Évolution structurelle et métamorphique des roches du socle varisque des Alpes en comparaison avec autres domaines de la chaîne varisque européenne

Structural and metamorphic evolution of Variscan basement rocks in the Alps and comparison with the other portions of the European Variscan belt

• Auteur / Autrice : Marco Filippi
• Direction : Jean-Marc Lardeaux, Maria Iole Spalla
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Planète et de l'Univers
• Date : Soutenance le 25/03/2021
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur en cotutelle avec Università degli studi (Milan, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Géoazur (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : Département : Università degli studi (Milan, Italie). Dipartimento di Scienze della Terra
• Jury : Président / Présidente : Maria Iole Spalla
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Lardeaux, Maria Iole Spalla, Patrick Ledru, Laura Gaggero, Karel Schulmann
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antonio Funedda, Gisella Rebay

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maures (Var)

Mercantour (massif)

Alpes (France ; sud)

Métamorphisme (géologie)

Alpes

Cycle hercynien

Mots clés libres

Chaîne varisque méridionale

Domaines externes des Alpes

Subduction varisques

Collision varisques

Magmatisme basique post-varisque

Métamorphisme alpine

Southern Variscan belt

External domains of the Alps

Variscan subduction

Variscan collision

Post-Variscan mafic magmatism

Alpine metamorphism

Résumé

L’évolution tectonique de la chaine varisque méridionale est certainement moins comprise que celle de la chaine varisque de l’Europe centrale. La raison la plus importante est la rééquilibration alpine des roches varisques, qui est particulièrement puissante dans la zone axiale des Alpes. Au contraire, la rééquilibration alpine des socles varisques dans les domaines externes des Alpes n’est pas omniprésente et ils bien préservent l’héritage varisque. Pour cette raison, les domaines externes des Alpes sont importants pour comprendre la chaine varisque méridionale. Les sujets de cette Thèse sont les roches varisques du socle de l’Argentera-Mercantour (domaine helvétique), du domaine Sud-Alpine, et du Massif des Maures-Tanneron. Ce dernier a été ici considéré parce que il est le segment de chaine varisque le plus proche des Alpes et donc une excellente référence pour établir une corrélation entre le varisque ''alpine'' et le varisque européen. L’objectif de ce projet est la description quantitative de l’évolution tectonique varisque et alpine de ces socles. Le projet a prévu l’étude géologique-structurale du terrain à différentes échelles, intégré avec des analyses micro-structurelles et chimiques des roches et des minéraux. Les conditions métamorphiques des roches sont estimées par les méthodes de la thermo-barométrie et de la modélisation pétrologique et intégrées par des datations relatives et absoutes. Ce faisant, il a été possible de examiner différentes phases tectoniques varisques et alpines, depuis le début du Cambrien jusqu’à le Tertiaire, dans le cadre géodynamique et paléogéographique des deux chaines. Les résultats se réfèrent à quatre phases tectoniques principales, depuis la subduction de l’océan varisque jusqu’à la collision alpine.

The tectonic evolution of the Southern Variscan belt is still poorly understood in comparison with that of the central European Variscan belt. That is mostly due to intense late-Variscan to Alpine re-working, which is particularly pervasive in the axial zone of the Alps. At odds, the Variscan rocks of the external domains of the Alps are little affected by the Alpine re-equilibration. For these reasons, these domains well preserve the Variscan record and are of the greatest importance for constraining the evolution of the Southern Variscan belt.This thesis is focused on the Variscan basement rocks in the Argentera-Mercantour Massif (Helvetic domain), Orobic basement (Southalpine domain), and Maures-Tanneron Massif (southern Alpine foreland). The latter is included as a benchmark for the Variscan belt just outside the Alpine area. The aim of the research is to provide new constrains on the Variscan and Alpine tectonic evolution of the external domains of the Alps, as well as of the Alpine foreland.This study required structural mapping (1:10.000 to 1:100 scale) integrated by microstructural, chemical, and mineral-chemical analyses. Metamorphic conditions that affected the Variscan basements have been estimated in terms of pressure and temperature and constrained in time by relative and absolute ages. By doing so, several stages of the Variscan and Alpine tectonics are here addressed, from early Cambrian to Tertiary times, and discussed in light of the geodynamic and paleogeographic reference models for both the Variscan and Alpine belts. The results refer to four main tectonic stages of Southern Variscan belt, from the subduction of the Variscan Ocean to the Alpine collision.