Influence de la subduction d'une ride asismique sur la dynamique de la plaque continentale chevauchante : exemple de la ride de Nazca et du bassin amazonien

by Nicolas Espurt

Doctoral thesis in Science de la Terre

Under the supervision of Patrice Baby and Stéphane Brusset.

defended on 2007

in Toulouse 3 .

  • Alternative Title

    Influence of the ridge subduction on the overriding plate dynamics : example of the Nazca ridge and the Amazonian basin


  • Abstract

    The Nazca ridge subduction is recorded in the eastern side of the Peruvian Andes. Its topographic response is the Fitzcarrald Arch, which induces the foredeep-foreslope-foredeep N-S partitioning of the Amazonian foreland system. Using lithospheric analogue models we evidence that horizontal subduction: i) requires the subduction of hundreds of kilometers of buoyant oceanic plateau; ii) increases the interplate friction and iii) induces uplift in the retro-lithosphere as a consequence of shortening and ridge underplating. In the Fitzcarrald Arch, the structural framework consists of two superimposed thrust-wedges. The lower wedge consists in the reactivation of a carboniferous thrust-wedge. The upper wedge is deformed by thin-skinned thrust tectonics. The structural evolution is controlled by the thickness of the paleozoic sedimentary pile involved in the thrust system. It is marked by a transfer-zone located at the northern border of a paleozoic basin. Apatite fission track analysis (AFT) allows us to determine an exhumation stage around 110 Ma linked to the opening of the South Atlantic Ocean. Since ~6Ma, AFT recorded the thrust propagation in the Camisea South of the transfer zone, where apatite thermochronometers have been reset. However, the underplating of the Nazca ridge had no influence on the short wavelength deformation of the Subandes.


  • Abstract

    Les signatures de la subduction de la ride de Nazca s'expriment sur le flanc est des Andes péruviennes: l'Arche de Fitzcarrald en est la réponse topographique dans le bassin d'avant-pays amazonien. La subduction horizontale de la ride de Nazca perturbe la flexion de la lithosphère sud-américaine depuis ~4 Ma. Ce soulèvement est responsable de la configuration N-S actuelle, foredeep-foreslope-foredeep, du bassin amazonien. L'élaboration de modèles analogiques lithosphériques adaptés au contexte régional de l'étude a permis de comprendre les effets de la subduction d'un plateau océanique sur la plaque continentale chevauchante: i) le processus de la subduction horizontale requiert la subduction de plusieurs centaines de kilomètres de plateau; ii) la subduction horizontale augmente la friction interplaque et iii) s'accompagne de mouvements verticaux dans la plaque chevauchante, liés à son raccourcissement et à la flottabilité du plateau. L'architecture structurale du prisme orogénique andin au toit de l'Arche de Fitzcarrald correspond à deux prismes tectoniques superposés: un inférieur hérité de chevauchements carbonifères et un autre supérieur, la zone subandine, structuré par une tectonique de chevauchements de couverture. L'évolution structurale du système est liée aux variations d'épaisseur de la pile sédimentaire paléozoïque. Ce contrôle paléogéographique est marqué par le développement d'une zone de transfert héritée de la bordure nord du bassin paléozoïque. Les données de traces de fission sur apatites suggèrent une exhumation de cette région à ~110 Ma, liée à l'ouverture de l'Atlantique sud. La propagation des chevauchements au sud de la zone de transfert, est enregistrée à partir de ~6 Ma par les thermochronomètres remis à zéro par enfouissement lors du stade flexural du bassin de Camisea. Cependant, le sous-placage de la ride de Nazca ne semble pas avoir d'influence sur la déformation subandine à courte longueur d'onde.

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Informations

  • Details : 1 vol. (324 p.)
  • Annexes : Bibliogr. à la fin des chapitres

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