Etudes paléomagnétiques du Néoprotozoïque du bassin du Nord du Tarim (Chine du Nord-ouest) et leurs implications géodynamiques

• Auteur / Autrice : Sheng Zhan
• Direction : Yan Chen, Bei Xu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géodynamique et physique de la Terre. Paléomagnétisme et géodynamique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Orléans en cotutelle avec Université de Pékin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géodynamique

Protérozoïque

Paléomagnétisme

Tarim, Bassin du (Chine)

Résumé

Au néo-protérozoïque, les deux questions fondamentales que sont la reconstruction du super-continent Rodinia et l'existence d'une glaciation globale restent un sujet de débat. Ces dernières années, l'hypothèse de la ''snowball Earth'' a été proposée pour expliquer la présence de glaciers à de basses latitudes pendant le néo-protérozoïque. Seules les données paléomagnétiques peuvent apporter la preuve de la présence de tel ou tel continent à basse latitude durant la période de glaciation globale. Par ailleurs, la reconstruction paléogéographique du super-continent Rodinia est très discutée par manque de données paléomagnétiques fiables en raison de la fréquente remagnétisation des séries sédimentaires anciennes. Parmi les blocs continentaux dont l'assemblage constituait la Rodinia le Tarim est le plus mal connu; par conséquent, en vue de résoudre les deux questions ci-dessus, l'acquisition de données paléomagnétiques de haute qualité a été effectuée au Tarim, en Chine du nord-ouest. Environ 450 carottes ont été collectées sur 60 sites de la région d'Aksu, au nord-ouest du Tarim, et environ 400 carottes ont été prélevées sur 52 sites de la région de Quruqtagh, au nord-est du Tarim. Vingt-quatre sites de grès et de roches volcaniques de la formation de Sugetbrak dans la région d'Aksu ont montré une rémanence magnétique stable avec des températures de Curie (ChRm) situées entre 500 et 680°C. Les directions magnétiques calculées à l'aide de ces composantes sont significativement différentes de celles des formations plus récentes; ce qui exclut une ré-aimantation. Des polarités normales et inverses ont été isolées, et un test du pli positif a été obtenu avec un niveau de confiance de 95%. L'anisotropie des mesures de susceptibilité magnétique montre que la structure sédimentaire est primaire avec un faible degré d'anisotropie. Un pôlepaléomagnétique aétéotenu à 19. 1°N, 149. 7°E, k= 11. 2, A95 = 9. 3° avecn = 24, ce qui correspond à une paleolatitude de -27°N pour le secteur de prélèvement. La datation chemo-stratigraphique de cette section indique un âge néo-protérozoïque de -595 Ma. Sept sites de calcaires de la formation de Tereeken dans la région de Quruqtagh ont donné une rémanence magnétique stable avec des températures de Curie (ChRm) situées entre 400 et 580°C. Les directions magnétiques calculées à l'aide de ces composantes sont significativement différentes de celles des formations plus récentes; ce qui exclut également une ré-aimantation. On distingue deux types de porteurs de la rémanence magnétique stable, les uns à haute température clairement distinct de ceux de basse température. L'AMS et l'étude du magnétisme des roches montrent que la rémanence magnétique dans les régions d'Aksu et de Quruqtagh est primaire. Par conséquent, un nouveau pôle paléomagnétique a été calculé à 31. 2DN, 135. 5°E, Dp=13. 6, Dm =11. 3°, défmissant une paléo-Iatitude de 50. 8°±13. 6°N. L'âge de la rémanence magnétique est calé sur la fin de la glaciation à 635 Ma connu par ailleurs et marqué localement par les calcaires de la formation de Tereeken. Une nouvelle reconstruction paléogéographique vers 600 Ma a été tentée montrant que les blocs Australie, Chine du sud et Tarim se situent à de basses latitudes. Le Tarim se situe au nord de l'Australie après l'arrêt de la glaciation de Marinien, cette observation fournit de nouvelles évidences pour l'hypothèse de Snowball. En utilisant les deux pôles paléomagnétiques fiables obtenus dans cette étude, et en les combinant avec les résultats paléomagnétiques disponibles dans la littérature, une courbe de dérive apparente (APWP) du pôle magnétique a été construite pour le bloc du Tarim du néo-protérozoïque à l'actuel. Vers 800-750 Ma, le Rodinia occidental qui comprenait l'Australie, l'Antarctique, le Tarim, la Chine du sud et l'Inde se sépare du supercontinent Rodinia. Ce bloc subit alors deux glaciations globales successives (750 et 635 Ma). Après l'arrêt de la glaciation du Marinien (635-520 Ma), il se déplace rapidement vers le sud. Au cambrien (600-550 Ma), le Tarim ainsi que l'Afrique et l'Amérique du sud se séparent du Rodinia occidental pour former le Gondwana. Le continent de Gondwana se déplace ensuite vers le nord entre 520 et 420 Ma. Le Tarim se situe alors au nord du Gondwana pour finalement s'en séparer au silurien. Si l'on compare les courbes de dérive du Tarim, de l'Australie et de la Chine du sud dans l'intervalle 785-420 Ma, on constate que ces trois blocs ont suivi la même trajectoire du néo-protérozoïque jusqu'au silurien supérieur.