Jonas Vanardois a le plaisir de vous inviter à sa soutenance de thèse intitulée "Fusion Partielle, transfert de magma et partitionnement de la déformation au cours de l’orogénèse Varisque. Exemples des massifs des Aiguilles-Rouges (Alpes) et de l’Agly (Pyrénées)".
Elle aura lieu le mercredi 8 décembre 2021, à 13h30, amphithéâtre Sciences naturelles, bâtiment Propédeutique, campus de la Bouloie, Besançon.
Possibilité de suivre la soutenance en visio, sur inscription après de Jonas (jonas.vanardois chez univ-fcomte.fr).
Composition du jury
M. de SAINT-BLANQUAT Michel Directeur de recherche CNRS, Univ. Paul Sabatier Toulouse 3 Rapporteur
M. ROLLAND Yann Maître de conférences à l’Université de Savoie Rapporteur
Mme GERBAULT Muriel Chercheure à l’IRD, Univ. Paul Sabatier Toulouse 3 Examinatrice
M. GUILLOT Stéphane Directeur de recherche CNRS, Univ. Grenoble Alpes Examinateur
Mme CAGNARD Florence Géologue au BRGM à Orléans Examinatrice
Mme ROGER Françoise Chercheure au CNRS à l’Université de Montpellier Invitée
M. MARQUER Didier Professeur à l’UBFC Directeur de thèse
M. TRAP Pierre Maître de conférences à l’UBFC Codirecteur de thèse
Résumé
À l’échelle des orogénèses, la déformation et la rhéologie de la lithosphère continentale sont fortement contrôlées par les processus de migmatisation et les phénomènes magmatiques au cours de l’évolution des grandes chaines continentales. La déformation de la croûte moyenne assistée par les mécanismes de fusion partielle et la présence de liquides silicatés joue un rôle majeur dans l’accommodation de grands déplacements horizontaux et verticaux au sein de l’orogenèse en construction. Ces fluages de la croûte partiellement fondue sont décrits dans les grands systèmes orogéniques actuels (e.g. Himalaya-Tibet et Andes) et anciens (Chaîne Varisque). Dans le détail, la déformation syn-orogénique, les processus de ségrégation des liquides silicatés et leur migration dans la croûte orogénique sont des phénomènes inter-opérant de manière complexe, à plusieurs échelles de temps et d’espace.
Par l’étude structurale, pétrologique et géochronologique des massifs Varisques de l’Agly (Zone Nord Pyrénéenne) et des Aiguilles-Rouges (Alpes occidentales), nous abordons cette problématique scientifique en ciblant la question des interactions entre partitionnement de la déformation et fusion partielle dans une croûte orogénique en déséquilibre à haute-température. En parallèle, nous proposons de repositionner ces massifs dans leur cadre tectonique Varisque afin d’améliorer la compréhension des processus de fluage à l’origine de leur construction et leur structuration.
L’analyse structurale du massif de l’Agly et la datation des déformations indiquent que la fusion partielle commence dès 325-320 Ma et se termine aux alentours de 300 Ma. Cette migmatisation est contemporaine du développement d’une fabrique planaire subhorizontale interprétée comme le fluage horizontal gravitaire de la croûte partiellement fondue. Ce fluage est localement perturbé par une zone de cisaillement dextre kilométrique drainant les liquides magmatiques et permettant le transfert et l’emplacement de plutons dans la croûte supérieure. Cette déformation dextre est interprétée comme une des branches nord d’une zone de cisaillement d’échelle crustale représentée par la zone axiale des Pyrénées.
Dans les Aiguilles-Rouges, la reconstitution du trajet P-T-t-D des éclogites et de métapélites de moyen grade indiquent un enfouissement en conditions de MP/MT jusqu’à des conditions de haut grade atteignant des conditions de pression-température maximales de l’ordre de 1.75 GPa et 710 °C à 340-330 Ma. L’existence d’une ancienne zone de subduction océanique dans les Massifs Cristallins Externes (ECMs) potentiellement associée à ces conditions de HP-HT est questionnée et discutée. Nos données indiquent qu’entre 340 et 330 Ma, la croûte inférieure est exhumée à la faveur d’un fluage horizontal de la croûte partiellement fondue pendant que la croûte moyenne/supérieure subit un enfouissement, dans un régime global en transpression dextre. Ces deux unités sont ensuite juxtaposées et exhumées par les mouvements transcurrents dextres le long de la Eastern Variscan Shear Zone (EVSZ). Nos données suggèrent que la nucléation des zones de cisaillement verticales composant l’EVSZ s’opère dès les premiers stades de migmatisation et préférentiellement dans les orthogneiss subissant une fusion hydratée. La EVSZ évolue ensuite sous la forme d’un large réseau de zones de cisaillement anastomosées, actif entre 340 et 300 Ma. Le développement de ce réseau vertical favorise le drainage des fluides aqueux, augmentant la production de liquides silicatés à l’origine de la formation de plutons syn-cinématiques, mis en place dans les zones de dilatance d’échelle crustale. Dans la croûte supérieure, ces mouvements transcurrents déforment un bassin antérieur à la collision continentale, formé entre 370 et 350 Ma lors d’une phase de rifting en contexte d’arrière-arc lié à la subduction de l’océan Saxothuringien sous la zone Moldanubienne. Ce bassin est réactivé en pull-apart entre 330 et 310 Ma.
La synthèse de nos résultats nous permet de proposer une évolution géodynamique des ECMs s’intégrant dans l’évolution de la chaîne Varisque Européenne et nous conduisent à présenter une nouvelle reconstitution paléogéographique de la branche Sud-Est Varisque à la fin du Carbonifère. Cette nouvelle vision du positionnement des ECMs, et la comparaison avec le massif de l’Agly nous permettent de discuter de l’évolution spatiale et temporelle du fluage de la croûte partiellement fondue au cours du Carbonifère.
