Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The present study addresses the question of increasing need in water supply. One line of research consists in investigating karst aquifers that represent significant water supplies for the areas around the Mediterranean. This work aims at developing a methodology of predictive evaluation of karst distribution and karst thickness within the carbonate massifs. It is based on the study of the Tethysian carbonate platform from the area of Montpellier, South of France. This area underwent a polyphased, complex, tectonic evolution, involving successive karst forming events. The approach is based on the relationships between eustacy and geodynamics, on one hand, and base-level variation recorded within palaeokarsts, on the other hand. Sedimentary fill of palaeokarsts allows to identify distinct karstification phases and sometimes to date them. It is a marker of base-level variations, which we attempt to quantify, that is responsible for karst formation and karst filling and sealing. For three palaeokarsts of regional extent, we analyze : karst sedimentary-fill, the distribution along upstream-downstream profile, the vertical extension of palaeokarsts, indicative of the base-level lowering. - The " Bauxite palaeokarst " results from the two-stage evolution of the " Isthme Durancien " : i) Bauxitic weathering of the Neocomian cover over the southern Massif Central , related to an inversion during Barremian ; ii) ≥1600 m uplift and exhumation during Aptian-Albian, inducing erosion of alterites, upstream, and deposition of detrital bauxites, downstream. - The " Early Paleocene palaeokarsts with marine sedimentary-fill " indicate base level variations of more than 350m in the upstream area. It is suggested here that such base-level variations, exceeding eustacy and recorded in tabular undeformed series, result from desiccation-flooding events in an endoreic silled basin. - The " Miocene palaeokarst with Cevennes-sourced sediment-fill " records a Serravalian-Tortonian base-level drop, depicted by canyon incision in the hinterland of the Gulf of Lion Margin. Uplift values of ≥ 400m upstream, about 250m in an intermediate area and 10's of m downstream, are measured. The present 3D geometry and distribution of carbonate massifs (exposed and covered) are modeled in the study area, from the Cevennes to the Mediterranean. The 3D geological model integrates seismic reflection, borehole and gravimetric data. Tectonic restoration of a N-S section, extracted from the 3D model, allows to reconstruct paleo-base-levels with respect with the carbonate massifs, at different stages of deformation and successive phases of karstification. The 3D paleo-flows through carbonates across the study area, are thus constrained, especially during the Messinian desiccation stage. Application of the results to hydrogeology leads to the following : - Uplift of upstream hinterland (Cretaceous, Miocene) produces large amplitude karsts, but they do not make significant reservoirs. - Karstification responsible for the development of important and deep karst reservoirs is related to desiccation of endoreic basins (early Paleocene and Messinian). - Theses two events have produced two main deep karst reservoirs, with a gravimetric signature : (1) Upstream of Montpellier Thrust, between Pic St Loup, Les Matelles Fault and Hérault Basin, a deep karsts developed over 900m thickness in the Malm limestone, during Paleocene. (2) Downstream (south) of Montpellier Thrust, the coastal karsts extend offshore over more than 10km, they are sealed by a thick Miocene to Quaternary cover, and they result from the Messinian event.
Cette étude s'inscrit dans un contexte de demande croissante en ressources en eau, conduisant à mieux contraindre et estimer la distribution des aquifères karstifiés qui représentent une ressource importante, notamment sur le pourtour méditerranéen. Le but de ce travail est d'élaborer une méthode prédictive de la distribution de la karstification et de l'épaisseur de massifs carbonatés karstifiés, notamment pour les karsts profonds. La méthodologie est développée à partir de l'étude des karsts de la plateforme carbonatée téthysienne du Languedoc montpelliérain; région qui a subi une histoire tectonique complexe et polyphasée, entrainant des phases de karstification successives. Elle est basée sur la compréhension des relations entre eustatisme, géodynamique et niveau de base, enregistrées par les paléokarsts de la région. Le remplissage sédimentaire des paléokarsts permet d'identifier les épisodes de karstification et de les dater ; c'est un marqueur des variations -que l'on cherche à quantifier- du niveau de base local responsable de la formation et du comblement des karsts. On analyse 3 paléokarsts d'extension régionale dont on peut étudier : le remplissage karstique, la distribution le long de profils amont-aval et l'extension verticale indicatrice de l'amplitude de l'abaissement du niveau de base dont il est issu. On en déduit les causes géodynamiques à l'origine de leur formation: - Le " paléokarst des bauxites " à remplissage caractéristique, résulte de l'évolution en 2 phases de " l'Isthme Durancien " : altération bauxitique de la couverture néocomienne sur le sud du Massif Central, liée à une inversion au Barrémien, suivi d'une surrection ≥ 1600m à l'Aptien-Albien, causant l'érosion des altérites en amont et le dépôt des bauxites détritiques en aval. - Le " paléokarst à remplissage marin paléocène inférieur " indique des variations du niveau de base local ≥350m dans la zone amont sud-cévenole. On propose que ces variations de niveau de base d'amplitude très supérieures aux variations eustatiques et dans une zone faiblement déformée, résultent d'assèchements et d'ennoiements d'un bassin endoréique à seuil. - Le " paléokarst à remplissage détritique d'origine cévenole ", enregistre la chute du niveau de base au Serravalien-Tortonien, qui se traduit par l'incision de canyons dans l'arrière-pays de la marge du Golfe du Lion. On détermine une surrection de plus de 400 mètres à l'amont, près de 250m dans les blocs faillés intermédiaires et quelques dizaines de mètres dans la zone avale. En parallèle, on établit la géométrie et la distribution actuelles des massifs carbonatés dans la zone d'étude (y compris sous couverture), en construisant un modèle géologique 3D, des Cévennes à la Méditerranée. On intègre les données de sismique réflexion, de forages et les données gravimétriques. La restauration tectonique séquentielle d'une coupe Nord-Sud extraite du modèle géologique permet d'appréhender la position des paléo-niveaux de base par rapport aux massifs carbonatés, pour chaque époque de karstification. On déduit l'organisation 3D des paléo-écoulements à travers la géométrie complexe des massifs carbonatés languedociens, notamment pendant l'évènement messinien. En terme d'évaluation de la ressource en eau, on déduit que: - Les surrections de l'arrière-pays (Crétacé " moyen ", Miocène) produisent des karsts de grande amplitude, mais ne constituent pas de réservoirs significatifs. - La karstification à l'origine de réservoirs exploitables importants et profonds est créée par l'assèchement de bassins endoréiques, qui ont affecté la région au Paléocène inférieur et au Messinien . - Ces deux évènements sont à l'origine de deux principaux réservoirs karstiques profonds qui ont une signature gravimétrique : (1) En amont du chevauchement de Montpellier, entre le Pic Saint Loup, la faille des Matelles et le bassin de l'Hérault, le karst profond se développe sur une épaisseur atteignant 900m, et est attribuée à l'événement du Paléocène. (2) Au Sud du chevauchement de Montpellier les karsts côtiers s'étendent jusqu'à plus de 10 km au large, scellés par une épaisse couverture Miocène et Plio-Quaternaire, et résultent de l'événement Messinien.
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Éditeur(s) : HAL CCSD EDP Sciences
Résumé : International audience
This paper presents a paleo-hydrological study conducted on sediment flood deposits at two sites located in the Gardon Gorges, Southeast France. The first study site is a valley‑side terrace (referred to as site GE, located 10m above the channel bed) and the second is located in a cave (referred to as site GG, perched 15m above the bed level). Paleo‑flood events were identified by carefully analyzing each slackwater flood deposits. The flood units were then dated using a variety of dating techniques, namely 137Cs, 210Pbex, 14C geochemical analysis of mining‑contaminated slackwater flood sediments, archeological objects and the historic flood record. Hydraulic modeling was also carried out in order to verify the coherence between the stratigraphic records of flood deposits at the sites and the historic flood levels known along the river Gardon. It is demonstrated that all the major flood events of the 20th century can be identified at terrace GE. This type of geomorphological unit can therefore be used as a sound basis for a paleo-hydrological analysis of the Gardon Gorges. Furthermore, the analysis of the stratigraphic record at site GG demonstrates that the site can be used to trace the largest flood events that have occurred within the past 600 years. The study reveals that the frequency of extreme flood events increased during the Little Ice Age
Une étude paléo-hydrologique a été entreprise dans les Gorges du Gardon, où deux coupes sédimentaires ont été étudiées. La première provient d'une terrasse (coupe GE située à 10 m de hauteur au dessus de la rivière) et l'autre, d'une cavité (coupe GG localisée à 15 m au-dessus de la rivière). L'identification et la mise en évidence des différents paléo-événements de crue ont été établies grâce à l'inspection minutieuse de chaque dépôt sédimentaire et d'une étude géochronologique fine (137Cs, 210Pbex, 14C, métaux traces, objets archéologiques, historiques des crues). Nous avons souhaité évaluer la capacité des terrasses fluviatiles du Gardon à enregistrer des paléo-événements en comparant les coupes sédimentaires aux données historiques des hauteurs d'eau et aux résultats d'un modèle hydraulique 1D. Nous montrons que la terrasse GE enregistre la quasi-totalité des évènements du 20ème siècle et qu'à priori, ce type d'objet géomorphologique peut être utilisé pour toute étude paléo-hydrologique sur le Gardon. De plus, l'étude de la coupe GG (cavité perchée à 15 m) permet de reconstituer les évènements intenses au cours des 600 dernières années. Nous montrons une augmentation des crues extrêmes dans le Haut-Languedoc au cours du "Petit âge glaciaire".
ISSN: 0018-6368

hal-01108400
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01108400/file/ly2014-pub00041935.pdf
DOI : 10.1051/lhb/2014037

Éditeur(s) : Edinburgh, London
Siècle(s) traité(s) : 19
Provenance : Université Caen Normandie. Service commun de la documentation
Permalien : http://www.manioc.org/patrimon/CAE19033_4
CAE19033_4

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
The Dien Bien Phu (DBP) Fault strikes nearly perpendicular to the general tectonic framework, separating northwest Vietnam into two compartments. The DBP and Muong Lay granites are exposed respectively east and west of the fault. The U/Pb age of 277 ± 2 Ma obtained for the Muong Lay granite is similar to the age of the Chieng Khuong complex exposed within the Song Ma structure east of the DBP Fault. These two magmatic intrusions are considered as belonging to a same tectonic structure related to the subduction of the Song Ma Ocean under the Indochina Block during the Indosinian orogeny. The DBP Fault with a total post Permian dextral offset of 30-40 km shifts the Song Ma Suture. It could then be connected to the Ailao Shan-Shuanggou suture to the north. The undeformed DBP granite gave a U/Pb age of 230 ± 1 Ma sealing the Indosinian deformation on the fault. The Ladinian-Carnian activity of the fault is confirmed by the 40Ar/39Ar (biotite) age of 228 ± 4 Ma obtained from the paragneiss forming the fault zone. A geodynamic model is proposed to describe the various tectonic phases recorded by on the DBP Fault. It associates field data, stratigraphic observations, and geochronology analyses (U/Pb, Ar/Ar, fission tracks). Following the Late Triassic exhumation of the granite and the end of the Indosinian orogeny marked by the Norian unconformity, the granite was buried under Jurassic and Lower Cretaceous sediments. A strong cooling event during the early Late Cretaceous (100 Ma) is associated with the reactivation of the DBP Fault and the accommodation of a southward thrusting of the Song Da terrane onto the Truong Son Belt. This newly recognised tectonic phase could be associated to the subduction of the Paleo-Pacific plate under the Indochina Block. No data are available yet to constrain the Tertiary evolution of the DBP system. However, the Tertiary deformation is likely similar to the Cretaceous one.
ISSN: 1342-937X

insu-01015379
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01015379
DOI : 10.1016/j.gr.2013.07.018

Éditeur(s) : HAL CCSD AGU and the Geochemical Society
Résumé : International audience
The Ganos fault is the westernmost segment of the North Anatolian Fault that experienced the Mw = 7.4 earthquake of 9 August 1912. The earthquake revealed 45-km-long of surface ruptures inland, trending N70 E, and 5.5 m of maximum right lateral offset near Güzelköy. The long-term deformation of the fault is clearly expressed by several pull-apart basins and sag ponds, pressure and shutter ridges and offset streams. In parallel with detailed geomorphologic investigations, we measured co-seismic and cumulative displacements along the fault, and selected the Güzelköy site for paleoseismology. A microtopographic survey at the site yields 10.5 0.5 m and 35.4 1.5 m cumulative lateral offsets of stream channels and geomorphologic features. Seven paleoseismic parallel and cross-fault trenches document successive faulting events and provide the timing of past earthquakes on the Ganos fault segment. Radiocarbon dating of successive colluvial wedges in trench T1, and the fresh scarplet above (probably 1912 surface rupture) indicate the occurrence of three faulting events since the 14th century. Parallel trenches (3, 5, 6 and 7) expose paleo-channels and show a cumulative right-lateral offset of 16.5 1.5 m next to the fault, and 21.3 1.5 m total channel deflection. Radiocarbon dating of past channel units and fault scarp-related colluvial deposits imply an average 17 +/ 5 mm/year slip rate and 323 142 years recurrence interval of large earthquakes during the last 1000 years on the Ganos fault. The succession of past faulting events and inferred slip rate west of the Marmara Sea provide more constraint on the long-term faulting behavior in the seismic gap of the North Anatolian Fault and may contribute to a better seismic hazard assessment in the Istanbul region.
ISSN: 1525-2027

hal-00748218
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00748218
DOI : 10.1029/2011GC003960

Éditeur(s) : Edinburgh, London
Siècle(s) traité(s) : 19
Provenance : Université Caen Normandie. Service commun de la documentation
Permalien : http://www.manioc.org/patrimon/CAE19033_3
CAE19033_3

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : Une approche par datations multiples a été menée sur les dépôts de sédiments de crue retrouvés dans les gorges du Gardon (Languedoc). Le plomb-210, le césium-137 et l’analyse géochimique des sédiments contaminés par les mines ont été utilisés pour reconstruire l’histoire des dépôts de crue. Cette approche a été combinée avec l’historique des crues du Gardon depuis 1890 pour affiner l’approche géochronologique. Au niveau de la cavité GG et de la terrasse GE les analyses ont permis d’illustrer les mécanismes d’érosion-redéposition pouvant perturber les séquences de sédiments. Les enregistrements des dépôts de sédiments de crue sont complets sur la terrasse GE située à 10 m au-dessus du lit mineur à partir de 1958, et incomplets auparavant. Sur la période 1880-1958, 25 crues ont eu un débit suffisant (>1450 m3/s) pour recouvrir la terrasse, alors que l’on recense seulement 5 à 6 crues depuis 1958 (pour un débit de submersion supérieur à 1700 m3/s). L’augmentation progressive du débit de submersion et la fréquence moindre d’inondation de la terrasse ont pu permettre sur la période récente la stabilisation de la couche de surface par la végétation et limiter l’érosion lors de crues importantes. Les enregistrements semblent complets dans la cavité GG située à 15 m au-dessus du lit mineur. La fréquence moindre de submersion à ce niveau plus élevé peut expliquer une meilleure stabilisation des dépôts de crue, rendus moins vulnérables à l’érosion. La datation au radiocarbone a été testée même si elle ne permet pas de dater avec précision les dépôts de crue des derniers siècles. Sur la terrasse GE, 80% des dates au carbone 14 sur charbon de bois sont beaucoup trop vieilles par rapport aux autres techniques de datation, ce qui peut s’expliquer par une remobilisation/déstockage de charbons de bois anciens. Les datations radiocarbone sur graines donnent de meilleurs résultats, car issues d’une production annuelle, plus facilement décomposable et moins sujette à des dépôts intermédiaires. Au final, il apparaît que la technique de datation par radiocarbone sur des charbons de bois retrouvés dans les séquences sédimentaires n’est pas fiable, alors qu’elle est la plus pratiquée en paléo-hydrologie. L’utilisation combinée du plomb-210, du césium-137, de l’analyse géochimique des sédiments et des informations sur les crues historiques a permis de discriminer et de dater les différents dépôts de crue de ce dernier siècle dans la cavité GG et la terrasse GE. / A multidating approach was carried out on slackwater flood deposits, preserved in valley side rock cave and terrace, of the Gardon River in Languedoc, southeast France. Lead-210, caesium-137, and geochemical analysis of mining-contaminated slackwater flood sediments have been used to reconstruct the history of these flood deposits. These age controls were combined with the continuous record of Gardon flow since 1890, and the combined records were then used to assign ages to slackwater deposits. The stratigraphic records of terrace GE and cave GG were excellent examples to illustrate the effects of erosion/preservation in a context of a progressively self-censoring, vertically accreting sequence. The sedimentary flood record of the terrace GE located at 10 m above the channel bed is complete for years post-1958 but incomplete before. During the 78-year period 1880-1958, 25 floods of a sufficient magnitude (> 1450 m3/s) have covered the terrace. Since 1958, however, the frequency of inundation of the deposits has been lower:only 5 or 6 floods in 52 years have been large enough to exceed the necessary threshold discharge (> 1700 m3/s). The progressive increase of threshold discharge and the reduced frequency of inundation at the terrace could allow stabilisation of the vegetation cover and improved protection against erosion from subsequent large magnitude flood events. The sedimentary flood record seems complete for cave GG located at 15 m above the channel bed. Here, the low frequency of events would have enabled a high degree of stabilisation of the sedimentary flood record, rendering the deposits less susceptible to erosion. Radiocarbon dating are used in this study and compared to the other dating techniques.Eighty percent of radiocarbon dates on charcoals were considerably older than those obtained by the other techniques in the terrace. On the other hand, radiocarbon dating on seeds provided better results. This discrepancy between radiocarbon dates on charcoal and seeds is explained by the nature of the dated material (permanent wood vs. annual production and resistance to degradation process). Finally, we showed in this study that although the most common dating technique used in paleoflood hydrology is radiocarbon dating, usually on charcoal preserved within slackwater flood sediments, this method did not permitus to define a coherent age model. Only the combined use of lead-210, caesium-137, and geochemical analysis of mining-contaminated sediments with the instrumental flood record can be applied to discriminate and date the recent slackwater deposits of the terrace GE and cave GG.
ISSN: 0169-555X

hal-01059669
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01059669/file/ly2014-pub00040953.pdf
IRSTEA : PUB00040953

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : The relationship between deformation and so-called fluid paleotransfers in minor faults has been analysed in an argillaceous formation located in the Causses Basin in France. The fluid paleotransfers are related to the fault activity to a large extent. We attempt to estimate the intensity of paleo-deviatoric stress magnitudes under which the fault activity may have occurred and consequently, the change in the structural fault permeability. The paleo-deviatoric stress magnitudes were calculated with the inverse method of Etchecopar applied to calcite twinning. The measured crystals are contained within the core zone of minor faults and this study is based on a previous complete microtectonic and microstructural analysis of the faults. In this paper, analysis of calcite twinning has been applied for the first time to vein fillings associated small faults in a context of relatively weak deformation, a condition ensured by the tectonic and structural analysis. Calculation and discussion of the paleo-deviatoric stress tensors in relation to the evolution of the structural fault permeability and to the hydraulic behaviour of the faults are the aim of this paper. The analysed faults, created and active during the same tectonic event, were permeable under a (;σ;1;–;σ;3;) mean value of 40–50 MPa. On the other hand, the reactivation of faults during a second tectonic event implies mean (;σ;1;–;σ;3;) value higher than 40–50 MPa, especially for the faults that are poorly oriented with respect to the principal tectonic stress directions. The core zone of these faults remained sealed and impermeable or became permeable by development of microcracks inside the pre-existing fillings.
ISSN: 0040-1951

hal-00407577
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00407577
DOI : 10.1016/j.tecto.2006.09.014

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Sand intrusions (or injectites) are most often the product of post-depositional remobilization of sand leading to its injection into the surrounding rocks. While injectites were recognized for the first time nearly 200 years ago, their emplacement process has been studied for a couple of decades only, since the concepts of deep sea depositional environments have allowed us to better understand their emplacement processes. However, these processes are still relatively poorly understood. Our approach is based on the study of injectites in the Lower Congo Basin from seismic and well data, which we compare to a fossil system in the SE France basin. We have shown that: (1) In buried turbidite channel systems draping deposits on the channel flanks and terraces of channels have the same geophysical signature as 'wing-like' injectites. Finally, the only criterion for identifying seismic injectites is the presence of bedding-discordant seismic reflections, and in the best case the associated uplift of the overlying seismic reflectors. (2) Seismic-scale conical and saucer-shaped sand injectites have been identified in the Lower Congo Basin. The remobilization is likely due to overpressuring induced by the buoyancy effect of hydrocarbons trapped in the margins of a lobe buried underneath 160 m of sediment, followed by the sudden injection of fluidized sand associated with fault reactivation of faults (with a possible role of nearby salt diapirs). (3) A network of injectites (dykes, sills/wings and laccoliths) was formed in the Vocontian basin during the late Albian and/or early Cenomanian, from a lower-middle Albian turbidite channel. The emplacement is probably due to the early compartmentalization of the channel during its burial and the increase of the sedimentation rate generating overpressure; and the subsequent large influx of deep fluids triggering injection. The injection of sand was polyphased: a first episode formed the sills and another emplaced the dykes. Sills/wings and dykes propagated about 2 km laterally away from the parent sand body and about 200 m up to the surface, revealing a much more extended lateral than vertical reach, contrary to the classically accepted idea from the interpretation of seismic data. (4) The emplacement of this large network of injectites was governed by hydrofracturing. Therefore, its morphology is dependent on the host rock heterogeneity (isotropy, fractures), the paleo-stress orientation (ó3 = NW-SE) and the burial depth of the source (300-600 m) at the time of injection. The study of this fossil network allows us to define the relationship between morphology of the injected network and stress state at the time of injection. This relationship can be extrapolated to constrain the morphology of subsurface networks beyond seismicvisibility. (5) Sands injected into low permeability lithologies bear evidence to a major event of fluid escape in the studied basin, but also channeled fluids long after their formation. In this way, injectites both attest to specific episodes of fluid migration in sedimentary basins and contribute to long-lived re-routing of migrating fluids once emplaced. The injection of sand is associated with the sudden escape of fluids, probably resulting from a significant tectonic and/or sedimentary event; in addition, the architecture of injectite networks is governed by the local paleo-stress and heterogeneity in the host rock. Consequently, characterizing injectite networks is an important step in understanding the plumbing systems of continental margins, i.e. the post-depositional evolution of sedimentary basins.
Les intrusions sableuses (ou injectites) sont le plus souvent le produit de la remobilisation post-dépositionnelle des sédiments et de l'injection du sable dans les roches environnantes. Bien que reconnues pour la première fois il y a près de 200 ans, elles ne sont réellement étudiées que depuis quelques dizaines d'années, depuis que les concepts sur les environnements de dépôt dans les domaines marins profonds nous permettent de mieux comprendre les processus de mise en place. Cependant, ces processus restent encore aujourd'hui relativement mal compris. Notre approche repose sur l'étude d'injectites dans le bassin du Bas-Congo a partir de données de sismique et de puits que nous comparerons a un système fossile dans le bassin du SE de la France. Nous avons montre que : (1) Dans des systèmes de chenaux turbiditiques enfouis, les dépôts de drapage sur les marges et terrasses de chenaux présentent la même signature géophysique que les injectites de type "wing". Finalement, le seul critère sismique d'identification des injectites est la présence de réflexions sismiques sécantes vis-a-vis de la stratigraphie associée dans le meilleur des cas au soulèvement des réflecteurs sismiques sus-jacents. (2) Des injectites d'échelle sismique en forme de cône et d'assiette ont été identifiées dans le bassin du Bas-Congo. La remobilisation résulte probablement des pressions anormales induites par l'effet de flottabilité des hydrocarbures piégés dans les marges d'un lobe enfoui sous 160 m de sédiment, puis de l'injection soudaine du sable fluidise associée a la réactivation de failles (possible rôle des diapirs de sel a proximité). (3) Un réseau d'injectites (dykes, sills/wings et laccolites) s'est formé dans le bassin Vocontien entre la fin de l'Albien supérieur et/ou le début du Cénomanien, depuis un chenal turbiditique de l'Albien inférieur-moyen. La mise en place résulte probablement de la compartimentalisation précoce du chenal au cours de son enfouissement et de l'augmentation du taux de sédimentation générant la surpression et de l'apport ulterieur d'importante quantité de fluides profonds déclenchant l'injection. L'injection du sable a été polyphasée : une première injection a formé des sills et une suivante des dykes. Les sills/wings et les dykes se sont propagés latéralement au chenal source sur environ 2 km et vers la surface sur environ 200 m, mettant en évidence une forte remobilisation latérale plutôt que verticale, contrairement a l'idée classiquement admise a partir de l'interprétation des données sismiques. (4) La formation de ce large réseau d'injectites a été gouvernée par des mécanismes d'hydrofracturation. Par conséquent, sa morphologie a été dépendante des hétérogenéités de la roche hôte (milieu isotrope, fracture), des directions de paléo-contraintes (ƒÐ3 = NWSE) et de la profondeur d'enfouissement de la source (300-600 m) au moment de l'injection. L'étude de ce réseau fossile permet de définir les relations entre morphologie du réseau injecté et état de contraintes au moment de l'injection. Cette relation peut être extrapolée de façon à contraindre la morphologie des réseaux de subsurface au-delà de la visibilité sismique. (5) Les sables injectés dans des lithologies de faible perméabilité témoignent d'un épisode d'échappement de fluide important dans les bassins étudiés mais ont aussi guide les fluides longtemps après leur formation. Les injectites contribuent ainsi a l'initiation épisodique et la pérennisation de migrations de fluides dans les bassins sedimentaires. Le processus d'injection est associé a l'échappement brutal de fluides, résultant vraisemblablement d'un évènement tectonique et/ou sédimentaire important, et l'architecture des réseaux d'injectites est gouverné par les paléo-contraintes locales et les hétérogénéités de la roche hôte. Par conséquent, la caractérisation des réseaux d'injectites est une étape importante dans la compréhension de la plomberie des marges, c'est-a-dire l'évolution post-dépôt des bassins sédimentaires.
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Éditeur(s) : Université de Bucarest - Université de Bretagne occidentale
Résumé : This study is focusing on the architecture and recent sedimentary evolution of the Danube channel, the youngest channel-levee system in the Danube deep-sea fan. The study was conducted as part of the BlaSON French-Romanian Project, and combined high-resolution seismic-reflection profiles and chirp profiles with multibeam bathymetry and piston cores. This data set was acquired in 1998 during a joint survey IFREMER-GeoEcoMar of the north-western Black Sea. Previous seismic and acoustic data were also used. The Danube deep-sea fan is a large passive-margin mud-rich fan. Like the other systems of this type (Amazon fan, Mississippi fan or Indus fan) the Danube fan consists of stacked channel-levee systems intercalated with mass-transport deposits. Seismic and sedimentary facies in the Danube fan are similar to those identified in most of the mud-rich systems. Nevertheless, the Danube fan is distinguished by a specific feature: its development in a freshwater environment. This is due to the peculiar water-level history of the Black Sea controlled by the link to the Mediterranean through the Strait of Bosphorus and the Sea of Marmara. This connexion was successively interrupted (during sea level lowstands) and re-established (when the sea level was rising above the Bosphorus). Temporary absence of marine water influx during lowstands together with large freshwater inputs from the Danube and other major rivers changed the Black Sea into a freshwater lake during times of fan activity. This peculiarity possibly favourised the development of hyperpycnal flow at the Danube mouth and the initiation of turbidity currents in the deep-sea fan. The Danube channel is directly connected to the large shelf-indenting Danube canyon (also known as Viteaz canyon). The Danube canyon is deeply incised into the shelf margin for 26 km landward of the shelfbreak. During lowstands this canyon acted as the most important path for sediment supply to the deep sea in this part of the continental margin. It consists of a main trough with steep flanks, and a meandering thalweg cut into the flat canyon floor, attesting for the development of the canyon by erosion in the entrenched axial thalweg. Sections with specific morphology, orientation and gradient identified along the canyon, are interpreted as phases of landward expansion of the canyon. Internal structure of the canyon shows several erosional surfaces, which indicate that the present morphology of the canyon is the result of its polyphasic evolution. Instability in the zone of the canyon is related to the important sediment supply at the Danube mouth, to the presence of the gas in the surficial sediment, and possibly under a structural control. The upper part of the Danube channel (between the Danube canyon and ~1400 m depth) consists in a single leveed-channel that has undergone significant overbank deposition, as attested by the well-developed levees. The levees are strongly asymmetrical, being higher and wider on the right-hand side looking downstream. This type of asymmetry is rather common in deep-sea fans, and is generally attributed to the Coriolis effect (Menard, 1955). The channel is slightly sinuous, partially filled and incised by an entrenched thalweg, connected to the axial thalweg of the Danube canyon. Detailed seismic investigation inside the channel trough documented several depositional phases within the channel fill, separated by erosional surfaces. These surfaces are associated with distinct terraces identified on the multibeam bathymetry, that can be followed downward along the main trough axis. The valley fill deposits (where not removed by the subsequent erosional event) show an axial HAR (High Amplitude Reflections) seismic facies with lateral lower amplitude continuous reflections consisting in a levee facies, as proved by sampling. This indicates that filling up was associated with flow within the channel, and not with interruption of fan activity. On the middle slope below 1400 m, this single channel bifurcates through repeated avulsions. As a result, several highly meandering channels developed. The onlap relationships between these channels indicate that only one channel was active at a time. Each phase of avulsion resulted in a depositional unit consisting in a basal unchannelized lobe defined as High Amplitude Reflection Packets (HARP, Flood et al., 1991) that underlies a channel-levee system. The deposition of HARPs was associated with the readjustment of the longitudinal profile of the channel after the breaching of a levee, which resulted in remobilization of upslope channel deposits and eroded levees. When this adjustment was complete, erosion ceased and levees began to develop above the HARPs (Pirmez et al., 1997). All the identified phases of avulsion followed the same pattern: (1) breaching of the lower and narrower left levee; (2) building of a unit of High Amplitude Reflector Packets (HARP) basinward of the bifurcation point by the unchannelized flow, while the former channel was abandoned; and (3) initiation of a new meandering leveed channel. The northward migration of the resulting units through repeated bifurcations is influenced by the asymmetry between levees (hence by the Coriolis effect), and confined between the high levees of the initial phase of the Danube channel (to the south) and the steep relief of the Dniepr fan (to the north). Structure of the fan valley fill indicate that the erosional surfaces inside the upper channel could be formed in response of successive avulsions, by the adjustment of the longitudinal profile of the channel following the breaching of a levee wall. Sediments removed by erosion formed the HARP lobes basinward of the avulsion point. When this adjustment was complete, a channel-levee system developed downward of the bifurcation, overlying the HARPs, but also upward of this point, as a confined channel-levee system inside the erosional trough of the fan valley. Fluvial incisions identified on the continental shelf, together with the coastline location during the last active period of the Danube channel, indicated that the paleo-Danube was directed towards the head of the Danube canyon. Paleo-Danube mouth was fairly close (ca. 10 km) to the Danube canyon, supplying sediment to the Danube channel. Furthermore, hyperpycnal flow probably prevailed in the freshwater environment that characterized the Black Sea during times of fan activity. These conditions would have enabled the development of a quasi-continuous river-canyon-deep-sea fan system, ensuring the effective transfer of the sediment between the coastal zone and the deep sea.
Ce travail est consacré à l'étude de l'architecture et de l'évolution sédimentaire récente de l'éventail profond du Danube, en particulier de son dernier système chenal-levée: le chenal du Danube. L'étude a été réalisée dans le cadre du projet de coopération franco-roumaine BlaSON, à partir des données sismiques, bathymétriques-acoustiques et sédimentologiques acquises en 1998 lors d'une campagne en mer Noire réalisée par IFREMER et GeoEcoMar. Des données sismiques et acoustiques antérieures ont été également utilisées. L'éventail profond du Danube s'enserre dans la catégorie des grands éventails vaseux. Comme les autres systèmes de ce genre (tel que les éventails de l'Amazone, du Mississippi ou de l'Indus) il est constitué d'une succession de systèmes chenaux-levées intercalés avec des dépôts de transport en masse. Le fonctionnement de l'éventail était conditionné par la baisse du niveau marin lors des périodes glaciaires. Ses faciès sismiques et sédimentaires s'apparentent aux faciès qui caractérisent la plupart des éventails de ce type. L'éventail du Danube constitue néanmoins un cas particulier parmi les autres systèmes étudiés, du fait de son fonctionnement dans un bassin lacustre. Ceci est dû à la situation spécifique de la mer Noire dont la connexion avec la Méditerranée, par le détroit de Bosphore et la mer de Marmara, a été successivement interrompue (au cours de périodes de bas niveau) et reprise (quand le niveau marin remontait en dépassant le seuil du Bosphore). L'absence de l'apport d'eau salée pendant les périodes glaciaires, associée avec l'augmentation de l'apport fluvial, ont déterminé l'installation d'un milieu d'eau douce dans la mer Noire à chaque fois que la baisse du niveau permettait la reprise du fonctionnement de l'éventail profond. Cette situation particulière aurait favorisé la formation des courants hyperpycnaux à l'embouchure d'un fleuve du débit du Danube qui déversait ses eaux turbides dans un bassin lacustre, et aurait donc influencé l'apparition de courants de turbidité dans l'éventail profond. Le chenal du Danube s'est développé sur la pente continentale en prolongation du canyon du Danube (ou Viteaz) auquel il est directement connecté. Le canyon est incisé de manière significative (26 km) dans la plate-forme continentale. Au cours de bas-niveaux marins il constituait la principale voie de transfert des sédiments terrigènes vers le bassin profond dans cette partie de la marge. Le canyon est constitué par une entaille avec des flancs abrupts et un talweg axial incisé, qui montre l'importance du processus d'érosion du fond pour le développement du canyon. Les segments qui ont été identifiés le long du canyon, avec des morphologies, des orientations et des pentes spécifiques, sont interprétés comme des phases d'avancement du canyon vers la côte. Plusieurs incisions sont visibles dans la structure interne du canyon et témoignent que la morphologie actuelle du canyon est le résultat de son évolution polyphasée. L'instabilité de la zone du canyon est en relation avec les apports sédimentaires importants à l'embouchure du Danube, avec la présence du gaz dans les sédiments superficiels, et possiblement sous un contrôle structural. Sur la pente supérieure (entre le canyon du Danube et environ 1400 m de profondeur) le chenal du Danube présente des levées bien développées et fortement asymétriques, avec la levée droite plus haute et plus large que la levée gauche. Ce type d'asymétrie, fréquemment décrit dans les éventails profonds est généralement attribué à l'effet Coriolis (Menard, 1955). Le chenal est légèrement sinueux, partiellement comblé et incisé par un talweg axial qui représente la continuation sur la pente du talweg incisé dans le canyon du Danube. L'analyse sismique détaillée du remplissage de la vallée montre plusieurs phases de dépôt, séparées par des discontinuités érosives. Ces surfaces d'érosion correspondent à des terrasses emboîtées, relativement parallèles le long de la vallée, visibles dans la bathymétrie. Les dépôts qui constituent le remplissage du chenal présentent un faciès sismique de type HAR (High Amplitude Reflections) dans l'axe du chenal, partiellement (ou parfois totalement) enlevé par les phases d'érosion subséquentes, qui continue latéralement avec des réflexions litées correspondant à un faciès sédimentaire de levée. Le remplissage de la vallée a été donc associé avec des écoulements dans le chenal, et non pas avec l'interruption de son fonctionnement. Sur la pente inférieure, le chenal unique bifurque plusieurs fois par avulsion et forme de nouveaux systèmes chenaux-levées méandriformes. Ces systèmes se succèdent verticalement en onlap, ce qui montre qu'un seul chenal a été actif à la fois. Chaque phase d'avulsion a eu comme résultat la mise en place d'une unité constituée par un lobe défini comme "High Amplitude Reflection Packets" (HARP, Flood et al., 1991) à la base, et un système chenal-levée au sommet. Le dépôt d'un lobe HARP est associé avec de l'érosion dans le chenal en amont du point d'avulsion pour l'ajustement de son profil après la rupture de la levée. Quand le chenal a retrouvé son profil d'équilibre, l'érosion a cessé et des levées ont commencé à se développer au-dessus des HARPs (Pirmez et al., 1997). Toutes les phases d'avulsion se sont développées d'après le même modèle: (1) la rupture de la levée gauche, plus étroite; (2) le dépôt d'un lobe HARP par les écoulements non-chenalisés en aval du point d'avulsion, et l'abandon de l'ancien chenal; (3) l'initiation d'un nouveau système chenal-levée. La migration systématique du chenal vers le nord est influencée par l'assymétrie des levées (donc par la force de Coriolis), et confinée entre les grandes levées de la phase initiale du chenal du Danube, au sud, et le relief abrupt de l'éventail du Dniepr au nord. La structure sédimentaire du chenal du Danube indique que les surfaces érosives à l'intérieur du remplissage du chenal se seraient formées en réponse aux avulsions, du fait de l'ajustement du profil du chenal après la rupture d'une levée. Les sédiments du chenal érodés au cours de ce processus ont formé les lobes HARP. Quand le chenal a retrouvé son profil d'équilibre, un système chenal-levée s'est développé en aval du point d'avulsion au dessus du lobe HARP, mais aussi en amont de ce point, où il se trouve confiné dans la vallée érosive. Les incisions fluviatiles identifiés sur la plate-forme continentale et la position de la ligne de côte pendant la dernière période d'activité du chenal du Danube montrent que le paléo-Danube se dirigeait directement vers la tête du canyon du Danube. Son embouchure était située à proximité du canyon, qui alimentait le chenal du Danube. Cependant, les courants hyperpycnaux devaient prévaloir dans le milieu de salinité réduite qui caractérisait la mer Noire lors des périodes actives de l'éventail. Ces conditions auraient favorisé la mise en place d'un système quasi-continu fleuve-canyon-éventail profond, qui contrôlait le transfert des sédiments entre la côte et le bassin profond.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2002/these-1206.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1206/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The Astaneh fault with a length of more than 75 km is located in NW of Damghan. Morphotectonic investigation along the Astaneh fault and left - lateral displacement in quaternary deposits shows that, Astaneh is an active fault. It is necessary to recognize paleoseismicity of Astaneh fault because, this fault is located in seismic zone of Komes historical earthquake with Ms=7.9 (Ambraseys & Melville, 1982). Many people (more than 45000) were killed in Damghan city in Komes historical earthquake. In this paper, 4-5 paleo events along the Astaneh fault are presented through paleoseismological investigation.
Geosciences Scientific Quarterly Journal

hal-00854396
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00854396

Éditeur(s) : Elsevier Science Bv
Résumé : On the Mediterranean continental shelves the post-glacial transgressive succession is a complex picture composed by seaward progradations, related to sea level stillstands and/or increased sediment supply to the coasts, and minor flooding surfaces, associated to phases of enhanced rates of sea level rise. Among Late Pleistocene examples, major mid-shelf progradations have been related to the short-term climatic reversal of the Younger Dryas event, a period during which the combination of increased sediment supply from rivers and reduced rates of sea level rise promoted the formation of progradations up to tens-meter thick. While the documentation of coastal and subaqueous progradations recording the Younger Dryas interval are widely reported in the literature, the model of compound progradation within transgressive deposits is not proposed so far. Here we present the documentation of a deltaic system where both delta front sands and related fine-grained subaqueous progradations (prodeltaic to shallow marine) have been preserved. The Paleo Gargano Compound Delta (PGCD) formed offshore the modern Gargano Promontory (southern Adriatic Sea), and is composed by a coastal coarse-grained delta of reduced thickness and a muddy subaqueous clinoform, up to 30 meters thick. The PGCD, probably the first worldwide documentation of a compound delta within the transgressive record, provides the opportunity to investigate the processes controlling the formation of a compound delta system during an overall sea level rise and the factors that allowed its preservation. The finding of the PGCD provides the opportunity of a comparison with modern worldwide compound systems.
Marine Geology (0025-3227) (Elsevier Science Bv), 2015-04 , Vol. 362 , P. 43-59

Droits : 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00250/36158/34714.pdf
DOI:10.1016/j.margeo.2015.01.010
http://archimer.ifremer.fr/doc/00250/36158/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Le projet METYSS (Messinian Event in the Tyrrhenian from Seismic Study) concerne le bassin tyrrhénien occidental le long de la côte est-sarde et s'intègre dans le cadre d'une étude comparative des marqueurs sismiques de la Crise de Salinité Messinienne (CSM) à l'échelle du bassin méditerranéen. La mer tyrrhénienne est un bassin arrière-arc néogène lié à la subduction calabraise. Le rifting débute sur la marge est-sarde au cours du Tortonien et du Messinien, impliquant au moins localement une contemporanéité des dépôts de la CSM avec les processus de rifting qui segmente la marge en plusieurs sous-bassins. Cette région est donc particulièrement adaptée à la caractérisation et à l'organisation des dépôts messiniens en contexte de tectonique active. L'identification des marqueurs de la CSM et la détermination de leurs caractéristiques spatio-temporelles (faciès, géométrie, distribution et relations) ont été effectuées à partir de l'interprétation de 1200 km de profils sismiques multitraces HR acquis en 2009 lors de la campagne METYSS-1 sur le N/O "Téthys II". L'un des premiers résultats est que l'on retrouve dans cette zone les marqueurs caractéristiques de la CSM, comparables à ceux déjà observés dans le bassin méditerranéen occidental : surfaces d'érosion (MES, TES, BES) et unités messiniennes typiques (UU: Upper Unit; MU: Mobile Unit). La réalisation des cartes de répartition de ces unités sismiques permet d'en déterminer la variabilité spatiale, et notamment d'affiner celle de la couche de sel (MU), par rapport aux données pré-existantes. Ainsi, le long de la partie haute de la marge est-sarde, la rareté de l'unité MU et la présence des UU semblent indiquer que cette zone se situait à une profondeur intermédiaire pendant la crise. Inversement, plus profondément dans le bassin, l'épaisseur importante de la couche de sel sous les UU, témoigne d'une profondeur déjà conséquente de cette zone durant la CSM. On remarque également que dans le secteur nord de la zone d'étude, la répartition de MU est contrainte par les blocs basculés, le sel étant confiné dans les sous-bassins qui segmentent la marge. Dans le secteur sud, la répartition de la couche de sel est plus homogène dans le bassin profond, et est déformée par une tectonique salifère active. A terme, nous souhaitons utiliser les marqueurs de la CSM pour reconstituer les paléo-connexions et paléo-profondeurs des différents bassins de la zone, mais également comprendre les interactions entre tectonique crustale, tectonique salifère, et sédimentation. L'objectif est aussi de restituer l'évolution tectono-sédimentaire de la marge est-sarde depuis 6Ma.
13ème Congrès Français de Sédimentologie
Dijon, France

hal-00657315
https://hal-brgm.archives-ouvertes.fr/hal-00657315

Éditeur(s) : HAL CCSD University of Chicago Press
Résumé : International audience
In the North China block, the south Liaodong Peninsula massif is an elliptical metamorphic core complex (MCC) with a long axis trending NE‐SW. In cross‐section view, it is asymmetric, with a steeply dipping northwestern flank and a gently dipping southeastern flank. It consists of three lithotectonic units: a gneissic migmatite unit, a Paleo‐ to Meso‐Proterozoic micaschist‐slate unit, and a Neoproterozoic to Mesozoic sedimentary cover. Three deformation events related to extensional tectonics are distinguished in the study area: D1 is a ductile deformation related to the exhumation of the MCC; the following event, D2, corresponds to the development of recumbent folds formed during the early exhumation of the MCC; and the youngest event, D3, corresponds to brittle normal faulting that controlled the opening of a Cretaceous continental half‐graben basin. A pre‐D1 event characterized as northward verging is interpreted as the result of N‐S shortening that occurred in the Late Triassic during the final stages of the collision between the North and South China blocks. The ductile and brittle structures were developed coevally, with synkinematic plutonism and formation of half‐grabens. New 40Ar/39Ar and U/Pb Cretaceous ages obtained from the mylonitic granodiorite, gneissic migmatite, orthogneiss, and granite indicate that the south Liaodong Peninsula MCC is contemporaneous with other Cretaceous extensional structures, such as numerous syntectonic plutons bounded by ductile normal faults, MCC, and half‐graben basins, described in eastern China. Among the several hypotheses proposed to account for the Mesozoic extension along the eastern margin of Eurasia, lithosphere convective removal appears to be the most likely.
ISSN: 0022-1376

insu-00362879
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00362879
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00362879/document
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00362879/file/WeiLin-TheJournalofGeology-2008.pdf
DOI : 10.1086/527456

Résumé : Publiée dans le cadre du premier Congrès international d'histoire coloniale à Paris
Siècle(s) traité(s) : 20
Droits : Domaine public
Provenance : Ville de Pointe-à-Pitre. Réseau des bibliothèques
Permalien : http://www.manioc.org/patrimon/PAP11103
PAP11103

Éditeur(s) : HAL CCSD American Geophysical Union (AGU)
Résumé : International audience
This paper presents a new balanced structural cross-section of the Jaca thrust-sheet-top basin of the southern Pyrenees combined with paleo-thermometry and apatite fission track (AFT) thermochronology data. The cross-section, based on field data and interpretation of industrial seismic reflection profiles, allows refinement of previous interpretations of the south-directed thrust system, involving the identification of new thrust faults, and of the kinematic relationships between basement and cover thrusts from the middle Eocene to the early Miocene. AFT analysis shows a southward decrease in the level of fission track resetting, from totally reset Paleozoic rocks and lower Eocene turbidites (indicative of heating to Tmax > ~120 °C), to partially reset middle Eocene turbidites and no/very weak resetting in the upper Eocene-lower Oligocene molasse (Tmax < ~60 °C). AFT results indicate a late Oligocene-early Miocene cooling event throughout the Axial Zone and Jaca Basin. Paleo-maximum temperatures determined by vitrinite reflectance measurements and Raman spectroscopy of carbonaceous material reach up to ~240 °C at the base of the turbidite succession. Inverse modelling of AFT and vitrinite reflectance data with the QTQt software for key samples show compatibility between vitrinite-derived Tmax and the AFT reset level for most of the samples. However, they also suggest that the highest temperatures determined in the lowermost turbidites correspond to a thermal anomaly rather than burial heating, possibly due to fluid circulation during thrust activity. From these results, we propose a new sequential restoration of the south Pyrenean thrust system propagation and related basin evolution.
ISSN: 0278-7407

insu-01312746
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01312746
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01312746/document
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01312746/file/Labaume_et_al-2016-Tectonics.pdf
DOI : 10.1002/2016TC004192

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Geochronological studies of samples from continuous crustal sections of fossil intra-oceanic arcs are paramount for determining the precise timing of major processes that took place during the building of an oceanic island-arc crust. In this study, laser ablation ICP-MS U-Pb zircon (and conventional Rb-Sr) analyses pinpoint the timing of major events responsible for crustal growth of the Kohistan paleo-island arc (Northern Pakistan). Inheritance in magmatic rocks is evidence for recycling of intra-arc material and indicates that the Kohistan arc may have formed as early as 135 +/- 4 Ma. One older inherited grain indicates that the arc developed on a young oceanic lithosphere whose remnants include a c. 175 Ma old component. An interesting consequence is that intra-oceanic arc magmas can yield inherited zircons, which can be much older than the arc system itself without requiring recycling back into the mantle by subduction processes. In the case of the Kohistan arc, ante-arc Neotethys oceanic lithosphere was tapped by arc magmas during their way upward into the arc crust. The oldest magmatic ages measured in this study fall in the range 101-102 Ma (100.9 +/- 0.6 and 102.1 +/- 0.4 Ma). This period corresponds to arc build-up and thickening of the arc crust. Leucogranitic melts dated at 89.9 +/- 0.4 Ma and 90.9 +/- 1.0 Ma are considered as produced by dehydration/melting reaction accompanying granulitisation of the thickened lower arc crust. A maximum age for this event is 97.7 +/- 0.7 Ma, the age of emplacement of a garnet meta-tonalite affected by granulite facies metamorphism. Magmatic activity was still ongoing during and after the granulitisation as testified by emplacement of a diorite and a gabbro dated at 89.1 +/- 0.6 and 88.2 +/- 0.9 Ma respectively. The upper part of the metaplutonic sequence contains diorite samples dated at 84.6 +/- 0.5 Ma and 84.3 +/- 0.5 Ma and as young as 81.1 +/- 0.7 Ma. During this period, and based on the present day outcropping sequences, the mean crustal growth rate varied from 32 to 65 km(3)/km/Ma (volume per unit width along the strike of the arc) which is comparable to the range for present day arcs of the Western Pacific region. The correspondence of crustal growth rates observed for present-day island arcs and the good preservation of the crustal section in the Kohistan arc, make this area an exceptional natural laboratory to study arc related processes and to check models of continental crust formation by arc accretion.
ISSN: 0012-821X

hal-00644555
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00644555
DOI : 10.1016/j.epsl.2011.07.016

Éditeur(s) : Baltimore : John Hopkins
Extrait de : Johns Hopkins University studies in historical and political science

Provenance : Université Caen Normandie. Service commun de la documentation
Permalien : http://www.manioc.org/patrimon/CAE19069
CAE19069

Éditeur(s) : London : J. Johnson, St. Paul's Church Yard & J. Edwards
Siècle(s) traité(s) : 18
Droits : Domaine public
Provenance : Collectivité territoriale de Martinique. Bibliothèque Schoelcher
Permalien : http://www.manioc.org/patrimon/SCH13242
SCH13242

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : International audience
The processes active in the deep crust above an oceanic subduction zone during its evolution have been constrained through a detailed geochemical study (major and trace elements and Sr, Nd and Pb isotopes) of representative samples through an 30 km thick exhumed crustal section of the Cretaceous Kohistan oceanic island arc (Northern Pakistan). The use of both trace elements and radiogenic isotopes reveals two distinct geochemical suites (suites A and B) within the JijalPatanKiruKamila (JPKK) complex. Suite A is characterized by a progressive enrichment in Pb-207 and a decrease in Nd-143/Nd-144 with increasing La-N/Sm-N. Suite B has higher Pb-207/Pb-204 and lower Nd-143/Nd-144 ratios with approximately constant La-N/Sm-N. By combining trace elements with different partitioning behaviour it is demonstrated that there is an increasing contribution of the subduction component in the magmas with time. It is also possible to distinguish a slab component imprint carried by aqueous fluids from one corresponding to sediment melts. Intrusive granites are abundant in the upper levels of the JPKK section. All were generated at the arc root level (Jijal crustal section) during dehydration-melting of hornblende-rich plutonic rocks. A three-stage geodynamic model is proposed for the evolution of the arc over a period of 30 Myr. The first stage (117105 Ma) starts with the onset of subduction, which was followed by the building of the volcanic arc. The second stage (10599 Ma to 9691 Ma) corresponds to a major igneous event, which was characterized by abundant magma underplating and granulite-facies metamorphism at the arc base. Recycling of the residualcumulative lower crust into the convective asthenospheric mantle was efficient during this stage, and was probably related to thermo-mechanical erosion of the base of the crust. The last stage (9585 Ma) corresponds to a period of low magmatic activity, which marked the end of the intra-oceanic subduction. This is related to the formation of a cold blanket above the slab surface as a result of thermo-mechanical erosion of the cold walls of the subduction zone (i.e. the upper part of the slab and the base of the overriding plate), and corner flow dragging the cold material into the zone of melt generation. Ultimately, a voluminous magmatic pulse occurred around 85 Ma (forming the Chilas complex), before arccontinent collision.
ISSN: 0022-3530

hal-00420068
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00420068
DOI : 10.1093/petrology/egp010