Histoire thermique des massifs ardennais et bohémien : Conséquences sur la dynamique de l'Europe de l'Ouest au méso-cénozoïque

Thermal history of the ardennian and bohemian massifs and consequences on the dynamics of western Europe in meso-cenozoic

• Auteur / Autrice : Ivan Bour
• Direction : Maurice Pagel, Jocelyn Barbarand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relief inverse

Thermochronologie

Ardenne (France)

Géodynamique

Résumé

La reconstitution de la géodynamique et de l’évolution paléogéographique des massifs de Bohême et de l’Ardenne se place dans la compréhension des mécanismes de la propagation de la déformation dans l’avant-pays nord-alpin. Les épisodes de mouvements verticaux les plus superficiels de la lithosphère continentale ont été identifiés et replacés chronologiquement grâce à l’application des méthodes de traces de fission et (U-Th)/He sur les cristaux d’apatite. Les phases d’exhumations méso-cenozoïques sont liées à la réactivation des structures varisques, mais aussi à la propagation du front de déformation alpin sur la marge européenne. L’histoire thermique post-varisque confirme qu’une couverture sédimentaire d’épaisseur kilométrique, d’âge jurassique, crétacé supérieur et néogène inférieur, a existé sur le soubassement paléozoïque des massifs ardennais et bohémien, et que cette couverture a été discontinue et d’épaisseur inégale en raison des paléoreliefs (multiplicité des dépocentres). Cette couverture sédimentaire a été érodée suite aux épisodes d’inversion tectonique. Le centre de ces massifs, relativement plus stable, a connu un recouvrement sédimentaire superficiel par rapport à leurs régions bordières. Au regard des résultats thermochronologiques basse température de ce travail, des données multi-méthodes de la littérature, la déformation de l’avant-pays alpin subit un style cassant plutôt que ductile. Dans le contexte tectonique des blocs structuraux du domaine bohémien et de l’Europe centrale, l’hypothèse d’un flambage de la lithosphère n’est pas le seul processus pour expliquer la propagation des déformations ainsi que la répartition des terrains exhumés.

The geodynamic reconstruction and paleogeographic evolution of the Bohemian and Ardenne massifs is examined here in the context of crustal deformation and stress fields in the north Alpine foreland. Here, a chronology of vertical movements in the continental crust, which can be linked to the mechanisms of stress propagation across Europe, has been produced through an implementation of apatite fission track and apatite (U-Th)/He methods. The Meso-Cenozoic exhumation phases are connected with a reactivation of the Variscan structures, but also with the propagation of the Alpine front towards the European margin. The post-Variscan thermal history confirms that a sedimentary cover of Jurassic, late Cretaceous and early Neogene age existed on the Ardenne and on the Bohemian massifs. This cover was discontinuous and of nonuniform thickness because of palaeorelief and of a multiplicity of local and probably migrating depocentres. The central parts of these massifs was comparatively more stable and suffered relatively shallower burial beneath the successive sedimentary cover rocks. Based on the low-temperature thermochronological results highlighted in this work, on other multiproxy data provided in the literature, as well as on the regional tectonic fracture pattern, we conclude that the response of this foreland region to Alpine collisional stress regimes has been of a brittle rather than of a ductile nature. The mechanical style of crustal deformations north of the Alpine foreland, and the corresponding pattern of rock exhumation histories, challenge the alternative hypothesis of long wavelength lithospheric buckling in response to the African indenter.