Thèse soutenue

Exhumation différentielle de la Cordillère Orientale (Déflexion d'Abancay, Pérou) : Une syntaxe tectonique andine ?

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Benjamin Gerard
Direction : Laurence AudinXavier Robert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'Univers et de l'Environnement
Date : Soutenance le 18/12/2019
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la terre, de l’environnement et des planètes (Grenoble, Isère, France ; 1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la Terre (Grenoble)
Jury : Président / Présidente : Brian K. Horton
Examinateurs / Examinatrices : Cécile Gautheron, Robin Lacassin
Rapporteurs / Rapporteuses : Brian K. Horton, Sébastien Carretier

Résumé

FR  |  
EN

Ma thèse se focalise sur la compréhension de la structuration de la bordure nord de l’Altiplano: La Déflexion d’Abancay. Cette région qui marque la segmentation latitudinale des Andes Centrales au Pérou, surprend par son atypisme quant à son anomalie topographique positive et par l’obliquité prononcée des reliefs, des failles et du réseau hydrographique qui la composent. Incisée en profondeur par les rivières Apurimac et Urubamba, elles-mêmes capturées par les systèmes de failles défléchies, la Déflexion d’Abancay présente de nombreux plutons à l’affleurement, idéaux pour investiguer la dynamique des roches en profondeur et comprendre la place de la Déflexion d’Abancay dans la tectonique Andine. Cette dernière, occupe deux ensembles morpho-tectoniques différents : La Cordillère Orientale au nord et l’Altiplano au sud. Ces deux ensembles sont séparés par le système de failles crustales de l’Apurimac. Malgré ses caractéristiques saisissantes, la région d’Abancay est dépourvue d’étude poussée récente à son sujet afin de contraindre sa structuration et son évolution au cours du temps dans le contexte géodynamique andin depuis 40 Ma. J’ai développé une approche pluridisciplinaire basée sur des méthodes de thermochronologie basse-température, de modélisation thermo-cinématique des données obtenues et de géomorphologie quantitative afin de mettre en évidence les vitesses d’exhumation de la région, les mécanismes à l’origine de sa structuration et son évolution morphologique récente pour des échelles spatio-temporelles différentes. Je montre que la Déflexion d’Abancay enregistre dans sa globalité des taux d’exhumation de 0,2±0,1 km/Ma constants et uniformes au cours du temps entre 40 et ∼5 Ma. Cette exhumation est contemporaine au soulèvement des Andes Centrales en conséquence d’un raccourcissement crustal et/ou d’un flux de croûte inférieur à l’échelle des Andes Centrales. Dans ce contexte, La Déflexion d’Abancay s’intégrait dans un paléo-Altiplano partiellement ou totalement endoréique s’étendant bien plus au nord (∼10°S) que son extension septentrionale actuelle (∼14°S). Bien que le nord de la Cordillère Orientale et l’Altiplano conservent des taux d’exhumation identiques après ∼5 Ma, le sud de la Cordillère Orientale enregistre une augmentation abrupte de ces derniers (1,2±0,4 km/Ma) créant un différentiel d’exhumation latitudinal. Cette augmentation locale de l’exhumation s’explique par l’action conjointe de l’incision par capture et érosion régressive du paléo-Altiplano par la rivière Urubamba ainsi qu’un soulèvement tectonique par basculement de la Cordillère Orientale au travers de l’activité en rétrochevauchement du système de failles crustales héritées de l’Apurimac. Compte tenu de ces interprétations, je propose une nouvelle définition géologique de la Déflexion d’Abancay et j’avance l’hypothèse d’une syntaxe tectonique comparable aux syntaxes Himalayennes ou Alaskiennes de par les similitudes morphologiques et tectoniques de la région.