De la marge Ouest du craton du Yangtze à la bordure Est du plateau Tibétain : évolution géodynamique à partir de l'étude structurale, pétrologique, géochimique et géochronologique de roches magmatiques et métamorphiques

From the Western Yangtze craton to the Eastern Tibetan plateau margin : geodynamic evolution using structures, petrological, geochemical and geochronological signatures of magmatic and metamorphic rocks

• Auteur / Autrice : Audrey Billerot
• Direction : Olivier Vanderhaeghe, Stéphanie Duchêne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 25/03/2011
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : G2R - Géologie et Gestion des Ressources Minières - UMR 7566
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Moyen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julia de Sigoyer, Yann Rolland, Gweltaz Maheo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Subduction

Granitoïdes

Ophiolites

Métamorphisme (géologie)

Chine (sud)

Tibet, Plateau du (Chine)

Géodynamique

Mots clés libres

Géodynamique

Métamorphisme

Cratons

Néoprotérozoïque

Plateau tibétain

Litosphère

Résumé

La géométrie actuelle de l'est du plateau Tibétain, constitué par le Songpan Ganze et les Longmen Shan, est probablement dictée par une différence de rhéologie entre le craton du Yangtze à l'est, et le Songpan Ganze à l'ouest, qui vient buter contre la marge du craton en réponse à la collision Inde-Asie. L'histoire géodynamique de la région a été reconstituée depuis le Néoprotérozoïque, afin d'évaluer l'influence des différents cycles orogéniques sur la structure thermique, minéralogique et chimique actuelle. L'étude des massifs cristallins bordant le craton du Yangtze et de l'ophiolite de San Dao Qiao a montré que durant le Néoprotérozoïque, le craton était bordé par une marge active, avec ouverture de bassins marginaux sous l'influence de panaches mantelliques. L'étude pétrologique et structurale du complexe métamorphique de Danba permet de déterminer que lors de l'orogénèse Indosinienne (200-180Ma), l'exhumation des niveaux structuraux profonds se produit par extrusion le long d'un grand chevauchement ductile. La position des granites du Songpan Ganze par rapport aux sutures au sein du plateau Tibétain permet de proposer un double retrait de slab sous le Songpan Ganze à la fin de l'orogénèse Indosinienne qui explique la diversité des granitoïdes. Ce double retrait de slab et la différence de réponse à la contrainte entre le Songpan Ganze et le craton du Yangtze a conduit à un déchirement de slab. La délamination complète de la partie mantellique de la lithosphère du Songpan Ganze à la fin de l'orogénèse Indosinienne peut expliquer l'accolement d'une lithosphère à croûte épaisse et manteau fin contre une lithosphère cratonisée à la bordure est du plateau Tibétain

The present geometry of the Eastern Tibetan plateau, made of the Songpan Ganze terrane and the Longmen Shan range, is probably due to a rheological contrast between the Yangtze craton to the East, and the Songpan Ganze, which bump into the craton margin in response to the India-Asia collision. We reconstituted the geodynamic evolution of the area from Neoproterozoic times to present to evaluate how the different orogenic cycles influence the thermal, mineralogical and chemical structures observed today. Studies of the crystalline massifs of the western margin of the Yangtze craton and of the San Dao Qiao ophiolite show that during the Neoproterozoïc times, the craton margin was a subduction zone with opening of marginal basin due to mantle plumes. Petrologic and structural studies of the Danba metamorphic complex allow determining that during the Indosinian orogeny (200-180 Ma), exhumation mechanism of the deep structural level of the complex is an extrusion along a ductile thrust. Plutons position relative to sutures zones in the Tibetan plateau lead to a model of double slab roll-back under the Songpan Ganze at the end of the Indosinian orogeny which explain the diversity of the granites. The double slab roll-back and the difference in deformation between the Songpan Ganze and the Yangtze craton lead to a slab tear along the craton margin. The complete delamination of the lithospheric mantle under the Songpan Ganze terrane can explain the present juxtaposition of a thick crust and thin mantle lithosphere against a cratonized one.