Intitulé du sujet

Géoazur,"Campus"Azur"CNRS"Bât"1,"250"rue"Albert"Einstein"–"Sophia"Antipolis"–"06560"Valbonne"–"France"
Tél*:*+33*(0)4*83*61*85*00*–*Fax*:*+33*(0)4*83*61*85*01
PROPOSITION DE STAGE
Master 2 - 2016-2017
Intitulé du sujet :
La dynamique de l’obduction et de la fermeture de la Téthys dans le Caucase
Sujet :
Dépôt de projet au BQR interne Géoazur 2016
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I- OBJECTIFS et QUALITES SCIENTIFIQUES de la DEMANDE
sur 2 pages maximum
Description de la demande
Le secteur Moyen-Orient/Caucase (Fig. 1) peut être divisé en trois parties du nord au sud :
1- La plateforme Européenne, dont la marge active sud est marquée par les arcs magmatiques
des Pontides et Somkheto-Karabarg.
2- Une zone d’accrétion composée de massifs métamorphiques et de micro-blocs d’origine
gondwanienne. Les limites nord et sud de cet ensemble sont soulignées pas les unités dites de NE
Anatolie/du Petit Caucase et peri-arabique, qui contiennent des ceintures ophiolitiques.
3- La plateforme arabique.
Figure 1 (haut)– Carte structurale du secteur Moyen Orient- Caucase, d’après Hässig et al. (2013).
Figure 2 (bas) – Carte structurale de NE Anatolie-Petit Caucase, d’après Hässig et al. (2013).
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Stage*Géoazur*2016*>*2017*
Géoazur,"Campus"Azur"CNRS"Bât"1,"250"rue"Albert"Einstein"–"Sophia"Antipolis"–"06560"Valbonne"–"France"
Tél*:*+33*(0)4*83*61*85*00*–*Fax*:*+33*(0)4*83*61*85*01
Dépôt de projet au BQR interne Géoazur 2016
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Ce secteur est marqué par deux sutures, la Suture Nord Téthysienne (sutures Izmir-Ankara-Erzincan
et Sevan-Akera Sutures, IAES et SAS) et Sud Téthysienne. Elles se sont formées suite à la fermeture
totale de la Paléotéthys et Néotéthys du Nord et de la Néotéthys du Sud (Fig. 1-2).
Le long de Suture Nord Téthysienne, les ophiolites représentent des reliques de l’océan Paléotéthys
et Néotéthys du Nord maintenant complètement fermé. Les roches métamorphiques situées le long de
cette suture, en particulier sous les ophiolites, fournissent des renseignements précieux concernant la
dynamique de fermeture (variations de Pression et Température, P-T) de ce domaine océanique.
Le secteur de Refahiye (Turquie, Fig. 2) est composé de l’ophiolite de la Néotéthys du Nord (Hässig et
al., 2013). Dans la localité d’Erzincan (Fig. 2) des roches métamorphiques affleurent en position
basale sous l’ophiolite au nord du bassin. Peu de données existent concernant l’histoire de cet
ensemble (notamment leur évolution PT et y compris l’origine de ces roches).
Les observations de terrain permettent d’affirmer une origine magmatique (volcanique) pour cet
ensemble (avant métamorphisme et obduction des ophiolites). Deux hypothèses sont avancées pour
l’expliquer (Hässig et al., 2015b) :
1- Cet ensemble méta-volcanique représenterait une portion de l’arc d’une subduction intra-
océanique découpé et métamorphisé au cours de la mise en place des ophiolites qui le chevauche
(Hässig et al., 2015a). Notons que le retrait du panneau plongeant de cette subduction au Jurassique
Moyen serait à l’origine des ophiolites.
2- Ces roches représenteraient des reliques d’un volcanisme sur la marge nord du micro-bloc
Taurides-Anatolides attestant d’une subduction plongeant vers le sud au Crétacé Inférieur. Un tel
scénario a déjà été proposé pour le secteur du Petit Caucase (Hässig et al., 2015b) et la prolongation
de ces structures en NE Anatolie reste incertain.
Détail du Projet :
Afin d’amener des éléments de réponse nous proposons d’effectuer une étude géochimique et
géochronologique de cet ensemble.
- Géochimie
En vue des résultats d’analyses géochimiques (éléments majeurs et traces) de roche totale et
ponctuelles par EPMA, l’évolution PT de cet ensemble pourra être précisée, ainsi que concernant le
processus d’obduction dans ce secteur de la chaîne Alpes-Himalaya.
- Géochronologie
La datation de zircons d’origine magmatique par méthode U-Pb fournira l’âge de mise en place
originel de ces roches. Ceci livrera des arguments pour trancher entre les deux hypothèses
concernant l’origine de cet ensemble méta-volcanique (Jurassique Moyen ou Crétacé Inferieur).
La datation des minéraux ou surcroissances métamorphiques précisera les étapes de recristallisation
au sein du processus d’obduction. Ceci permettra aussi de conforter le lien existant entre la mise en
place de ces ophiolites (Refahiye) et les autres ophiolites le long de la Suture Nord Téthysienne.
Besoins :
- Lames minces, broyage et tri d’échantillons datant de la mission de 2011 (à Nice-Sophia
Antipolis)
- Analyses géochimiques roches totales (envoi à Nancy)
- 2 jours d’analyse MEB et d’analyse microsonde électronique (à faire à Grenoble)
- Datation de zircons in-situ (à faire Montpellier)
Quelles sont les questions scientifiques ou techniques posées ?
1. Peut-on mettre en évidence un arc disparu dans le Caucase sous l’obduction de la croûte
océanique ? Y avait-il un arc (et donc une subduction à plongement sud) sous la marge nord de
l’Anatolie ? La datation de zircons d’origine magmatique par méthode U-Pb (in situ) fournira l’âge de
mise en place originel de ces roches.
L’objectif du stage est donc d’apporter des contraintes PTt en étudiant les roches métamorphiques de
la semelle et de la suture (amphibolites et schistes bleus) sur la base d’analyse pétrologique, thermo-
barométrique, de datations Ar-Ar et U-Pb éventuellement, et d’étudier la composition chimique des
roches de la suture afin d’en comprendre l’origine et de reconstituer les étapes de la convergence
intra-océanique, puis de l’obduction.
Encadrants :
Yann Rolland – (coll. M. Hassig, C. Loury).
UMR Géoazur
[e-mail]
04 83 61 85 86