Croissance crustale

Croissance crustale
Hervé Diot, Christophe Monnier, Gaëlle Plissart, Antoine
Triantafyllou, Geoffrey Aertgeerts, Jean-Pierre Lorand,
Pierre Strzerzynski
It is now generally accepted that the both associated, magmatic intrusions at the base of
the continental crust and accretion of oceanic crust in orogenic processes, are probably the
main contributors involved for the crustal growth. Based on field studies, these researches
allowed us to better interpret the geodynamic associated with this crustal growth.
1 - Ophiolite carpato-balkanique va-
risque (Europe de l'Est)
Le segment crustal connectant les Car-
pates Méridionales et les Balkans Occi-
dentaux a été affecté par l’orogenèse al-
pine sous la forme de diverses mises en
nappe principalement au Crétacé, et d’une
rotation majeure autour de la plate-forme
moésienne à l’Oligocène. Le socle pré-
alpin comprend des marqueurs pétrolo-
giques et structuraux pré-alpins impor-
tants, dont le complexe ophiolitique carpa-
to-balkanique (~ 400 Ma), démembré lors
de l’orogenèse alpine, est dans sa partie
orientale fortement déformées et transfor-
mées (métagabbros). Ces roches, qui font
partie de la Zone Mylonitique de Corbu
(CMZ), comportent également des mé-
tasédiments à Gt ± St ± And et des ser-
pentinites (Fig. 1).
Fig. 1 : Evolution tectono-métamorphique pour
les roches de Corbu (Roumanie)
Fig. 1 : Tectono-metamorphism evolution for
the rocks from Corbu (Romania)
Les conditions PT de formation de ces
métagabbros, datés à 380‐360 Ma, ont
été estimées à des températures com-
prises entre 450°C et 300°C. Leur contexte
de formation peut être assimilé à une se-
melle ophiolitique ‘froide’, développée lors
d’une obduction intra‐océanique initiée
probablement le long d’une faille transfor-
mante. Si le pic de métamorphisme des
roches de Corbu a été estimé à 585°C/ 5.5
kbar, leur exhumation pourrait s’effectuer
au sein d’un anticlinal en régime trans-
pressif sénestre, avec la mise en place le
long de la CMZ, au Carbonifère, du granite
syntectonique de Cherbelezu qui enre-
gistre les dernières phases de cette dé-
formation lors de son refroidissement [1].
2 - Intrusion stratiforme grenvillienne de
Sept Iles (Québec, Canada)
L’intrusion stratiforme de Sept Iles (Qué-
bec, Canada) est une des plus grandes
intrusions stratiformes au monde (80 km
de diamètre) et plusieurs kilomètres
d’épaisseur qui s'est mise en place dans
les gneiss grenvilliens il y a 564 ± 4 Ma, au
cours d’un événement magmatique asso-
cié à la formation du rift du St-Laurent [2].
Elle est constituée de trois unités princi-
pales: (1) une série litée (troctolite et gab-
bro) ; (2) une série de bordure supérieure
anorthositique, et (3) une série supérieure
essentiellement granitique. Les deux pre-
mières séries sont considérées comme

exemple type de différenciation de ferro-
basalte, la série supérieure granitique re-
présentant les liquides résiduels.
Ce projet vise à réaliser une analyse struc-
turale détaillée de l’intrusion, afin de con-
traindre sa géométrie et préciser sa struc-
ture magmatique, voire de révéler toute
déformation tardive. Toutefois, étant donné
sa taille et la densité des roches de la série
litées vis-à-vis des gneiss encaissants, il
est possible qu’elle ait subi une subsi-
dence gravitaire comme cela a été recon-
nu pour d'autres intrusions stratiformes:
Skaergaard (Groenland), Bjerkreim-
Sokndal (Norvège) et Rum (Écosse).
3 - Arcs océaniques néoprotérozoïques
de l'Anti-Atlas (Maroc)
Comment est-il possible de contribuer à la
croissance de la croûte continentale par
l’évolution chimique des systèmes de sub-
duction intra-océaniques (IOSZ), si ceux-ci
ne sont que rarement préservés lors des
collisions continentales ? L’évolution géo-
dynamique des reliques d’arcs oppose les
principes théoriques de la tectonique des
plaques actuelle aux modèles de
l’évolution chimique de la croûte continen-
tale. Au vu de cet antagonisme, ce projet
se propose d’étudier un système d’arc
océanique néoprotérozoïque exceptionnel-
lement préservé dans l’Anti-Atlas maro-
cain.
Fig. 2 : Mélange de magmas à la base d'un arc
volacanique panafricain (Maroc)
Fig. 2 : Magmatic melange at the base of a
panafrican volcanic arc (Marocco)
Cette étude comporte trois objectifs :
1. Caractérisation des structures tecto-
niques, pétrologiques et chimiques de
chacun des composants d’un système
d’arc intra-océanique ‘onshore’ et de les
comparer à des homologues actuels pour
s’assurer de leur représentativité (Fig. 2).
2. Traçage temporel de l’évolution dyna-
mique de croissance magmatique et des
processus d’accrétion tectonique d'un sys-
tème d’arc.
3. Détermination des paramètres rhéolo-
giques, tectoniques et géodynamiques qui
contrôlent la préservation des systèmes
d’arc océanique lors des collisions conti-
nentales.
Le but de ce travail est donc, sur la base
d'une étude ciblée dans une zone de sub-
duction intra-océanique fossile préservée,
de la comparer à celles de systèmes de
subduction analogues, et d’évaluer si les
mécanismes tectoniques ne représentent
pas des obstacles limitant la croissance de
la croûte continentale dans les chaînes
orogéniques modernes.
Collaborations
D. Demaiffe (ULB - Belgique), N. Mattielli
(ULB - Belgique), J. Berger (U. Toulouse),
M. Maruntiu (IGR - Roumanie), V. Cvetko-
vic (U. Belgrade - Serbie), F. Neubauer (U.
Salzbourg - Autriche), J. Van der Auwera
(U. Lièges - Belgique), V. Debaille (ULB -
Belgique), O. Bolle (U. Lièges - Belgique),
M. D. Higgins (U. Chicoutimi - Canada), S.
Vandicke (U. Mons - Belgique)
Références associées
1 - Plissart, G., Diot, H., Monnier, C.,
Mărunţiu, M., Berger, J. (2012) Relation-
ship between a syntectonic granitic intru-
sion and a shear zone in the Southern
Carpathian-Balkan area (Almăj Mountains,
Romania): implications for Late Variscan
kinematics and Cherbelezu granitoid em-
placement. Journal of Structural Geology,
39, 83-102
2 - Bolle, O., Charlier, B., Bascou, J., Diot,
H. and McEnroe S. (2014) - Anisotropy of
magnetic susceptibility versus lattice- and
shape-preferred orientation in the Lac Tio
hemo-ilmenite ore body (Grenville prov-
ince, Quebec). Tectonophysics, in press..