De la collision continentale à l'extension tardi-orogénique, 100 millions d'années d'histoire varisque dans le Massif central français‎. Une étude chronologique par la méthode 40Ar-39Ar - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1990

From the beginning of the continental collision until the end of the late-orogenic extension, 100 Ma of variscan history in French Massif Central. A chronological study using a 40Ar-39Ar technique.

De la collision continentale à l'extension tardi-orogénique, 100 millions d'années d'histoire varisque dans le Massif central français‎. Une étude chronologique par la méthode 40Ar-39Ar

Résumé

The 40Ar-39Ar technique is applied to a chronological study of the successive tectono-metamorphic episodes which took place in the French Massif Central from the beginning of the continental collision (390 Ma ago) until the end of the late-orogenic extension (290 Ma ago). Several regions are investigated in the eastern part of this Variscan massif, along a north-south profile, parallel to the general polarity of the belt. This "chronological profile" first transects high-grade metamorphic nappes from the internal parts of the belt (Monts du Lyonnais, Marvejols, Rouergue), then less metamorphic nappes from the external zones (Albigeois, Montagne Noire). (i) Radiometric data obtained along this profile argue the north-south migration of the major thrust deformation during the intra-continental development of the French Massif Central. Thus, ages vary between 360 Ma in the inner-most high-grade units of the northern part and 320 Ma in the most external epizonal fold belt of the southern part. (ii) The east-west diachronism of the collisional stage is emphasized in the French Massif Central. Indeed, the emplacement of the high-grade nappes took place at least 360-340 Ma ago in the eastern part of the massif and 390-370 Ma ago in the western part. This diachronism is also a characteristic feature of the southern branch of the European Variscan Belt. An interpretative scheme is tentatively proposed in order to explain the different contrasts (lithological, metamorphic, chronological) noticed from east to west of the orogen. (iii) Between 320 and 290 Ma, the late evolution of the belt is characterized by extensional tectonics (Mont Pilat, Montagne Noire). This process is compared with the granulitic metamorphism of the lower crust which occurred at the same period. It is suggested that both the extensional tectonics observed in the upper part of the crust and the granulitization of the lower crust reflect a unique mechanism of late-orogenic extension, favouring the thinning of the Variscan continental crust, previously thickened by the collision.
La méthode 40Ar-39Ar est appliquée à l'étude chronologique des événements tectonométamorphiques qui se sont succédés dans le Massif Central français, depuis le début de la collision continentale (390 Ma) jusqu'à l'extension tardi-orogénique (290 Ma). Diverses régions ont été étudiées dans la moitié Est de ce massif varisque, le long d'un profil Nord-Sud parallèle à la polarité générale de la chaîne. Cette "coupe chronologique" intéresse successivement les nappes cristallines internes (Monts du Lyonnais, Marvejols, Rouergue) et leur parautochtone, puis les zones externes de la chaîne (Albigeois, Montagne Noire). (i) Les données radiométriques obtenues le long de ce profil permettent d'argumenter la migration du Nord vers le Sud de la structuration tangentielle majeure lors de l'évolution intracontinentale de la partie Est du Massif Central. En effet, des âges de 360-340 Ma ont été révélés par l'ensemble des minéraux analysés dans les nappes cristallines internes, alors que les nappes peu ou pas métamorphiques des zones externes se sont structurées entre 340 Ma au Nord (Albigeois) et 320 Ma au Sud (Montagne Noire). (ii) Le diachronisme Est-Ouest de l'évolution intra-continentale, observé dans le Massif Central, est souligné. En effet, les unités allochtones profondes de la partie Est se mettent en place au plus tard vers 360-340 Ma, alors que les données radiométriques disponibles dans la partie Ouest permettent d'argumenter une structuration vers 390-370 Ma. On remarque que ce diachronisme peut être étendu à l'ensemble de la branche Sud de l'orogène varisque d'Europe. Un schéma interprétatif, qui tente de rendre compte des divers contrastes (lithologique, métamorphique, chronologique) observés d'Est en Ouest, est proposé. (iii) Enfin, les dernières étapes de l'évolution de la chaîne se caractérisent, entre 320 et 290 Ma, par une tectonique extensive (Mont Pilat, Montagne Noire). Ce processus extensif est mis en relation avec le métamorphisme granulitique de la croûte inférieure, qui est de même âge. Il est suggéré que l'extension observée en surface et l'épisode granulitique qui affecte la base de la croûte sont l'expression d'un même processus d'extension tardi-orogénique, permettant le retour à l'équilibre de la croûte préalablement épaissie.
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Citer

Sylvie Costa. De la collision continentale à l'extension tardi-orogénique, 100 millions d'années d'histoire varisque dans le Massif central français‎. Une étude chronologique par la méthode 40Ar-39Ar. Sciences de la Terre. Université Montpellier 2 Sciences et Techniques du Languedoc, 1990. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01986574v2⟩

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