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par Admin Mar 28 Aoû - 13:39Déformation polyphasée et importance de l'héritage structural dans les
longmen shan (sichuan, chine) : apports d'une approche couplée entre
géophysique et géologie
L'objectif de cette thèse est de comprendre la formation, la
structuration et les processus de réactivation d'une chaîne de montagne
intracontinentale atypique : les Longmen Shan, situés dans la province
du Sichuan, en Chine. Localisés à la limite entre le craton du Yangtze
où s'est déposé le bassin du Sichuan (au Sud-Est) et le bloc du Songpan
Garze appartenant au plateau tibétain (au Nord-Ouest), les Longmen Shan
se sont majoritairement structurés lors de l'orogénèse indosinienne, à
la fin du Trias et ont ensuite subit plusieurs réactivations.Cette
chaîne de montagne est donc un endroit privilégié pour étudier la
réactivation et l'héritage structural et thermique d'une structure
intracontinentale, en relation étroite avec la formation et l'évolution
du plateau tibétain. Tout d'abord, pour contraindre les paramètres
crustaux, une imagerie crustale détaillée le long d'une coupe à travers
cette chaîne est proposée. Une réseau sismologique de 35 stations a été
déployé pendant plus de 2 ans le long d'un profil dense. La technique
des fonctions récepteurs a été appliquée et les données gravimétriques
ont été utilisées conjointement pour renforcer l'imagerie obtenue. Un
saut de Moho abrupt de 20km a été imagé, entre une croûte tibétaine
épaisse d'environ 63km et la croûte du craton du Yangtze , épaisse de
45km. Ce résultat traduit la confrontation de deux lithosphères
d'épaisseurs et de propriétés physiques contrastées. Les rapports Vp/Vs
ainsi que les mesures d'anisotropie crustale et mantellique ont montré
l'absence d'une zone à faible vitesse ou d'une zone de fluage important
au sein de la croûte, ce qui réfute les modèles de déformation de la
croûte tibétaine impliquant un chenal de déformation au sein de la
croûte tibétaine. L'imagerie crustale a donc mis en évidence un
important contraste à l'échelle lithosphérique. Le second axe de ce
travail a consisté à étudier cette région à plus long terme en menant
une étude stratigraphique, tectonique et métamorphique afin de déduire
l'importance de l'héritage géologique dans sa structuration actuelle.
Dès le début du Paléozoïque, la marge passive qui sera ensuite inversée
présentait déja probablement une variation abrupte de l'épaisseur
crustale. Un premier contraste d'épaisseur lithosphérique au niveau des
Longmen Shan se situaient donc à la limite entre deux domaines
paléogéographiques différents. A la fin du Trias, lors de la fermeture
de la Paléotéthys, l'épais prisme sédimentaire du Songpan Garze a
débordé sur la marge passive de la bordure Ouest du craton du Yangtze,
dans la région des Longmen Shan. Cependant, il n'y a aucune évidence de
subduction dans cette chaîne et le métamorphisme associé à cette phase
de déformation correspond à des moyennes températures (jusqu'à plus de
600°C) pour des pressions relativement modestes. Les données
métamorphiques ont montré un pic de pression (relativement faible,
inférieur à 8kbar) suivi d'un pic de température pouvant conduire à une
migmatisation associée à une exhumation variable en fonction de la
localisation au sein de la chaîne. Les variations latérales de
l'exhumation sont interprétées comme directement associées à la
dynamique de la mise en place de la nappe du Songpan Garze sur la marge
Ouest du craton du Yangtze. L'apex des Longmen Shan correspond donc au
front de la nappe du Songpan Garze et délimite deux domaines structuraux
et métamorphiques contrastés.Cette étude met en évidence une phase de
réactivation à la fin du Crétacé de la chaîne, probablement associée à
la rotation dans le sens horaire du craton du Yangtze. Enfin, la
dernière phase de déformation affectant les Longmen Shan est une
répercussion de la collision entre l'Inde et l'Eurasie qui fini de
structurer cette chaîne.Nous avons donc montré qu'une limite
paléogéographique majeure, héritée d'une structure en marge passive
transtensive peut subir le débordement de nappes sédimentaires provenant
d'un prisme distant de très grande taille. Ce débordement a provoqué
une inversion de relief et un surépaississement crustal en conséquence
de la superposition de ces épaisses nappes. Une fois cette limite
tectonique formée, la région va subir plusieurs réactivations liées à
des déformations annexes comme l'orogénèse Yanshanienne ou la collision
entre l'Inde et l'Eurasie. Cette chaîne est encore active aujourd'hui
comme l'a démontré le séisme du Sichuan du 12 Mai 2008 qui a eu lieu
dans les Longmen Shan avec des caractéristiques atypiques.
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(149.1 MB)
longmen shan (sichuan, chine) : apports d'une approche couplée entre
géophysique et géologie
L'objectif de cette thèse est de comprendre la formation, la
structuration et les processus de réactivation d'une chaîne de montagne
intracontinentale atypique : les Longmen Shan, situés dans la province
du Sichuan, en Chine. Localisés à la limite entre le craton du Yangtze
où s'est déposé le bassin du Sichuan (au Sud-Est) et le bloc du Songpan
Garze appartenant au plateau tibétain (au Nord-Ouest), les Longmen Shan
se sont majoritairement structurés lors de l'orogénèse indosinienne, à
la fin du Trias et ont ensuite subit plusieurs réactivations.Cette
chaîne de montagne est donc un endroit privilégié pour étudier la
réactivation et l'héritage structural et thermique d'une structure
intracontinentale, en relation étroite avec la formation et l'évolution
du plateau tibétain. Tout d'abord, pour contraindre les paramètres
crustaux, une imagerie crustale détaillée le long d'une coupe à travers
cette chaîne est proposée. Une réseau sismologique de 35 stations a été
déployé pendant plus de 2 ans le long d'un profil dense. La technique
des fonctions récepteurs a été appliquée et les données gravimétriques
ont été utilisées conjointement pour renforcer l'imagerie obtenue. Un
saut de Moho abrupt de 20km a été imagé, entre une croûte tibétaine
épaisse d'environ 63km et la croûte du craton du Yangtze , épaisse de
45km. Ce résultat traduit la confrontation de deux lithosphères
d'épaisseurs et de propriétés physiques contrastées. Les rapports Vp/Vs
ainsi que les mesures d'anisotropie crustale et mantellique ont montré
l'absence d'une zone à faible vitesse ou d'une zone de fluage important
au sein de la croûte, ce qui réfute les modèles de déformation de la
croûte tibétaine impliquant un chenal de déformation au sein de la
croûte tibétaine. L'imagerie crustale a donc mis en évidence un
important contraste à l'échelle lithosphérique. Le second axe de ce
travail a consisté à étudier cette région à plus long terme en menant
une étude stratigraphique, tectonique et métamorphique afin de déduire
l'importance de l'héritage géologique dans sa structuration actuelle.
Dès le début du Paléozoïque, la marge passive qui sera ensuite inversée
présentait déja probablement une variation abrupte de l'épaisseur
crustale. Un premier contraste d'épaisseur lithosphérique au niveau des
Longmen Shan se situaient donc à la limite entre deux domaines
paléogéographiques différents. A la fin du Trias, lors de la fermeture
de la Paléotéthys, l'épais prisme sédimentaire du Songpan Garze a
débordé sur la marge passive de la bordure Ouest du craton du Yangtze,
dans la région des Longmen Shan. Cependant, il n'y a aucune évidence de
subduction dans cette chaîne et le métamorphisme associé à cette phase
de déformation correspond à des moyennes températures (jusqu'à plus de
600°C) pour des pressions relativement modestes. Les données
métamorphiques ont montré un pic de pression (relativement faible,
inférieur à 8kbar) suivi d'un pic de température pouvant conduire à une
migmatisation associée à une exhumation variable en fonction de la
localisation au sein de la chaîne. Les variations latérales de
l'exhumation sont interprétées comme directement associées à la
dynamique de la mise en place de la nappe du Songpan Garze sur la marge
Ouest du craton du Yangtze. L'apex des Longmen Shan correspond donc au
front de la nappe du Songpan Garze et délimite deux domaines structuraux
et métamorphiques contrastés.Cette étude met en évidence une phase de
réactivation à la fin du Crétacé de la chaîne, probablement associée à
la rotation dans le sens horaire du craton du Yangtze. Enfin, la
dernière phase de déformation affectant les Longmen Shan est une
répercussion de la collision entre l'Inde et l'Eurasie qui fini de
structurer cette chaîne.Nous avons donc montré qu'une limite
paléogéographique majeure, héritée d'une structure en marge passive
transtensive peut subir le débordement de nappes sédimentaires provenant
d'un prisme distant de très grande taille. Ce débordement a provoqué
une inversion de relief et un surépaississement crustal en conséquence
de la superposition de ces épaisses nappes. Une fois cette limite
tectonique formée, la région va subir plusieurs réactivations liées à
des déformations annexes comme l'orogénèse Yanshanienne ou la collision
entre l'Inde et l'Eurasie. Cette chaîne est encore active aujourd'hui
comme l'a démontré le séisme du Sichuan du 12 Mai 2008 qui a eu lieu
dans les Longmen Shan avec des caractéristiques atypiques.
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