PROPOSITION DE STAGE Master 2 - 2016-2017 Intitulé du sujet : Dépôt de projet au BQR interne Géoazur 2016 La dynamique de l’obduction et de la fermeture de la Téthys dans le Caucase I- OBJECTIFS et QUALITES SCIENTIFIQUES de la DEMANDE Sujet : 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 : 1La plateforme Européenne, dont la marge active sud est marquée par les arcs magmatiques des Pontides et Somkheto-Karabarg. 2Une 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. 3La plateforme arabique. 1 2 3 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). Page 2 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 Stage Géoazur 2016 -­‐ 2017 Dépôt de projet au BQR interne Géoazur 2016 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) : 1Cet ensemble méta-volcanique représenterait une portion de l’arc d’une subduction intraocéanique 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. 2Ces 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 : L’objectif du -stage Lames est donc d’apporter contraintesdatant PTt en roches métamorphiques de minces, broyage etdes tri d’échantillons de étudiant la mission les de 2011 (à Nice-Sophia la semelle etAntipolis) de la suture (amphibolites et schistes bleus) sur la base d’analyse pétrologique, thermo- de datations Analyses géochimiques rocheséventuellement, totales (envoi à Nancy) barométrique, Ar-Ar et U-Pb et d’étudier la composition chimique des 2 jours d’analyse MEB et d’analyse microsonde électronique (à faire à Grenoble) roches de la- sutureDatation afin d’en comprendre l’origine et de reconstituer les étapes de la convergence de zircons in-situ (à faire Montpellier) intra-océanique, puis de l’obduction. Encadrants : posées ? Quelles sont les questions scientifiques ou techniques 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. Yann Rolland – (coll. M. Hassig, C. Loury). UMR Géoazur [email protected] 04 83 61 85 86 Page 3 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