L'exhumation de la Zone Axiale des Pyrénées orientales : Une approche thermo-chronologique multi-méthodes du rôle des failles.
Résumé
The structure of the Eastern Pyrenees Axial Zone is the result of a complex thermal and tectonic evolution over a period of more than 300 Ma, synthetised in the first chapter. For a better understanding of this evolution in each of the different massifs of this Axial Zone, a multi-method thermochronological approach (U-Pb, 40Ar/39Ar, fission track and (U-Th)/He) was implemented in order to date and quantify the thermal and mechanic processes that contribute to their exhumation (Chapter 2). The Têt fault that has essentially an alpine activity, is the subject of third chapter through the reconstruction of the Canigou and Mont-Louis massifs' T-t paths, at the fault's foot-wall and the hanging-wall. A general re-heating of the Canigou's gneissic basement during the Mid to Late Cretaceous, an exhumation of the Mont-Louis massif coeval with Eocene Pyrenean thrustings and an important surrection of the Canigou during the extensive Oligo-Miocene phase are the main results. The fourth chapter presents thermochronological data on the Saint-Laurent and Albères massifs that also attest to a differential exhumation process during the Alpine orogeny. The laser probe 40Ar/39Ar dating of E-W to NW-SE mylonitic faults that traverse the totality of the Pyrenean range is the subject of the firth chapter. An important Mid-Cretaceous episode of static recristallisation is localised on these mylonitic zones inherited from the Hercynian evolution. A pervasive ductile deformation, with a south-vergent component and at moderate temperature (< 400° C), that we connect to Pyrenean compressive event, was dated at 58 Ma on the Merens fault and 38 Ma on the Boulou-Le Perthus fault, attesting to the duration of the compressive regime. In conclusion, all these data are resituated within the general frame of the geodynamic evolution of the Pyrenees. The use of several thermochronometers in the establishment of T-t paths enabled us to test the validity of dates and to discuss the possible causes of noted incoherences in the recording of the main thermal and tectonic events.
La structuration de la Zone Axiale des Pyrénées Orientales est le résultat d'une évolution thermique et tectonique complexe depuis plus de 300 Ma, synthétisée dans le premier chapitre de ce mémoire. Dans le but de mieux appréhender cette évolution à l'échelle des différents massifs de cette Zone Axiale, une approche thermochronologique multi-méthodes (U-Pb, 40Ar/39Ar, traces de fission et (U-Th)/He) a été mise en œuvre afin de dater et quantifier les processus thermiques et mécaniques qui participent à leur exhumation (Second chapitre). L'activité essentiellement alpine de la faille de la Têt fait l'objet du troisième chapitre, par la reconstitution de l'histoire thermique des massifs du Canigou et de Mont-louis, respectivement au mur et au toit de la faille. Un réchauffement généralisé du socle gneissique du Canigou au Crétacé moyen-supérieur, une exhumation du massif de Mont-Louis synchrone des chevauchements pyrénéens éocènes et une surrection importante du Canigou lors de la phase extensive oligo-miocène sont les principaux résultats obtenus. Le quatrième chapitre fait état des données thermochronologiques obtenues sur les massifs de Saint-Laurent et des Albères qui attestent également d'une exhumation différentielle au cours du cycle alpin. La datation 40Ar/39Ar par sonde laser des mylonites jalonnant les zones de failles globalement E-W à NW-SE qui parcourent l'ensemble de la chaîne pyrénéenne fait l'objet du cinquième chapitre. Une importante phase de recristallisation statique d'âge crétacé moyen à supérieur se localise sur ces zones mylonitiques probablement en partie héritées de l'histoire hercynienne de la Zone Axiale. Une déformation ductile globalement chevauchante vers le Sud et relativement froide (< 400°C), que nous relions à l'événement compressif pyrénéen s.s., a été datée à 58 Ma sur l'accident de Mérens et à 38 Ma sur celui du Boulou-Le Perthus, ce qui témoigne de la pérennité du régime compressif. Pour conclure, l'ensemble des données a été replacé dans un cadre général d'évolution de la chaîne des Pyrénées. L'utilisation de plusieurs thermochronomètres pour l'établissement des chemins température-temps nous a permis de mieux tester la validité des âges obtenus et de discuter les causes possibles des quelques incohérences observées dans l'enregistrement des principaux événements thermo-tectoniques.