Polycyclic alpine orogeny in the Rhodope metamorphic complex: the record in migmatites from the Nestos shear zone (N. Greece)

Pierre Gautier 1 Valérie Bosse 2 Zlatka Cherneva 3 Amélie Didier 2 Ianko Gerdjikov 3 Massimo Tiepolo 4
2 LMV-ENSMSE - Laboratoire Magmas et Volcans
CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR6524, SPIN, Mines Saint-Étienne MSE - École des Mines de Saint-Étienne, LMV - Laboratoire Magmas et Volcans : UMR 6524
Résumé : Le Rhodope est un complexe métamorphique de haut grade situé à la frange Nord de la région égéenne. De nombreux scénarios ont été proposés pour son évolution durant la période alpine. Une question débattue est de déterminer s’il n’y a eu qu’un seul cycle orogénique de longue durée depuis le milieu du Mésozoïque ou bien si l’orogenèse alpine a impliqué des épisodes distincts de subduction-accrétion crustale. Nous décrivons un affleurement-clé situé sur la « Nestos Shear Zone » (NSZ), une zone de cisaillement majeure inclinée au NNE et à vergence SW, caractérisée par une séquence métamorphique inverse. Les données structurales et pétrologiques documentent l’existence de deux événements anatectiques. Le premier, mieux préservé au sein de lentilles structurales décamétriques, est pré-cinématique vis-à-vis du cisaillement vers le SW et implique une fusion anhydre, de haute température. Les données U-Th-Pb obtenues par LA-ICPMS sur zircon et monazite indiquent que cet événement s’est produit vers 140 Ma. Le second événement est syncinématique vis-à-vis du cisaillement vers le SWet implique une fusion hydratée, de plus basse température. Les données U-Pb obtenues par LA-ICPMS sur zircon et rutile indiquent que ce second événement s’est produit vers 40 Ma. Durant le maintien du cisaillement vers le SW et jusqu’à ∼36 Ma, les roches de l’affleurement étaient à des températures supérieures aux températures maximales subies par les niveaux inférieurs de la NSZ. Ceci confirme l’existence de la séquence métamorphique inverse et démontre que la NSZ était un chevauchement majeur à 36–40 Ma. Le laps de temps de 100 Ma entre les deux événements anatectiques englobe la période comprise entre ∼115 et ∼70 Ma, caractérisée par une lacune dans l’enregistrement géochronologique à l’échelle du Rhodope (le Rhodope oriental exclu). Cette lacune de ∼45 Ma reflète probablement une période tectoniquement calme entre l’orogène du milieu du Mésozoïque et celui du Cénozoïque, attestant du caractère polycyclique de l’orogenèse alpine dans le Rhodope. Contrairement à l’hypothèse de certains scénarios, l’évolution du Rhodope ne s’est pas limitée à un seul cycle orogénique mésozoïque suivi au Cénozoïque par un épisode d’extension crustale déclenché par délamination du manteau. Du fait du caractère polycyclique de l’orogenèse, l’unité supérieure de la NSZ a suivi un chemin pression-température-temps comprenant deux boucles. Les segments pression-température cénozoïques de cette unité et de l’unité inférieure se sont rejoints alors que les deux unités étaient en cours d’exhumation. Ce fait est attribuable à l’extension par étalement gravitaire de la masse principale de l’unité supérieure, au-dessus de la NSZ, durant le mouvement chevauchant.
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Bulletin de la Société Géologique de France, Société géologique de France, 2017, 188 (6), pp.36. 〈10.1051/bsgf/2017195〉
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Contributeur : Isabelle Dubigeon <>
Soumis le : lundi 4 décembre 2017 - 10:33:34
Dernière modification le : mardi 23 octobre 2018 - 14:36:06

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Pierre Gautier, Valérie Bosse, Zlatka Cherneva, Amélie Didier, Ianko Gerdjikov, et al.. Polycyclic alpine orogeny in the Rhodope metamorphic complex: the record in migmatites from the Nestos shear zone (N. Greece). Bulletin de la Société Géologique de France, Société géologique de France, 2017, 188 (6), pp.36. 〈10.1051/bsgf/2017195〉. 〈insu-01654566〉

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