Processus orogéniques. Polycop 1

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1 Processus orogéniques Polycop 1

2 Licence Géosciences S6 Processus orogéniques RPM 2008

3 Bibliographie M. Wilson : Igneous petrogenesis, Kluwer ed., G. Boillot : La dynamique de la lithosphère. Masson, J. Kornprobst : Les roches métamorphiques et leurs signification géodynamique. Masson, 1996 Th. Juteau et R. Maury : Géologie de la croûte océanique. Masson ed., 1997 G. Boillot et Ch. Coulon : La déchirure continentale et l ouverture océanique. Géologie des marges passives. Gordon and Breach Science Publishers, S. Lallemand : La subduction océanique, Gordon and Breach Science Publishers, M. Lemoine, P-C de Gracianski et P. Tricart : De l océan à la chaîne de montagnes, Gordon and Breach Science Publishers, Licence Géosciences Processus orogéniques RPM 2007

4 Exemple de discordances successives deux cycles orogéniques (Région de Caen) 1 cycle calédonien (discordance ante Ordovicien) 2 cycle hercynien (discordance ante Jurassique)

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7 I - Craton stable supercontinent II Fissuration continentale - rift III Dispersion expansion IV Convergence V Collision intercontinentale VI - Craton stable supercontinent

8 Plan de cours I - Craton stable supercontinent II Fissuration continentale rift III Dispersion expansion IV Convergence 1 - Description du site géodynamique 2 Géométrie de la lithosphère (structure thermique) 3 Processus tectoniques 4 Processus sédimentaires 5 Processus magmatiques 6 Processus métamorphiques V Collision intercontinentale VI - Craton stable supercontinent

9 Lithosph. océanique Lithosph. continentale km Asthénosphère Isotherme 1300 C Géométrie Structure thermique Lithosphères océanique et continentale

10 Croûte continentale Manteau lithosphérique 0 ½ rift Croûte cntale amincie Rift Bombement régional 100 km Marge cntale Croûte océanique Panache Soulèvement limité au rift km Asthénosphère km

11 Rifts et limites de plaques lithosphériques

12 Mer Rouge Rifts africains

13 Golfe de Gascogne Lac Baïkal

14 Transition continent océan (golfe de Gascogne) Licence Géosciences Processus orogéniques RPM 2007

15 Blocs basculés et cisaillements ductiles (détachement) Contraintes (σ 1 σ 3 ) Profondeur ZC ZC1 ZC1 1 : CC sup. fragile Grès Basaltes Zone de cisaillement principale Compartiment supérieur (C. Continentale) PR SR Socle Cataclasite Brèche de péridotite et de Mylonite (sch. Chloriteux socle Ultramylonite (métam. BT) Zones de cisaillement (péridotites et gabbros - métam. HT) Compartiment inférieur PR : sédiment post rift (Manteau) SR: sédiments syn rift Manteau dénudé ZC2 2 : CC Inf. ductile 3 : Mant. lith. fragile 4 : Mant. Lith. ductile Contact c.continentale manteau (Néo-Moho) Moho néoformé Ancien Moho ZC1 ZC2 : cisaillements simples conjugués Amincissement et rupture continentale

16 CoursAlpesDumont Rifting passifs : quelques modèles

17 CoursAlpesDumont

18 Du rift à la marge passive

19 CoursAlpesDumont

20 CoursAlpesDumont

21 Du rift à l ouverture océanique Licence Géosciences Processus orogéniques RPM 2008

22 FP (140 Ma) Rift passif Ex. : Golfe de Gascogne

23 Rift actif Ex. : Rifts Est africains Pré-rift Variabilité des sources Syn-rift Post-rift spreading

24 Contrôle de la fusion partielle Variabilité des magmas

25 Évolution magmatique des rifts et épaisseur initiale de la lithosphère

26 Séries volcaniques associées Nature des magmas Sites géotectoniques

27 Séries volcaniques associées MORB Pré-rifting : B. tholéiitiques WPB à transitionnels (low Ti ===> high Ti) Syn rifting : B. Alcalins WPB (high Ti) OIB Post rifting (croûte océanique) B. tholéiitiques MORB

28 Métamorphisme de rift continental Mer de Salton (Californie) Rift rhénan Coupe de la lithosphère

29 Métamorphisme de rift continental

30 Métamorphisme à la transition rifting >>>>> spreading Compartiment supérieur (C. Continentale) PR SR PR : sédiment post rift SR: sédiments syn rift Grès Basaltes Zone de cisaillement principale Socle Cataclasite Brèche de péridotite et de socle Mylonite (sch. Chloriteux Ultramylonite (métam. BT) Zones de cisaillement (péridotites et gabbros - métam. HT) Compartiment inférieur (Manteau) Contact c.continentale manteau (Néo-Moho) Golfe de Gascogne 30

31 Métam. BT 118 Ma Métamorphisme à la transition rifting >>>>> spreading Métam. HT 122 Ma FP (140 Ma) Exhumation du manteau lithosphérique : 31

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