L’évolution tectonique du Mésozoïque de la ceinture orogénique de Longmenshan, l’Est du Tibet

Mesozoic tectonic evolution of the Longmenshan thrust belt, East Tibet

• Auteur / Autrice : Zhenhua Xue
• Direction : Yan Chen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l’Univers
• Date : Soutenance le 25/09/2017
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Danping Yan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yan Chen, Danping Yan, Jianmin Hu, Haibing Li, Michel Faure, Wei Lin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jianmin Hu, Haibing Li

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tibet, Plateau du (Chine)

Orogenèse

Mésozoïque

Tectonique

Mots clés libres

Plateau tibétain

Intracontinentale orogenèse

Mésozoïque tectonique

Longmenshan

Intracontinental orogeny

Mesozoic tectonics

Thin skinned structure

Résumé

La ceinture orogénique de Longmenshan (LMTB) constitue la frontière orientale du plateau tibétain, qui est reconnue par sa topographie escarpée, son activité tectonique intensive ainsi ses la complexité de ses structures. Comme une orogène typique, le LMTB a subi une forte déformation intracontinentale au cours du Mésozoïque. Ainsi, la connaissance sur l’évolution tectonique du Mésozoïque de la LMTB est cruciale pour comprendre l’orogenèse intracontinentale et la surrection du plateau tibétain. Une ceinture de clivage verticaux divise la LMTB en une zone occidentale et une orientale. La Zone orientale présente un top-to-SE cisaillement tandis que la zone occidentale présente un top-to-NW cisaillement. La zone orientale peut être subdivisée en quatre sous-unités avec de foliations orientées du SE au NW. Le granite syntectonique et les données géochronologiques contraignent cette déformation principale au Mésozoïque inférieur (environ 219 Ma). L’analyse structurale, l’AMS, l’étude microstructurale et la modélisation gravimétrique sur le complexe de Pengguan, l’un des complexes de l’orogène néoprotérozoïques au milieu de segment de la LMTB), révèlent une structure des slices du socle imbriquées de la LMTB et la zone adjacente. Les âges connus, l’exhumation rapide localisée et la subsidence du bassin flextual suggèrent que les slices du socle sont imbriquées au cours du Mésozoïque supérieur (166-120 Ma). La LMTB se trouve loin de la limite de la plaque contemporaine, et est absence de matériel ophiolitique, donc elle peut être considéré comme une orogène intracontinentale. Pendant le début du Mésozoïque, le Yangtze plate subductait vers l’ouest en fermant l’océan paléo-Téthys. Cette tectonique a exhumé des matériaux de différentes profondeurs en surface par des chevauchements vers le SE et chevauchements arrières vers le NW. Au cours de la fin du Mésozoïque, le socle a été soulevé davantage en raison de la collision entre les blocs de Lhasa et de l’Eurasie, qui a conduit à une imbrication des slices du socle et épaissi la croûte.

The Longmenshan Thrust Belt (LMTB), constituting the eastern boundary of the Tibetan Plateau, is well known by its steep topography, intensive tectonic activities and the complicated structures. As a typical composite orogen, the LMTB experienced extensive intracontinental deformation during the Mesozoic. The knowledge on the Mesozoic tectonic evolution of the LMTB therefore is crucial to understand the intracontinental orogeny and uplifting of the Plateau. The vertical cleavage belt divides the LMTB into a Western Zone and an Eastern Zone. The Eastern Zone displays a top-to-the-SE shearing while the western zone a top-to-the-NW shearing. The Eastern Zone can be further divided into four subunits with foliations deepening from SE to NW. The syntectonic granite and published geochronologic data constrain this main deformation to the Early Mesozoic around 219 Ma. Structural analysis, AMS and microstructural study and gravity modeling on the Pengguan complex, one of the orogen-parallel Neoproterozoic complexes located in the middle segment of the LMTB, reveal a basement-slice imbricated structure of the LMTB and adjacent areas. Published ages, localized fast exhumation rate and flexural subsidence of the foreland basin suggest that the basement-slices imbricated southeastwards during Late Mesozoic (166-120 Ma). The LMTB is far away from the contemporaneous plate boundary and devoid of ophiolite-related material, therefore, it is supposed to be an intracontinental orogen. During the Early Mesozoic, the Yangtze basement underthrusted westwards due to the far-field effect of the Paleo-Tethys’ obliteration, and the materials in different structural levels have been exhumated to the surface by southeastward thrusting and contemporaneous backward thrusting. During the Late Mesozoic, the basement is further underthrusted due to the collision between the Lhasa and Eurasia blocks, which led to SE-ward imbrication of the basementslices that may thicken the crust.