Initiation de l'accrétion continentale dans le domaine bétique

Initiation of continental accretion in the betique rif domain

• Auteur / Autrice : Maxime Daudet
• Direction : Frédéric Mouthereau, Stéphanie Brichau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et des Planètes Solides
• Date : Soutenance le 15/04/2019
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosciences Environnement Toulouse (2011-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Prismes d'accrétion

Orogenèse

Mots clés libres

Prisme d'accrétion

Bétiques

Thermochronologie basse-température

Accretionary prism

Betics

Low temperature thermochronology

Résumé

L'étude thermo-chronologique des sédiments syn- à post-rift et syn-orogéniques permet de reconstituer l'évolution temps-température des bassins aux différent stades de l'orogenèse. Cette étude combinée à des observations structurales et stratigraphiques permet en effet de déterminer l'évolution spatial et temporelle de la marge passive depuis les premiers stades de son inversion jusqu'aux stades finaux de la collision associés à l'exhumation rapide des unités internes métamorphiques. Les Cordillères des Bétiques et du Rif appartiennent à l'extrémité occidentale des chaînes péri-méditerranéennes. L'histoire géodynamique, associée à la formation des Bétiques depuis l'Oligocène est marquée en profondeur par une combinaison de processus de retrait, de déchirement et de délamination de la lithosphère continentale et ou océanique dans le contexte de convergence entre l'Afrique et l'Europe. En réponse, la croûte qui forme aujourd'hui le bassin d'Alboran et les zones internes des Bétiques et du Rif a été soumise à une extension dans la zone d'arrière arc depuis l'Oligocène. Cette phase d'extension a été synchrone des déformations compressives enregistrées dans la couverture méso-cénozoïque des marges Ibérique et nord-africaine et la formation des chaines plissées d'avant pays. L'utilisation d'analyses thermochronologiques basse-température traces de fission et (U-Th)/He sur apatite appliquées aux séries de flyschs d'âge Crétacé et Tertiaire du domaine Maurétanien et Massylien met en evidence l'importance d'une phase d'exhumation Paléogène. Combiné aux observations structurales et stratigraphiques il apparaît que cette épisode d'exhumation est associé au développement d'un avant-pays tout le long des Cordillères Bétiques sur près de 400 km. L'examen des relations structurales entre les flyschs, les séries subbétiques et le Trias démontre que la tectonique salifère a joué un rôle majeur. Cette observation conduit à expliquer la structure actuelle des zones externes des Bétiques tout en diminuant l'ampleur des mouvements tectoniques. Combinées aux datations U-Pb sur zircons détritiques qui contraignent les provenances des unités de flyschs au Mésozoïque et au Cénozoïque, entre des sources Ibériques, d'Alboran et d'Afrique, les résultats de ce travail ont permis de préciser l'évolution paléogéographique et géodynamique des Bétiques depuis la transition Ouest Tethys-Atlantique, le stade collision Alpine, jusqu'à son évolution actuelle associée à l'ouverture de la Méditerranée Occidentale.

The thermo-chronological study of syn- to post-rift and syn-orogenic sediments makes it possible to reconstruct the time-temperature evolution of the basins at the different stages of the orogenesis. This study combined with structural and stratigraphic observations makes it possible to determine the spatial and temporal evolution of the passive margin from the early stages of its inversion to the final stages of the collision associated with the rapid exhumation of the metamorphic internal units. The Betic and Rif cordilleras belong to the western end of the peri-Mediterranean chains. The geodynamic history associated with the formation of the Betics since the Oligocene is deeply marked by a combination of processes of slab retreat, tearing and delamination of the continental and / or oceanic lithosphere in the context of convergence between Africa and Europe. In response, the crust that today forms the Alboran Basin and the internal areas of Betic and Rif has been subject to extension in the back arc area since the Oligocene. This extension phase was synchronous with the compressive deformations recorded in the Meso-Cenozoic coverage of the Iberian and North African margins and the formation of the pleated pre-country chains. The use of fission and (U-Th) / He low-temperature thermochronological analyzes on apatite applied to the Cretaceous and Tertiary flysch series of the Mauretanian and Massylian domains highlights the importance of a phase of Paleogene exhumation. Combined with structural and stratigraphic observations, it appears that this episode of exhumation is associated with the development of a foreland all along the Betic Cordillera for nearly 400 km. An examination of structural relationships between flyschs, subbetic series and the Triassic shows that salt tectonics played a major role. This observation leads to explain the current structure of the external zones of the Betics while decreasing the extent of the tectonic movements. Combined with detrital zircon U-Pb dating, which constrains Mesozoic and Cenozoic flysch units, between Iberian, Alboran and African sources, the results of this work have made it possible to specify the palaeogeographic and geodynamics of the Betics since the Western Transition Tethys-Atlantic, the collision stage Alpine, until its current evolution associated with the opening of the Western Mediterranean.