De la subduction continentale a l'exhumation dans les alpes penniques : modélisation thermo-mécanique et paléogéographique

From continental subduction to exhumation in the penninic alps : thermomechanical and paleogeographical models

• Auteur / Autrice : Nicolas Carry
• Direction : Jean-Pierre Brun, Frédéric Gueydan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Subduction

Modèles mathématiques

Alpes

Tectonique

Résumé

Les Alpes sont classiquement décrites comme étant une chaîne de collision type. Cependant les données métamorphiques et géochronologiques montrent que l'essentiel de l'histoire des Alpes s'est déroulée en contexte de subduction. La subduction continentale est responsable de la formation des unités cristallines internes en raison du réchauffement au sommet de la lithosphère subduite, comme le montre les modèles thermique 1D et thermomécanique 2D élaborés dans cette étude. Ces modèles permettent de quantifier l'angle et la vitesse d'une subduction à partir des données Pression - Température des unités écaillées durant celle-ci. Ces estimations permettent de reconstruire la géométrie 3D et l'évolution de la subduction Alpine, permettant de valider un nouveau modèle d'exhumation : l'extension associée au retrait de la subduction. Des modèles paléogéographiques permettent d'imager ce modèle d'exhumation, mettant en évidence le synchronisme de l'exhumation, du retrait de la subduction.

Classicaly, the Alps are described as typical collision mountain belt. However, PT and geochronological data show that major building processes in the Alps occured during subduction. The continental subduction induces burial and stacking of uppercrustal high-pressure units. 1D thermal and 2D thermomechanical models demonstrate that stacking is due to the heating from the top of the subducted lithosphere. Those models allow to quantitatively estimate the dip angle and the velocity of the subduction from PT data of stacked units during continental subduction. From these results, it is possible to quantitatively reconstruct a past slab geometry and kinematic which allow to strengthen a new exhumation process: extension due to slab rollback. Paleogeographical models illustrate such an exhumation process and highligth exhumation and slab rollback synchronicity.