oraux demandés : 9 10.3.1 Le Craton de Terre Adélie, une fenêtre

oraux demandés : 9
10.3.1
Le Craton de Terre Adélie, une fenêtre sur la dynamique de la lithosphère néoarchéenne - paléoprotérozoïque. Apports et perspectives du programme ArLiTA
Jérôme Bascou1 , René-Pierre Ménot1 , Gaëlle Lamarque1 , Guilhem Barruol2 , Yann Rolland3 , Bernard Henry 4 ,
Jean-Yves Cottin1
1
2
Université Jean Monnet, Saint-Etienne
Université de la Réunion, IPG Paris, Géosciences Réunion, Saint Denis
3
GEOAZUR, Sophia Antipolis
4
IPG Paris
La côte de la Terre Adélie (Est Antarctique) met à l’affleurement des fragments crustaux d’âge néoarchéen (2.5
Ga) et paléoprotérozoïque (1.7 Ga) qui constituent un ensemble unique au sein du continent Est-Antarctique.
Le Craton de Terre Adélie (TAC) se distingue ainsi par l’importance de l’événement paléoprotérozoïque (1.7
Ga) et l’absence de réactivation grenvillienne (1 Ga) et panafricaine (Ross, 0.5 Ga), Ménot et al. 2007. Les
différents blocs du TAC sont marqués par une tectonique en transpression qui se matérialise par des zones à
structures horizontales (structures en dômes) au contact de larges couloirs de cisaillement verticaux. Certaines
de ces structures sont d’échelle plurikilométrique et trouvent leur continuité au niveau du craton du Gawler
au sud de l’Australie. Les structures et la déformation de la Terre Adélie sont étudiées depuis 2009 dans
le cadre du programme ArLiTA (Architecture de la Lithosphère de Terre Adélie). La démarche adoptée est
pluridisciplinaire et combine différentes méthodes d’analyse et d’interprétation, connectant les observations de
terrain aux modèles géodynamiques. La caractérisation des structures est également multi-échelles depuis l’étude
des structures cristallines observées au microscope électronique à l’imagerie des structures lithosphériques à
partir d’enregistrements sismologiques. Les travaux menés dans le cadre de ce programme permettent ainsi de
définir une première image 3D des grandes structures du TAC et de préciser les modalités de la déformation de la
croûte continentale à la transition Archéen - Paléoprotérozoïque, période charnière de l’histoire de la Terre.
ORAL demandé
10.3.2
Sensibilité de la sédimentation du fjord de la Table à la dynamique de la calotte
glaciaire Cook durant le Petit Age Glaciaire (Archipel des Kerguelen, Océan Indien, 49˚S)
Emmanuel Chapron1,2 , Elisabeth Michel3 , Patrick Alberic2 , Xavier Crosta4 , Léo Chassiot2 , Nicolas Caillon5 ,
Vincent Jomelli6
1
Géographie de l’environnement, Toulouse
2
ISTO, Orléans
3
LSCE, Gif-sur-Yvette
4
EPOC, Arcachon
5
LGGE, Grenoble
6
Laboratoire de géographie physique, Meudon
Ce travail présente la séquence glacio-marine du fjord de la Table drainant le glacier Ampère (un cinquième
de la Calotte Glaciaire Cook) sur Kerguelen, dont le retrait significatif a développé des lacs proglaciaires
et exposé des tourbes d’âge Holocène. Ces lacs sont barrés par plusieurs cordons morainiques associés aux
fluctuations glaciaires durant le Petit Age Glaciaire (PAG). Durant la campagne océanographique MD172-VT104
KAVIAR/TABLE, trois stations de carottages ont été sélectionnées dans le fjord sur la base d’une cartographie
996
acoustique détaillée. L’ensemble de ces carottes composées de boues bioturbées localement interrompues par des
dépôts de crues catastrophiques et quelques niveaux de tephra, a été finement daté par radiocarbone et mesuré sur
un banc GEOTEK selon une résolution pluriannuelle. Plusieurs périodes détritiques dans le fjord au cours des
derniers 5000 ans associées à des pics de susceptibilité magnétique et de gamma densité témoignent de phases
d’avancées glaciaires contemporaines des moraines du PAG dans la plaine d’Ampère et de moraines Holocène
identifiées en Nouvelle Zélande ou en Patagonie. Il apparait ainsi que le PAG ce traduit par une avancée maximale des glaciers à Kerguelen, mais que ceux-ci ont été probablement réduit durant une large partie de l’Holocène.
ORAL demandé
10.3.3
Les roches crustales profondes de l’Archipel de Kerguelen (Sud de l’Océan Indien)
June Chevet1 , Michèle Grégoire2 , S.Y. O’reilly3 , Marie-Christine Gerbe1 , Guillaume Delpech4 , Bertrand
Moine1 , Damien Guillaume2 , William Griffin3 , Jean Yves Cottin1
1
Laboratoire Magmas et Volcans, Saint-Etienne
2
GET, Toulouse
3
GEMOC, Macquarie University, Northride Sydney, Australie
4
IDES, Orsay
L’Archipel de Kerguelen, partie émergée du plateau Nord océanique de Kerguelen résulte de l’activité du point
chaud débutant vers - 30 Ma dans un contexte purement océanique alors que la partie Sud du plateau a été édifié sur une zone de transition Océan-Continent. Lors de ce stade précoce de l’histoire de l’Archipel, le point
chaud de Kerguelen se situe à proximité de la Ride Sud Est Indienne impliquant un mélange de sources mantelliques entre un composant enrichi (EM1-EM2) et un composant de type MORB. La ride s’est ensuite déplacée
vers le Nord-Est laissant le plateau dans sa position intraplaque actuelle. Le magmatisme observé sur l’Archipel
de Kerguelen évolue depuis une signature tholeiitique-transitionnel, lors de l’interaction entre la ride et le point
chaud, vers une signature alcaline à fortement alcaline lorsque le point chaud reste seul acteur du magmatisme.
L’Archipel de Kerguelen se caractérise également par un fort épaississement crustal résultant d’un sous-plaquage
magmatique. Cette croûte épaissie abrite de nombreuses poches magmatiques reliées entre elles par des dykes.
Cette étude apporte des données complémentaires sur les roches cumulatives crustales profondes remontées par
les basaltes alcalins néogènes et complète notre connaissance sur la tuyauterie volcano-plutonique des parties
profondes de la croûte épaissie de Kerguelen depuis le manteau jusqu’aux coulées basaltiques de surface. Les
données microstructurales et géochimiques (majeur et traces) montrent que des cumulats mafiques et ultramafiques tholeiitiques-transitionnels cristallisent dans les parties profondes de la croûte. Certains de ces cumulats
crustaux profonds d’affinité tholéitique-transitionnelle ont enregistré des interactions avec des magmas alcalins
dues à la percolation de magmas alcalins plus jeunes. De ce fait, ces cumulats ont pu participer aux signatures
géochimiques et isotopiques caractéristiques des laves récentes de Kerguelen.
ORAL demandé
10.3.4
Talisker 1077 IPEV, Chemical transfers across the lithosphere of Kerguelen :
from the mantle to the ocean
Damien Guillaume1 , Marc Le Romancer2 , Pieter Van Beek3 , Adélie Delacour4 , Guillaume Delpech5 , Valérie
Chavagnac1 , Catherine Jeandel3 , Damien Cardinal6 , Jean Yves Cottin7 , Michel Grégoire1
1
GET, Toulouse
997
2
Laboratoire de microbiologie des environnements extrêmophiles, Plouzané
3
LEGOS, Toulouse
4
Université Jean Monnet, Saint-Etienne
5
Université Paris Sud, Orsay
6
LOCEAN, Paris
7
Laboratoire Magmas et Volcans, Saint-Etienne
Dans le cadre très particulier et unique au monde du contexte géologique de Kerguelen, embryon de croute
continentale au milieu de l’Océan Indien, Talisker s’intéresse aux transferts de fluides (aqueux ou magmatiques)
affectant la lithosphère de Kerguelen à différents niveaux structuraux, depuis le manteau supérieur jusqu’à la
surface ainsi qu’à la migration et la dissémination des éléments dans l’Océan Austral. Trois aspects principaux
sont suivis : la caractérisation des paléofluides ayant circulés dans les roches du manteau ou associés aux
mises en place de roches plutoniques ; la caractérisation des systèmes hydrothermaux actifs et des interactions
roches-fluides-biosphère ; la quantification des flux d’éléments chimiques depuis le continent vers l’océan cotier.
Talisker est un programme de recherche pluridisciplinaire supporté financièrement pour la réalisation des campagnes de terrain par l’institut polaire IPEV. Il regroupe des géologues, des microbiologistes et des océanographes.
ORAL demandé
10.3.5
Structures crustale et lithosphérique de la zone de cisaillement du Mertz, limite
Est du craton de Terre Adélie (Antarctique de l’Est). Etude des fonctions récepteurs et des ondes SKS
Gaëlle Lamarque1 , Guilhem Barruol2 , Fabrice Fontaine2 , Jérôme Bascou1 , René-Pierre Ménot1 , Jean-Yves
Cottin1
1
2
Université Jean Monnet, Saint-Etienne
Laboratoire GéoSciences Réunion, Université de la Réunion, Saint-Denis
Le craton Néoarchéen-Paléoprotérozoïque de Terre Adélie (Terre Adélie craton : TAC, 135-146˚E) est limité
à l’Est par la zone de cisaillement du Mertz (Mertz shear zone : MSZ, 1.5-1.7Ga), qui le sépare du domaine
Paléozoïque. Elle peut être corrélée à la zone de cisaillement de Kalinjala ou de Coorong au sud de l’Australie,
qui séparent le craton de Gawler du domaine Paléozoïque.
Une étude sismologique a été menée via le programme IPEV-ArLiTA pour caractériser la structure de la
croûte, l’extension latérale des différentes unités tectoniques autour de la MSZ et la déformation du manteau
lithosphérique. Couplés à la station permanente DRV (Geoscope), 4 sismomètres ont été déployés pendant 2 ans
de part et d’autre et au-dessus la MSZ. L’analyse des fonctions récepteurs, permettant d’estimer l’épaisseur de
croûte, a été associée à l’étude des ondes SKS pour contraindre l’anisotropie sous les stations.
Les fonctions récepteurs suggèrent que la croûte cratonique est épaisse (40 à 44km) et qu’elle s’amincit (36km)
à l’aplomb de la MSZ. La croûte est plus fine (26km) dans le domaine Paléozoïque. La MSZ constitue donc une
structure majeure entre le craton épais et une croûte continentale plus mince. L’épaisseur crustale du TAC est
proche de celle du Gawler (>40km) alors que celle du domaine Paléozoique australien ont été estimées à 31 et
35km. La transition entre le craton et le domaine Paléozoïque semble donc plus marquée en Antarctique qu’en
Australie.
L’étude des ondes SKS au sein du TAC suggère une direction de polarisation des ondes rapides parallèles à la
marge continentale (Φ=95 à 119˚E) et des déphasages variant de 0.75 à 1.29s. Malgré le faible nombre d’observations, la station installée sur la lithosphère Paléozoïque semble indiquer une signature différente (Φ=N59.03˚E et
δt=0.61s). La station à la MSZ ne montre pas de signature particulière qui prouverait l’enracinement de la MSZ
dans le manteau.
998
Ces résultats suggèrent que la croûte a gardé en mémoire la signature de la bordure du craton, de par son
changement d’épaisseur à la limite du craton. La déformation visible dans le manteau ne montre, par contre,
aucune corrélation évidente avec les structures paléoprotérozoïques mais plutôt avec la structuration de la marge,
ce qui indiquerait que la majeure partie de la déformation visible sous la Terre Adélie est probablement liée au
récent rifting Australie - Antarctique et à l’ouverture de l’océan Austral
ORAL demandé
10.3.6
La mangrove en domaine arctique au maximum thermique de l’Eocène
Speranta - Maria Popescu1 , Jean-Pierre Suc2 , Daichi Yoon2,3 , Guillaume Suan4 , Johann Schnyder2 , François
Baudin2 , Loic Labrousse2 , Marie Salpin2
1
GeoBioStratData.Consulting, Rillieux la Pape
2
iSTeP, Paris
3
IFP School, Rueil-Malmaison
4
LGTPE, Lyon
Quarante échantillons des coupes Faddeevsky et Belkovsky (Iles de Nouvelle Sibérie) ont été analysés pour leur
contenu pollinique.
Cette flore, diversifiée (122 taxa pour Faddeevsky et 75 taxa pour Belkovsky), inclut des éléments arborés
mégathermes (Altingia, Buxus type bahamensis, Citrus, Passifloraceae, Rubiaceae, Fabaceae Mimosoideae),
méga-mésothermes (Cathaya, Engelhardia, Distylium, Fothergilla, Hamamelis, Microtropis, Nyssa, Symplocos,
Arecaceae, type Taxodium, Sapotaceae, etc.), mésothermes (Acer, Alnus, Betula, Eucommia, etc.), mésomicrothermes (Cedrus, Tsuga), microthermes (Abies, Picea). Les plantes herbacées sont surtout représentées
par des plantes hygrophiles (Alisma, Epilobium, Menyanthes, Potamogeton, etc.) à côté de taxons ubiquistes
(Apiaceae, Euphorbia, Hypericum, Morina, Mercurialis, etc). Les halophytes (arbustes : Ephedra, Tamarix ;
herbes : Amaranthaceae-Chenopodiaceae, Caryophyllaceae, Plumbaginaceae, Nitraria, etc.) sont également
présentes.
La présence de la mangrove à Avicennia dans la coupe de Faddeevsky est une découverte importante.
Les milieux de dépôt étaient palustres, proches du paléolittoral, avec des apports fluviatiles prononcés. Plusieurs
ensembles de végétation ont pu être mis en évidence, allant des associations directement liées au littoral
(mangrove à Avicennia, halophytes), avec des plans d’eau douce en arrière (plantes aquatiques, ripisilve), à une
forêt subtropicale sempervirente (à éléments tropicaux), puis une forêt mésophile décidue relayée en altitude par
les conifères (tempérés-froids et boréaux).
Des variations marquées de la végétation reflètent les fluctuations du climat en relation avec les changements de
température essentiellement.
Il est possible de situer la coupe de Faddeevsky à l’Eocène inférieur (maximum thermique) et celle de Belkovsky
au début du refroidissement de l’Eocène moyen.
Ce travaux ont été éfféctués dans le cadre du projet GRI Arctique.
ORAL demandé
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