La croissance des Andes centrales du nord du Pérou (5-9°S) : propagation d'un prisme orogénique dans un contexte d'héritage tectonique et de subduction plane

par Adrien Eude

Thèse de doctorat en Sciences de la terre et de l'univers

Sous la direction de Martin Roddaz, Stéphanie Brichau et de Patrice Baby.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Par une étude pluridisciplinaire, cette thèse propose un modéle d'orogénèse pour les Andes Centrales du nord du Pérou au niveau d'un transect situé entre 5 et 9°S de latitude. La structure de la chaîne est analysée grâce à la construction de ~600 km de coupes équilibrées. Le raccourcissement horizontal total calculé est d'au moins 220 km. La cinématique de la déformation du prisme orogénique a pu être déterminée à partir de données sismiques, de travaux de terrain, de datations de thermochronologie basse-température (traces de fission et (U-Th)/He sur Apatite) et de mesures de réflectance de la vitrinite. Les résultats montrent que la déformation est très influencée par les évènements tectoniques pré-andins. Des structures de rift permo-triasique, inversées dés le Turonien, contrôlent â partir de l·Oligocéne la déformation du prisme orogénique oriental andin composé de la Cordillère Orientale et de la zone Subandine. Du Turonien â l·Eocéne, la dpformation du prisme occidental, composé de la Cordillère Occidentale et des bassins d·avant-arc, se propage de façon continue et est influencpe par des structures extensives jurassiques. L·intpgration de donnpes gpophysiques (gravimptrie, sismicitp) â d·autres datations (UPb, Ar-Ar, 14C), indique que le prisme est toujours en cours de déformation. Le régime tectonique auquel est soumis le prisme orogénique est dépendant des vitesses de convergence des plaques, elles-mêmes corrélées avec le pendage de la subduction et les phénomènes magmatiques. Entre 17 et 8 Ma, le synchronisme de l·exhumation â l·pchelle de la chaîne à des vitesses variant de 0. 1 à 0. 2 mm. An -1 et sa surrection est attribué à la propagation du prisme orogénique à la vitesse de ~7. 1 mm. An -1. Vers 8 Ma, l·instauration d·une subduction plane engendrée en partie par l·entrpe en subduction du Plateau Inca permet l·arrêt de l·arc magmatique et la propagation de la déformation à la vitesse de 3. 6 mm. An -1 de 200 km vers l·avant-pays, guidée par l·hpritage tectonique. Le modèle tectonique proposé prouve que le climat plus humide depuis le Miocéne n·a pas d·influence sur la propagation de la dpformation. L·absence de hauts plateaux sur cette zone est attribuée au contexte de subduction plane depuis le Miocène infprieur et â l·plargissement du prisme depuis ~8 Ma.

  • Titre traduit

    The growth of the Centrales Andes of northern Peru (5 to 9 degrees South) : orogenic wedge propagation in context of inheritance tectonics and flat slab subduction


  • Résumé

    This PhD thesis aim to constrain the formation and structural style of Central Andes in northern Peru (5-9°S) using ~600 km of balanced cross-sections. The minimum horizontal shortening of the entire mountain belt is estimated at about 220 km. The eastern orogenic wedge composed by the Eastern Cordillera and the Subandean zone, has been sequentially restored and calibrated by syn-tectonic sedimentation geometry, apatite fission-tracks and (U-Th)/He dating combined with vitrinite reflectance measurements. Results show that the deformation is strongly influenced by inheritance tectonics. Permo-Triassic rifts are reactivated during Turonian times and are responsible of the Upper Oligocene deformation of the eastern orogenic wedge. Deformation of the continued western wedge, composed by the Western Cordillera and the forearc basins, occurs from Turonian to Eocene following inherited Jurassic extensive structures. The integration of new ages (U/Pb, Ar-Ar, 14C) and geophysical data (gravimetry, seismicity) proves that the orogenic wedge propagation is ongoing. Tectonic regime is closely related to plate convergence rates, themselves correlated to subduction dipping and magmatic processes. Between 17 and 8 Ma, the generalized exhumation rates ranging from 0. 1 to 0. 2 mm. Yr-1 is attributed to the 7. 1 mm. Yr-1 orogenic wedge propagation. Around 8 Ma, the slab subduction flattening, supported by the Inca Plateau subduction, is responsible of the magmatic arc ending and of 200 km eastward deformation front propagation. No climatic control is necessary to propagate the deformation. The absence of high plateaus on this transect is attributed to the flat subduction context with a too recent 8 Ma belt widening.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2014 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

La croissance des Andes centrales du nord du Pérou (5-9°S) : propagation d'un prisme orogénique dans un contexte d'héritage tectonique et de subduction plane

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Informations

  • Détails : 1 vol. (309 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chapitres. Annexes

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2014 TOU3 0120
  • Bibliothèque : Observatoire Midi-Pyrénées. Centre de documentation Sciences de l'univers, de la planète et de l'environnement.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2014/OMP/14131
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