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OSUG - Terre Univers Environnement

Sujet de Thèse

27 janvier 2012 ( dernière mise à jour : 4 juillet 2012 )

Le but de cette thèse est l’utilisation d’une approche multidisciplinaire qui combine des techniques d’analyse pétrologique, de la géochimie et de la thermochronologie afin de reconstituer l’évolution des Alpes Occidentales pendant l’Oligocène et le Miocène et d’en déduire les implications géodynamiques. Ces techniques permettent à la fois d’identifier le bassin de drainage des sédiments et les taux d’exhumation dans ce bassin de drainage. L’enregistrement de cette évolution est préservé dans les bassins d’avant pays de chaque côté des Alpes occidentales en France et en Italie.

Les techniques d’analyse pétrologique utilisées ici sont l’observation macroscopique, l’observation en lame mince, l’analyse par spectromètre Raman et l’étude de minéraux lourds. De nombreuses études on été réalisées afin d’analyser les minéraux lourds des bassins alpins. Celles-ci permettent de déterminer la provenance des minéraux.

Lors de ce projet, nous avons réalisé des analyses Raman sur des serpentinites permettant de distinguer les différents types de serpentinites. Or les Alpes internes montrent une gradation du métamorphisme croissant vers l’est, qui implique une variation des types de serpentinites vers l’est (association lizardite et antigorite dans les zones de basse température, antigorite exclusivement dans les zones de haute température). L’analyse de l’arrivée des différents types de serpentinites de part et d’autre de la chaine permet de définir l’aire de drainage dans les Alpes internes et de positionner la ligne de partage des eaux.

La géochimie sur les basaltes détritiques permet d’analyser le type de basaltes et donc d’identifier leurs sources. Des basaltes non métamorphiques ont été identifiés en quantité importante dans les bassins d’avant-pays côté français démontrant la répartition importante de matériels océaniques obduits sur les Alpes internes à l’Oligocène.

La thermochronologie détritique comparée à la thermochronologie in situ, permet de reconstituer la source des sédiments analysée.
Les âges de thermochronologie détritique comparés à l’âge de dépôt permettent de déterminer le lag-time et donc le taux d’exhumation maximum de la zone érodée. En effet, la modélisation des isothermes permet de déterminer un taux d’exhumation à partir du lag-time. L’analyse des taux d’exhumation le long de la colonne stratigraphique à Barrême montre un pulse d’exhumation à partir d’une période très brève dans le temps : 30±1 Ma à des taux d’exhumation compris entre 1,5 à 2 km/Ma, qui correspond à la mise en place des Alpes internes. Ces taux d’exhumation correspondent à des taux d’exhumation importants mais inférieurs à ce que l’on peut trouver dans l’Himalaya actuellement, ils sont toutefois comparables à l’activité d’exhumation dans des montagnes jeunes.
De récents travaux de modélisation montrent que le retrait de slab peut être consécutif à une rupture de slab profond. Notre équipe propose que dans les Alpes Occidentales la rupture et le retrait de slab a engendré le volcanisme andésitique Oligocène. Le retrait de slab a aussi permis la mise en place du corps d’Ivrea comme un poinçon au dessus du slab.

L’ensemble de ces résultats a été présenté lors de plusieurs conférences internationales, plusieurs publications sont en cours d’élaboration.





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