Tectonique extensive du Mésozoïque inférieur dans le Nord du Craton de Chine du Nord et ses implications géodynamiques

Early Mesozoic extensional tectonics in the northern North China Craton and its geodynamic implications

• Auteur / Autrice : Huabiao Qiu
• Direction : Yan Chen, Michel Faure, Wei Lin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'Univers. Géodynamique
• Date : Soutenance le 21/12/2020
• Etablissement(s) : Orléans en cotutelle avec Institute of geology and geophysics, Chinese academy of sciences
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Jinhui Yang
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yan Chen, Michel Faure, Wei Lin, Jinhui Yang, Guang Zhu, Yueqiao Zhang, Junlai Liu, Sanzhong Li
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guang Zhu, Yueqiao Zhang

Mots clés

Mots clés contrôlés

Orogenèse

Géodynamique

Morphotectonique

Cratons

Mots clés libres

Pluton granitique

Tectonique extensive

Granitic pluton

Extensional tectonics

Résumé

Le craton de Chine du Nord est resté stable du Mésoprotérozoïque au Paléozoïque, après sa formation au Paléoprotérozoïque. Le craton stable de Chine du Nord a commencé à se transformer au Mésozoïque, et la destruction du craton ou l'amincissement lithosphérique ont eu lieu au cours du Crétacé inférieur. Avant la destruction du Crétacé, le craton de Chine du Nord a subi deux cycles orogéniques, y compris les collisions continentales d’âge paléozoïque avec les arcs magmatiques mongols et le bloc de Chine du Sud, et l'orogenèse intracontinentale d’âge jurassique-crétacé précoce (également appelée orogenèse Yanshanienne). Certains indices d'épisodes d'extension au début du Mésozoïque ont été identifiés dans les petites reliques des bassins sédimentaires ou des failles normales. En tant que telle, la tectonique extensive pendant la déformation polyphasée et le mécanisme géodynamique associé restent mal contraint en raison de rares enregistrements géologiques. Pour mieux comprendre le contexte tectonique et le mécanisme géodynamique du Mésozoïque dans le bloc de Chine du Nord, une étude pluridisciplinaire, comprenant la géologie structurale, la géochronologie, la géochimie, l'AMS et la modélisation gravimétrique, a été menée dans les plutons de Dushan du Trias supérieur dans l'Est de Hebei, de Wangtufang du Trias supérieur au Nord de Hebei et de Jianchang-Jiumen du Jurassique à l'Ouest du Liaoning. Notre étude montre que: (i) les structures mésoscopiques et magnétiques du pluton de Dushan étaient plutôt liés à sa construction et non à la tectonique régionale du Trias supérieur; (ii) Le pluton de Wangtufang mis en place au cours d'une extension intracontinentale orientée NE-SW au Trias supérieur; (iii) Le pluton jurassique de Jianchang-Jiumen a enregistré une extension au Jurassique inférieur orientée NW-SE et une extension d’âge jurassique supérieur orientée NE-SW dans l'Est du bloc de Chine du Nord; (iv) Trois stades d'extension contraignent davantage le cadre tectonique régional du craton de Chine du Nord et le mécanisme géodynamique associé au cours du Mésozoïque inférieur. Le Trias tardif était une période d'extension intracontinentale après la formation finale de la Ceinture de l’Asie Centrale Orogénique (CAOB) ou la compression intracontinentale ultérieure. L'extension avait lieu en deux étapes au cours du Jurassique inférieur-Jurassique moyen et du Jurassique supérieur, et la compression et l'extension NW-SE au Jurassique tardif-–Crétacé inférieur étaient probablement liées à la subduction de la plaque Paléo-Pacifique. L’extension a été interrompue par la compression N-S à la fin du Jurassique moyen probablement due à la fermeture de l'océan Mongol-Okhotsk.

The North China Craton formed a stable craton from Mesoproterozoic to Paleozoic, after its assembly during the Paleoproterozoic. The stable North China Craton began to transform in the Mesozoic, and decratonization, cratonic destruction, or lithospheric thinning occurred during the Early Cretaceous. Before the Cretaceous destruction, the North China Craton has undergone two orogenic cycles, including Paleozoic-Triassic continental collisions with Mongolian arc terranes and South China Block at block boundaries, and the Jurassic-Early Cretaceous intracontinental orogeny (also called Yanshanian Orogeny). Some clues of extensional episodes during the Early Mesozoic have been found in sporadic small grabens or normal faults. As such, the extensional tectonics during the multiphase deformation and associated geodynamic mechanism remain poorly constrained due to rare geological records. To better understand the Mesozoic tectonic setting and dynamic mechanism in the North China Craton, an integrated multidisciplinary investigation, including structural geology, geochronology, geochemistry, AMS, and gravity modeling, has been conducted in the Late Triassic Dushan pluton in Eastern Hebei, Late Triassic Wangtufang pluton in northern Hebei and Jurassic Jianchang-Jiumen pluton in western Liaoning.Our study shows that: (i) Both mesoscopic and magnetic fabrics in the Late Triassic Dushan pluton were rather related to its building than to the Late Triassic regional tectonics; (ii) The Wangtufang pluton emplaced during a Late Triassic NE-SW trending intracontinental extensional setting; (iii) The Jurassic Jianchang-Jiumen pluton recorded Early Jurassic NW-SE extension and early Late Jurassic NE-SW extension in the eastern North China Craton; (iv) Three extensional stages further constrain the regional tectonic framework of the North China Craton and associated geodynamic mechanism during the Early Mesozoic. The Late Triassic was an intracontinental extensional setting after the final formation of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) or subsequent intracontinental compression. Two-stage extension during the Early Jurassic-early Middle Jurassic and early Late Jurassic, and the late Late Jurassic-Early Cretaceous NW-SE compression and extension were probably related to the subduction of the Paleo-Pacific Plate. It was interrupted by the late Middle Jurassic N-S compression probably related to the closure of Mongol–Okhotsk Ocean.