Evolution du flux de matière, de l'architecture et de la rhéologie d'un prisme d'accrétion crustal

par Francis Chopin

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre et de l'univers. Géologie

Sous la direction de Karel Schulmann.

Soutenue en 2010

à Strasbourg .


  • Résumé

    L’évolution tectono-métamorphique d’un prisme d’accrétion orogénique est abordée à l’aide d’une étude géologique multiméthode. Le dôme d’Orlica-Śnieżnik (Sudètes) est situé au front d’un butoir rigide. Sa formation est expliquée par l’influx de croûte continentale subductée jusqu’à 50-60km de profondeur dans un prisme d’accre��tion. La racine ainsi formée comprend une croûte inférieure felsique avec quelques lentilles basiques partiellement fondues en profondeur et séparées de la croûte moyenne (metasédiments) par une couche rigide d’orthogneiss. Cette infrastructure rhéologiquement hétérogène est remaniée au front du butoir par des plissements plurikilométriques de longueurs d’onde variables. Ils permettent des échanges verticaux aboutissant à l’exhumation des différents niveaux crustaux. La croissance du dôme par plissement s’achève par le décoiffement de la superstructure associé à un amincissement ductile et à un remplissage des bassins syn-orogéniques adjacents. Cette étude montre la formation et l’évolution conjuguée des différents niveaux crustaux notamment lors de l’enfouissement le long de la zone de subduction. Ici, la déformation dans les orthogneiss est localisée et permet le transport passif de larges portions de roches peu déformées et rigides. Ceci est expliqué par un changement dans le mécanisme de recristallisation d’un fluage- dislocation vers un glissement aux joints de grains. Initié par la croissance de phases interstitielles dans les agrégats monominéraux. Cette évolution est aussi observée dans les migmatites formant le cœur des anticlinaux proches du butoir. Ils permettent l’adoucissement rhéologique nécessaire au fluage dans le prisme d’accrétion.

  • Titre traduit

    Evolution of flow, architecture and rheology of an orogenic accretionary wedge : (Orlica-Snieznik dome, Sudetes)


  • Résumé

    Evolution of flow, framework and rheology of an orogenic accretionnary wedge is assessed with a multimethod geological investigation. The Orlica-Śnieżnik Dome (Sudetes) is situated in front of a rigid indenter. Its structure is explained by an influx of continental crust until 50-60 km depth in an accretionnary wedge. The incipient root is composed of lower crustal felsic material partially melted with smaller pieces of basic rocks. Structurally above it lies an intermediate level of weakly deformed metagranite and metasediments of the middle crust. This rheologicaly heterogeneous layered infrastructure is subsequently reworked in front of the rigid buttress developing multi-scale wave-length crustal upright folds. It permits vertical material transfers between different crustal levels that is responsible for the growing dome. It is achieved by the detachment of the superstructure, ductile thinning and by infill of syn-orogenic basins. This study highlights the shared evolution of the different crustal levels, in particular during influx and burial along the subducting plate. Here, the deformation in eclogites metagranites is localized and allows to passively transport large pieces of weakly deformed rocks into the apex of the corner. This localization is explained by a switch in the mode of recrystallisation from dislocation creep to grain boundary sliding diffusion creep which is chemically enhanced by nucleation of interstitial phases in monomineralic aggregates. This switch in mode of deformation is also observed in migmatites in front of the butress during exhumation. It permits the weakening of the rocks that is necessary to explain flow in the whole felsic corner.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (191 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 164-179

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Institut de géologie. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010-CHOPIN

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10 STRA 6236
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