U-Th-Pb monazite dating contribution in understanding crustal melting in the French Variscan Belt and geodynamic implication.
Contribution de la géochronologie U-Th-Pb sur monazite à la compréhension de la fusion crustale dans la chaîne varisque française et implication géodynamique.
Résumé
The French Variscan Belt results from collision between sourthern Gondwana and northern Laurussia continents. The French Massif Central is one of the meridional sections of the Variscan Belt where structural investigations point out to a polycyclic evolution. The Belt is mainly composed of micaschist of the Para-autochtonous Unit, the Lower Gneiss Unit of para and ortho-derived rocks, the Upper Gneiss Unit and the Thiviers-Payzac Unit composed of metagraywackes, rhyolites and quartzites. In addition, the numerous migmatitic complexes and granitoids bodies that crop out within the Belt were dated using electron micro probe dating of monazite to assess time scale of crustal melting according to the dynamic evolution. The high spatial (spot of ~2 µm in diametre) resolution of the method leads to investigate polyphase events recorded by a single crystal and to avoid the mixture of domains different in age like with other classical dating methods. Three melting events have been highlighted: a first anatexis ranges around 385-375 Ma, a second phase of melting was activated at 330-325 Ma, and a third one at 310-290 Ma. They result both from nappes stacking and “unstacking” and also from asthenospheric injections.
La chaîne hercynienne française résulte de la collision continentale entre le Gondwana au Sud et la Laurussia au Nord. Le Massif Central constitue un fragment méridional de la chaîne dans lequel l'agencement structural indique un développement polycyclique. La lithologie est composée de micaschistes de l'Unité Para-autochtone, de Gneiss para et orthodérivés de l'Unité Inférieure, des Gneiss de l'Unité Supérieure et l'Unité de Thiviers-Payzac composée de métagrauwacke, de rhyolites et de quartzite. La chaîne comporte des migmatites et des granitoïdes qui ont été datés par la méthode de datation ponctuelle de monazite à la sonde électronique pour situer l'anatexie dans son contexte dynamique. Le caractère ponctuel des datations (point de ~2 µm de diamètre) permet de mettre en évidence plusieurs événements enregistrés sur un grain unique et éviter les problèmes de mélange rencontrés avec d'autres méthodes de datation. Trois événements thermiques sont identifiés : un évènement entre 385 et 375 Ma, un autre autour de 330 et 325 Ma et un dernier vers 310 et 290 Ma. Ils sont contrôlés par l'épaississement et le des-épaississement crustal et des injections asthénosphériques.
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