Etude tectonique, pétrographique et géochimique de la zone de transition subduction-collision à Taïwan : rôle de l'héritage et de l'obliquité de la convergence

Tectonic, petrographic and geochemical study of the subduction-collision transition zone in Taïwan : role of inheritance and convergence obliquity

• Auteur / Autrice : Clément Conand
• Direction : Frédéric Mouthereau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et des Planètes Solides
• Date : Soutenance le 18/12/2019
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosciences Environnement Toulouse (2011-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie de collision

Subduction

Tectonique des plaques

Taïwan

Pétrologie

Mots clés libres

Taïwan

Collision oblique

Orogène

Trans-tension

Trans-pression

Metamorphisme

Spectroscopie Raman

Initiation de la collision

Taïwan

Oblique collision

Transtention

Transpression

Metamorphism

Transpression

Raman spectroscopy

Collision initiation

Résumé

La chaîne de Taïwan est un exemple unique où il est possible d’étudier une transition subduction/collision active. L’obliquité de la convergence permet en effet d’observer du Sud vers le Nord les stades initiaux de l’accrétion continentale en mer jusqu’au stade mature de la collision. Je montre que la Chaîne Centrale au Sud de Taiwan, située la zone de transition, exhume des assemblages pétrographiques de grades croissants vers le Nord, dans un couloir décrochant senestre qui résulte du partitionnement de la convergence. Dans ce couloir l’extension sub-parallèle à la chaîne accommode une partie de l’exhumation. A proximité de la zone de suture principale, des assemblages de haute pression (12-15 kbars et 380-420 °C) associés à des blocs exotiques de serpentinites se sont mis en place dans un encaissant d’âge Miocène HT-BP associé à une intense déformation cisaillante senestre. Les analyses pétrologiques et géochimiques des mélanges ophiolitiques de Kenting et Lichi montrent que ces mélanges proviennent de deux sources situées à l’origine au pied de la marge continentale et dans la croûte océanique. Enfin, je propose, un nouveau modèle tectonique 3D du sud de Taïwan qui tient compte de l’architecture de la marge continentale, et qui met en avant la formation de la chaîne de Taiwan en contexte décrochant.

The Taiwan collision is the unique example where to examine ongoing tectonic processes at the subduction/collision transition. The oblique convergence setting allows observations of first continental accretion offshore to the mature stage of collision onshore. I show that the southern Central Range, located at the transition, exhumed petrographic assemblages with peak metamorphism increasing northwards, in a corridor characterized by left-lateral transcurrent deformation. Extension sub-parallel to the belt is also understood as a major ingredient of rock exhumation. Near the suture zone, HP rocks (12-15 kbars and 380-420 °C) associated with isolated serpentinite bodies were emplaced in association with intense ductile strain localization in the strike-slip corridor. Petrographc and geochemical analyses of the Kenting and Lichi ophiolitic mélanges reveal that these mélanges originated from the distal rifted margin and the oceanic crust of the South China Sea. I propose a 3D geodynamic model of the evolution of the Taiwan orogen in which the rifted margin architecture is taken into account and the strike-slip kinematic component of the convergence is the main driver of mountain building.