques de détail autour des lherzolites de Lherz- Freychinède-Vicdessos-Bestiac-Prades et d’Urdach-Les Pernes et (2) des analyses multi-méthodes des métasédiments de la couverture prérift et du socle paléozoïque adhérent au manteau : composition des assemblages du métamorphisme HT, températures maximales par spectrométrie RAMAN sur la m.o., fabrique de la calcite par EBSD, inclusions fluides et isotopes stables dans les marbres et veines associées, datations U-Th-Pb in situ. Ces données permettent d’estimer les conditions thermiques lors de la remontée du manteau et de sa mise à l’affleurement. Nous montrons une variabilité remarquable de l’Ouest vers l’Est. A l’Ouest, le manteau est exhumé à l’Albien sup. - Cénomanien inf. en perçant une couverture mésozoïque prérift qui n’a pas été chauffée à plus de 250C. La croûte continentale supérieure y est réduite en lames ductiles extrêmement amincies puis cataclasées et remaniées sur le fond ultrabasique avec des fragments de manteau et de la couverture prérift, durant le dépôt du flysch noir. La température augmente au cours du Cénomanien (480C) dans les zones où le manteau n’a pas été mis à l’affleurement. Le Trias supérieur se transforme profondément (talc-chlorites) et perd sa composante évaporitique. La couverture prérift décollée joue un rôle majeur comme couvercle isotherme, suivi en cela par les flyschs albiens puis cénomaniens. A l’Est, le manteau perce à travers une couverture chauffée localement à plus de 600C. Le Keuper y est réduit à quelques décimètres de grès et brèches riches en saphirine. La croûte supérieure a été presque totalement éliminée tectoniquement, mais des granulites sont remaniées à côté des péridotites et des marbres dans les brèches recouvrant le manteau exhumé. Ces données de terrain représentent les contraintes de base pour construire les modèles d’amincissement crustal. La variabilité mise en évidence (gradient thermique et présence ou absence de croûte profonde remaniée) ne permet pas de proposer un modèle d’amincissement simple et unique. Cependant, toutes ces données indiquent que la croûte moyenne à supérieure se comporte ductilement sous les écrans thermiques de la couverture prérift et synrift, mobiles sur le Keuper. Un modèle de marge passive distale faisant appel à des blocs continentaux rigides de type ” extensional allochthons ” ne peut s’appliquer ici. Sur la base de ces données géologiques, nous mettons donc en avant un nouveau modèle de type marge distale chaude plus ou moins transtensive.
Document type :
Conference papers
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https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01388463
Contributor : Isabelle Dubigeon <>
Submitted on : Thursday, October 27, 2016 - 9:58:27 AM
Last modification on : Wednesday, May 15, 2019 - 3:57:13 AM

Identifiers

  • HAL Id : insu-01388463, version 1

Citation

Yves Lagabrielle, Pierre Labaume, Camille Clerc, Michel de Saint Blanquat, Abdeltif Lahfid, et al.. Diversité des conditions thermiques lors de l’exhumation du manteau de la Zone Nord-Pyrénéenne : bilan des contraintes géologiques. 25 ème Réunion des sciences de la Terre (RST 2016), Société Géologique de France, Oct 2016, Caen, France. pp.182. ⟨insu-01388463⟩

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