Mécanismes et évolution des chaînes d'accrétion : exemple des chaînes paléozoïques d'Asie Centrale (Ouest Junggar, N-O de la Chine)

Mechanisms and evolution of accretionary orogens : new insights from Palaeozoic belts of Central Asia (West Junggar, NW China)

• Auteur / Autrice : Flavien Choulet
• Direction : Michel Faure, Rixiang Zhu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l’atmosphère
• Date : Soutenance le 12/12/2011
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies (Orléans ; 2009-2012)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Pascal Cogne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Faure, Jean-Pascal Cogne, Stéphane Guillot, Karel Schulmann, Wei Lin, Bo Wang, Yan Chen, Jacques Charvet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Guillot, Karel Schulmann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chine (nord-ouest)

Zircons

Asie centrale

Paléozoïque

Croissance

Croûte continentale

Accrétion océanique

Mots clés libres

Junggar Occidental, N-O Chine

Chaînes paléozoïques d’Asie Centrale

Altaïdes

Zircons détritiques

West Junggar, NW China

Palaeozoic belts of Central Asia

Altaids

Detrital zircon

Résumé

Les chaînes d’accrétion se développent au niveau des zones de subduction océanique et contribuent à la croissance de la croûte continentale. En Asie Centrale, le collage tectonique des Altaïdes comprend de nombreuses chaînes d’accrétion à l’origine de la formation de la croûte continentale asiatique au Paléozoïque. Basé sur l’approche combinée de données géochimiques, géochronologiques, paléomagnétiques et structurales, ce travail permet de caractériser l’architecture d’une chaîne d’accrétion (Junggar Occidental, nord-ouest Chine) et de déchiffrer les étapes de la croissance de la croûte continentale en Asie Centrale. L’étude des zircons détritiques indique une évolution géodynamique polycyclique du Junggar occidental. Le recyclage continu de la croûte juvénile accompagne le transfert épisodique de magmas mantelliques dans la croûte. Ces résultats suggèrent un contrôle de la croissance crustale par la géodynamique régionale. Le cycle paléozoïque inférieur correspond à la fermeture de deux domaines océaniques bordant des arcs intra-océaniques. La tectonique de nappes, la sédimentation syn-tectonique et le magmatisme alcalin intra-plaque caractérisent les collisions successives d’arc et de microcontinent à l’origine de l’arrêt de la subduction au Dévonien inférieur. La subduction des océans Ob-Zaisan au nord et Junggar-Balkash au sud entraîne le développement, de deux marges continentales actives au Dévonien moyen. L’accrétion de matériaux océaniques et terrigènes contribue à l’expansion des complexes d’accrétion. La formation de la virgation kazakh au Paléozoïque supérieur conduit à la subduction oblique de l’Océan Junggar-Balkash. Une déformation transpressive, marquée par des plis à axes verticaux affecte alors le complexe d’accrétion du Junggar Occidental. L’augmentation de la courbure de la virgation est à l’origine de décrochements qui accommodent le transport latéral des unités accrétées. Les rotations relatives entre les différents blocs se poursuivent au Mésozoïque suite à la réactivation intracontinentale de la chaîne.

Accretionary orogens develop at sites of oceanic subduction and they largely contribute to continentalcrust growth. The Altaids tectonic collage covers the whole Central Asia, exposing numerousaccretionary orogens that can account for the Palaeozoic continental crust growth. Multidisciplinaryapproach, using geochronological, geochemical, structural and palaeomagnetic tools was carried out toreveal the architecture of a past accretionary belt (West Junggar, Northwestern China) and to decipher thetiming of continental crust growth in Central Asia. A polycyclic geodynamical evolution is inferred from thedetrital zircon studies and field observation. Continuous recycling of the Palaeozoic juvenile crust is coevalwith episodic addition of mantle-derived materials into the crust and this supports a geodynamic control ofthe continental crust growth. The Early Palaeozoic cycle is characterized by the closure of two oceanicdomains bounding island-arc systems. Early Devonian subduction jamming results from the successivecollisions of an island arc and a microcontinent, which are documented by thrusting, sedimentation coevalwith tectonics and alkaline intraplate magmatism. From Middle Devonian, two active continental marginsdeveloped upon the Early Palaeozoic basement, in response to the subductions of Ob-Zaisan Ocean, to thenorth and Junggar-Balkash Ocean, to the south. Accretionary complexes growth results from the accretion ofoceanic and terrigenous materials. Development of the Late Palaeozoic Kazakh orocline led to obliquesubduction of the Junggar-Balkash Ocean. Consequently, transpression affected the West Junggaraccretionary complex as indicated by folds with vertical axes. Progressive buckling of the orocline gives riseto Late Carboniferous to Permian strike-slip faults, which accommodate lateral unit transport. Relativerotations of the blocs continue after Late Triassic, due to diachronous intraplate reactivation.