Deformation and emplacement of granites (360-300Ma) within the Variscan belt (the example of the Millevaches plateau, French Massif Central)
Déformation et mise en place des granites (360-300Ma) dans un segment de la Chaîne Varisque (Plateau de Millevaches, Massif Central)
Abstract
The Limousin area is situated in the North West French Massif central and is characterized by large granitic plutons emplaced between 360 and 290 Ma. These plutons display close relationships with normal faults and strike slip faults forming the SE extension of the South-Armorican shear zone. The large N-S trending granitic complex of the Millevaches, limited by wrench faults and normal faults, displays structures characteristic of a emplacement within a strike-slip tectonic context.
Structural and microstructural analyses, AMS, gravity analysis and geochronology (40Ar/39Ar et U/Pb) allow us to propose a emplacement model for the Millevaches granite.
Magma ascent proceeds through vertical narrow ducts by successive injections along the NS-oriented principal axis of thePradines fault. Magmas are then trapped and channeled in the previously-formed flat-lying micaschist foliation which constitutes a major mechanical anisotropy of the middle crust. Synkinematic plutons emplaced in the dextral wrenching Pradines fault record N-S trending deformation trajectories in the Pradines fault and NW-SE on both sides of it The magma rising towards the roof of the laccolithe induces an oblate coaxial deformation accommodated by flat-lying normal faults. The crystallization of synkinematic leucogranites of the Millevaches dated at 313 ± 4 Ma, is coeval with the granulitic metamorphism which affected the surrounding micaschists.
Within the Limousin area, the onset of wrench tectonic is dated around 350 Ma and deformation ends around 300 Ma. We suggest that the two generations of granite (granodiorite-monzogranite and leucogranite) were emplaced around 350 Ma in a tectonic belt resulting from a transpressive tectonic context in response to the continental collision between Laurentia and Gondwana. Ductile shear zones constitute branch of a large and single wrenching lithospheric system similar to a NW-SE trending dextral “pop-up structure” going from the south Armorican Massif to the Limousin.
Structural and microstructural analyses, AMS, gravity analysis and geochronology (40Ar/39Ar et U/Pb) allow us to propose a emplacement model for the Millevaches granite.
Magma ascent proceeds through vertical narrow ducts by successive injections along the NS-oriented principal axis of thePradines fault. Magmas are then trapped and channeled in the previously-formed flat-lying micaschist foliation which constitutes a major mechanical anisotropy of the middle crust. Synkinematic plutons emplaced in the dextral wrenching Pradines fault record N-S trending deformation trajectories in the Pradines fault and NW-SE on both sides of it The magma rising towards the roof of the laccolithe induces an oblate coaxial deformation accommodated by flat-lying normal faults. The crystallization of synkinematic leucogranites of the Millevaches dated at 313 ± 4 Ma, is coeval with the granulitic metamorphism which affected the surrounding micaschists.
Within the Limousin area, the onset of wrench tectonic is dated around 350 Ma and deformation ends around 300 Ma. We suggest that the two generations of granite (granodiorite-monzogranite and leucogranite) were emplaced around 350 Ma in a tectonic belt resulting from a transpressive tectonic context in response to the continental collision between Laurentia and Gondwana. Ductile shear zones constitute branch of a large and single wrenching lithospheric system similar to a NW-SE trending dextral “pop-up structure” going from the south Armorican Massif to the Limousin.
Le Limousin (NW du Massif Central) est caractérisé par de larges massifs granitiques mis en place entre 360 et 290 Ma. Ils présentent d'étroites relations spatiales avec de grands accidents ductiles en faille normale et décrochement qui prolongent vers le SE la zone de cisaillement Sud Armoricaine.
Le volumineux (~ 10000km3) complexe granitique N-S de Millevaches, limité par des décrochements et failles normales, est un exemple type de granite mis en place dans un contexte tectonique décrochant.
Le modèle de mise en place des granites de Millevaches prend en compte l'analyse structurale, microstructurale, magnétique (A.S.M.), gravimétrique et géochronologique (40Ar/39Ar et U/Pb). L'ascension des magmas se fait par des conduits verticaux étroits sous forme d'injections successives qui se relaient le long de l'axe principal N-S des Pradines. Les magmas sont ensuite piégés puis canalisés par la foliation précoce, anisotropie mécanique sub-horizontale majeure de la croûte moyenne. Les magmas syntectoniques du décrochement dextre N-S des Pradines enregistrent des trajectoires de déformation orientées N-S dans la faille et NW-SE de part et d'autre. La poussée du magma au toit du laccolite induit une déformation par aplatissement relaxée par le développement de failles d'échappement sub-horizontales et normales. La mise en place syntectonique des leucogranites du Millevaches, datée à 313 ± 4 Ma est contemporaine du métamorphisme granulitique subi par les roches encaissantes.
Le fonctionnement des décrochements du Limousin débute vers 350 Ma et finit vers 300 Ma. Nous proposons que les deux générations de granites (granodiorite-monzogranite et leucogranite) se mettent en place dès 350 Ma, dans une ceinture tectonique résultant d'un contexte en transpression. Les cisaillements ductiles constituent les branches d'un large, long (~700 km), et unique système décrochant lithosphérique analogue à une « pop-up structure » NW-SE dextre allant du Massif Sud Armoricain au Limousin.
Le volumineux (~ 10000km3) complexe granitique N-S de Millevaches, limité par des décrochements et failles normales, est un exemple type de granite mis en place dans un contexte tectonique décrochant.
Le modèle de mise en place des granites de Millevaches prend en compte l'analyse structurale, microstructurale, magnétique (A.S.M.), gravimétrique et géochronologique (40Ar/39Ar et U/Pb). L'ascension des magmas se fait par des conduits verticaux étroits sous forme d'injections successives qui se relaient le long de l'axe principal N-S des Pradines. Les magmas sont ensuite piégés puis canalisés par la foliation précoce, anisotropie mécanique sub-horizontale majeure de la croûte moyenne. Les magmas syntectoniques du décrochement dextre N-S des Pradines enregistrent des trajectoires de déformation orientées N-S dans la faille et NW-SE de part et d'autre. La poussée du magma au toit du laccolite induit une déformation par aplatissement relaxée par le développement de failles d'échappement sub-horizontales et normales. La mise en place syntectonique des leucogranites du Millevaches, datée à 313 ± 4 Ma est contemporaine du métamorphisme granulitique subi par les roches encaissantes.
Le fonctionnement des décrochements du Limousin débute vers 350 Ma et finit vers 300 Ma. Nous proposons que les deux générations de granites (granodiorite-monzogranite et leucogranite) se mettent en place dès 350 Ma, dans une ceinture tectonique résultant d'un contexte en transpression. Les cisaillements ductiles constituent les branches d'un large, long (~700 km), et unique système décrochant lithosphérique analogue à une « pop-up structure » NW-SE dextre allant du Massif Sud Armoricain au Limousin.