Migmatites, granitoïdes et ceintures orogéniques

Séminaire Géosciences Environnement Toulouse, 18 février 2014
Migmatites, granitoïdes et ceintures orogéniques :
fusion partielle, transfert de magmas et fluage de la croûte orogénique
Olivier VANDERHAEGHE Professeur, Université de Lorraine - GéoRessources
L’évolution dynamique de bon nombre de ceintures orogéniques le long des zones de convergence actives est
associée à la genèse d’un niveau partiellement fondu au sein de la croûte épaissie par anatexie crustale et/ou
par apport de magmas issus de la fusion partielle du manteau comme en atteste la présence de migmatites et
granites à l’affleurement dans les cordillères péripacifiques et la chaîne alpine s.l., ou bien détectés en
profondeur par la géophysique comme c’est le cas sous le plateau du Tibet ou l’Altiplano.
La présence de liquide silicaté affaiblit considérablement la résistance mécanique des roches et ainsi celle de la
croûte orogénique. Par ailleurs, le transfert de magmas est considéré comme le principal processus conduisant à
la croissance et à la différentiation de la croûte continentale.
L’objectif de cette présentation est de montrer les interactions entre évolution orogénique, genèse des migmatites
et granitoïdes, et croissance/différentiation crustale. La stratégie est de caractériser la pétrologie et la géochimie
des magmas afin d’identifier leurs sources et d’analyser les structures des migmatites et granitoïdes dans
différents segments de croûte orogénique pour établir la relation entre ségrégation liquide/solide, mobilité des
magmas et le fluage de la croûte partiellement fondue. Le modèle qui émerge de cette analyse met en évidence
(i) les contributions relatives du manteau et de la croûte dans la genèse des granitoïdes et migmatites et (ii)
l’impact de la genèse d’un niveau partiellement fondu au sein de la croûte épaissie relaxée thermiquement sur
l’évolution orogénique d’une part et sur sa différentiation d’autre part. La présence d’un niveau de faible viscosité
contrôle la formation de plateaux orogénique puis favorise l’effondrement de la croûte orogénique. La ségrégation
liquide/solide, la mobilité des magmas et l’accumulation des cristaux et résidus de fusion sont directement liés
aux caractéristiques du fluage de cette croûte partiellement fondue et conduisent à la différentiation de la croûte
continentale en une partie supérieure enrichie en granites et une partie inférieure résiduelle.