Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : National audience
La Zone Nord-Pyrénéenne (ZNP) résulte de l’inversion debassins albo-cénomaniens ouverts entre les plaques Europe etIbérie. Le manteau subcontinental a été exhumé dans le fond decertains de ces bassins et la couverture sédimentaire mésozoïquepré-rift, désolidarisée du soubassement paléozoïque, est venue localementen contact tectonique avec les péridotites. Ceci faitde la ZNP un analogue pour l’étude des marges continentalespassives à manteau exhumé. L’extension crustale s’est produiteen régime thermique chaud comme le montre le métamorphismecrétacé des sédiments pré-rift. Les Chaînons Béarnais (PyrénéesOccidentales) représentent un témoin peu inversé de ce type demarge chaude et sont donc propices à l’étude des modalités del’amincissement crustal dans un tel système. Les analyses detempératures par spectrométrie Raman réalisées sur la couverturesédimentaire aux abords du manteau (Saraillé, Urdach, Turon dela Técouère), montrent que la totalité du système a été soumis àdes températures maximales variant de 253C à 482C. Le contacttectonique majeur entre les sédiments pré-rift décollés et lemanteau est une zone d’intense circulation de fluides avec formationde roches métasomatiques à talc+chlorite+pyrite dans lesconditions du faciès schistes verts. La géochimie isotopique (O, C,Sr) et les inclusions fluides triphasées montrent une circulation desaumures chaudes (~200C), à travers toute la couverture sédimentairedans les derniers stades de l’exhumation du manteau.Nous montrons pour la première fois que pendant l’exhumationdes péridotites : (1) les sédiments pré-rift ont subi un amincissementsyn-métamorphique avec génèse d’une foliation S0/S1 et,(2) le socle paléozoïque a été réduit à de fines lentilles tectoniquesdéformées ductilement et restées adhérentes au manteau. Ainsi, larhéologie de la croûte supérieure durant l’amincissement est contrôléeen grande partie par la présence d’une couverture sédimentairepré- et syn-rift épaisse décollée jouant le rôle d’un couverclethermique efficace. Ces nouvelles données mettent en avant le caractèrede marge passive distale chaude de la ZNP. Cela constitueun élément important pour la compréhension des mécanismes del’amincissement crustal en contexte d’exhumation du manteau etses conséquences comme héritage structural lors de l’inversion tectoniquedes bassins.
RST 2016, livre des résumés
Caen, France

insu-01387892
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01387892

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier Masson
Résumé : International audience
The Chaînons Béarnais ranges (North-Pyrenean Zone, west-central Pyrenees) display a fold-and-thrust structure involving the Mesozoic sedimentary cover, decoupled from its substratum at the Keuper evaporites level and associated with a few peridotite bodies and scarce Palaeozoic basement lenses. In the western part of the Chaînons Béarnais, the newly described recumbent fold of the Saraillé massif comprises a peridotite body and several lenses of Palaeozoic basement wrapped by the Triassic to Aptian sedimentary cover. This structure represents a remnant of the distal portion of the Pyrenean paleo-rifted margin where mantle rocks have been exhumed during Albian–Cenomanian times. In this paper, we present the first detailed mapping and microstructural analysis of the Saraillé massif, providing new geological basis for reconstructing the evolution of this part of the paleo-margin. Our mapping (i) shows that the pre-rift Mesozoic cover forms a recumbent fold cored by mantle and crustal rocks and (ii) confirms that the prerift cover was detached from its bedrock along a layer of Triassic evaporites and slid onto the exhumed mantle rocks. Sliding of the prerift cover was associated with extreme crustal thinning and mantle exhumation along a major detachment fault, together with intense metasomatism affecting both the continental basement and the sedimentary cover. We show for the first time (1) that the Mesozoic pre-rift sediments experienced syn-metamorphic ductile thinning during mantle exhumation, and (2) that during its extreme attenuation, the continental basement was reduced to tectonic lenses some ten meters thick by ductile shearing.
ISSN: 1631-0713

insu-01265777
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01265777
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01265777/document
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01265777/file/corre-CRGeosc-2016.pdf
DOI : 10.1016/j.crte.2015.11.007

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : National audience
Les lherzolites de l’étang de Lherz, de Freychinède et de Berqué sontassociées à des métasédiments détritiques contenant des fragments dominantsde manteau et de marbres issus du démantèlement de la couverturemétamorphique mésozoïque de la Zone Nord-Pyrénéenne(ZNP).Les relations originelles entre le socle ultrabasique et ces brèches etmicrobèches ne sont pas toujours accessibles, mais on peut observeren quelques endroits des caractères de contacts sédimentaires (surfaceirrégulière, anfractuosités emplies de microbrèches, remaniement dela lherzolite serpentinisée). La matrice des brèches est invariablementconstituée de grains issus du démantèlement du manteau serpentiniséou non (Ol, CPX, OPX, spinelles, serpentines). Ce cortège ultrabasiqueest associé à des fragments de marbres souvent foliés portant déjàl’empreinte du métamorphisme HT pyrénéen. On trouve également engrande quantité de petites phyllites dont l’origine est soit détritique, soitmétamorphique, par cuisson de la brèche lors d’un stade tardif métamorphismeHT crétacé. Sur le corps de Lherz, la composition des clastes desbrèches évolue entre un pôle 100% carbonaté et un pôle 100% ultrabasique.Par endroit, les carbonates envahissent la péridotite serpentiniséequi prend alors l’aspect typique des ophicalcites. En plusieurs points,à la périphérie immédiate des corps de Lherz et de Freychinède et dansles fentes au sein des lherzolites de Berqué, affleurent les roches à saphirine(voir Monchoux, 1973) faites de lits de minéraux souvent bien triéset de microbrèches dont la composition, surprenante, associe un cortègeultrabasique à un cortège singulier de débris de métaévaporites etde métaophites (phlogopites, anthophyllites, enstatites, hornblendes,...).La mise à nu du manteau dans la ZNP au Crétacé s’accompagne doncdu démantèlement de toute la couverture métamorphique prérift, depuisle Trias jusqu’au Crétacé. Cette contrainte est intégrée dans le modèled’exhumation proposé pour cette partie de la ZNP. Ce modèle tente derendre compte également de la présence au sein du corps principal desbrèches de Lherz (vallon de Fontête Rouge) de rares fragments d’uncroûte continentale à affinité granulitique
24 ème Réunion des sciences de la Terre 2014
Pau, France

insu-01080835
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01080835

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
De nombreux pieds de marges continentales passives sont caractériséspar la présence de manteau exhumé (Galice, Angola, Scandinavie, MerRouge, Mer Tyrrhénienne, Australie, ...). Dans le cas des marges pyrénéennes,le manteau est exhumé en contexte extensif suite à l’amincissementcrustal extrême et mis en contact avec les sédiments sus-jacentsde la couverture pré-rift. Les chaînons Béarnais (Pyrénées Occidentales)sont les restes de cette couverture sédimentaire Mésozoïque associée àdes pointements de socle Paléozoïque et de manteau. Le massif du Saraillé(anticlinal de Sarrance) où sont rassemblées toutes ces lithologiesest un endroit idéal pour l’étude de la genèse des marges à manteau exhumé.Ce massif a fait l’objet d’une étude détaillée : cartographie, structure,évolution métamorphique, géochimie isotopique. La cartographiea révélé que la structure est une tête anticlinale couchée affectant l’ensemblede la couverture Mésozoïque pré-rift et dont le coeur est constituéde lentilles de socle et de manteau. Nous nous sommes particulièrementintéressés au contact entre la couverture Mésozoïque, dont labase est métamorphique et le socle. Un intense métasomatisme précoce,syn-extension est révélé par la présence de lentilles pluri-métriques detalc et chloritites, ainsi que par le développement de filonets d’albitites.Les analyses d’isotopes stables (18O, 13C) réalisées dans la couverturesédimentaire montrent l’importance des circulations de fluides métamorphiquesdurant l’exhumation du manteau et font du massif du Sarailléune référence pour les systèmes d’interactions fluide/roche au pieddes marges continentales distales. Nos analyses couplées aux observationsde terrain permettent de compléter les modèles d’amincissementcrustal extrême et de remontée du manteau. Nous montrons donc quela déformation ductile de la croûte continentale le long d’un grand détachement,s’accompagne de boudinage et se résout par l’individualisationde minces écailles de socle réparties sur le manteau exhumé.
24 ème Réunion des sciences de la Terre 2014
Pau, France

insu-01080825
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01080825

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : International audience
Sub-continental lithospheric mantle rocks are exhumed at the foot of magma-poor distal passive margins as aresponse to extreme stretching of the continental crust during plate separation. Remnants of the Northern Iberianpaleo-passive margin are now exposed in the North-Pyrenean Zone (NPZ) and represent field analogues to studythe processes of continental crust thinning and subcontinental mantle exhumation. The NPZ results from theinversion of basins opened between the Iberia and Europa plates during Albo-Cenomanian times. In the westernNPZ, the ‘Chaînons Béarnais’ ranges display a fold-and-thrust structure involving the Mesozoic sedimentarycover, decoupled from its continental basement and associated with peridotite bodies in tectonic contact withPalaeozoic basement lenses of small size. Continental extension developed under hot thermal conditions, asdemonstrated by the syn-metamorphic Cretaceous ductile deformation affecting both the crustal basement and theallochthonous Mesozoic cover.In this study, we present structural and geochemical data providing constraints to reconstruct the evolution ofthe northern Iberia paleo-margin. Field work confirms that the pre-rift Mesozoic cover is intimately associatedto mantle rocks and to thin tectonic lenses of crustal basement. It also shows that the pre-rift cover was detachedfrom its bedrock at the Keuper evaporites level and was welded to mantle rocks during their exhumation atthe foot of the hyper-extended margin. The crust/mantle detachment fault is a major shear zone characterizedby anastomosed shear bands defining a plurimetric phacoidal fabric at the top of the serpentinized mantle. Thedetachment is marked by a layer of metasomatic rocks, locally 20 meters thick, made of talc-chlorite-pyrite-richrocks that developped under greenschist facies conditions. Raman Spectroscopy on Carbonaceous Materials(RSCM), performed on the Mesozoic cover reveal that the entire sedimentary pile underwent temperatures rangingbetween 200C and 480C.We show that: (i) at the site of mantle rocks exhumation, the boudinaged pre-rift sediments have undergone drasticsyn-metamorphic thinning with the genesis of a S0/S1 foliation and, (ii) the Paleozoic basement has been ductilelydeformed, into thin tectonic lenses that remained welded to the exhumed mantle rocks. Therefore the overallcrustal rheology appears dominated by shallow levels having a ductile behavior. This rheology is related to thepresence of a thick pre- and syn-rift decoupled cover acting as an efficient thermal blanket. This new geologicaldata set highlights important characteristics of ductile-type hyper-extended passive margin that cannot be obtainedfrom the study of seismic lines. Finally, we stress that studying field analogues represents a major tool to betterunderstand the mechanisms of extreme crustal thinning associated with mantle exhumation and their structuralinheritance during tectonic inversion.
Geophysical Research Abstracts
Vienne, Austria

insu-01510103
https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-01510103