Thèse soutenue

Cinématique et thermicité du prisme orogénique des Pyrénées : nouvelles données géo-thermochronologiques de la Zone Axiale
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Auteur / Autrice : Maxime Waldner
Direction : Nicolas BellahsenFrédéric Mouthereau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Terre
Date : Soutenance le 23/09/2019
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la Terre de Paris (2009-....)
Jury : Président / Présidente : Laurent Jolivet
Examinateurs / Examinatrices : Mary Ford, Antonio Teixell, Emmanuel Masini
Rapporteurs / Rapporteuses : Clare Warren, Jocelyn Barbarand

Résumé

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La chaîne Pyrénéenne est un prisme collisionnel dans lequel l’accommodation du raccourcissement est organisé en une séquence de chevauchements. Cependant, le socle montre une déformation Varisque, une circulation de fluides hydrothermaux et un métamorphisme Paléo-Mésozoïque. Ainsi, les phyllosilicates produits favorisent un régime cassant-ductile. L’héritage Varisque et Mésozoïque (structural et thermique) implique donc une croûte supérieure faible et une déformation distribuée. Le protocole de datation au K/Ar in situ vise à mieux contraindre ces phases de déformations délocalisées. Les résultats du massif de Bielsa montrent une séricitisation Permienne et la formation d’un réseau de zones de cisaillement inverses durant la compression Alpine. Les données thermochronologiques publiées et acquises (ZFT, AFT, ZHe) permettent la restauration séquentielle du prisme durant la compression Meso-Cenozoïque. Elles permettent d’estimer un gradient géothermique hérité du rifting Crétacé (jusqu’à ~ 50 ± 20 °C/km), ainsi qu’une dénudation syn-rift au nord de la ZA. Un lent refroidissement orogénique commun à toute la ZA, et contemporain à l’activation des zones de cisaillement, est enregistré au Paléocene (~ 65 Ma ; ~ 5-10 °C/Ma et ~ 200 m/Ma). De ~35 à 32Ma, la déformation se localise sur le chevauchement de Rialp et l’exhumation du le Massif de Maladeta accélère (~ 800 m/Ma et 30°C/Ma). La Zone Axiale a subi un raccourcissement distribué de 20 km pendant une période de 30 Ma (70 à 40 Ma) facilité par : l’action combinée d’un gradient géothermique hérité et un héritage pétrologique et structural important. Cette déformation est aussi active durant la période de dite « Quiescence ».