Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley-Blackwell
Résumé : International audience
The Lanzo peridotite massif is a fragment of oceanic lithosphere generated in an ocean-continent transition context and eclogitized during alpine collision. Despite the subduction history, the massif has preserved its sedimentary oceanic cover, suggesting that it may have preserved its oceanic structure. It is an exceptional case for studying the evolution of a fragment of the lithosphere from its oceanization to its subduction and then exhumation. We present a field and petrological study retracing the different serpentinization episodes and their impact on the massif structure. The Lanzo massif is composed of slightly serpentinized peridotites (<20% serpentinization) surrounded by an envelope of foliated serpentinites (100% serpentinization) bordered by oceanic metabasalts and metasedimentary rocks. The limit between peridotites and serpentinites defines the front of serpentinization. This limit is sharp: it is marked by the presence of massive serpentinites (80% serpentinization) and, locally, by dykes of metagabbros and mylonitic gabbros. The deformation of these gabbros is contemporaneous with the emplacement of the magma. The presence of early lizardite in the peridotites testifies that serpentinization began during the oceanization, which is confirmed by the presence of meta-ophicarbonates bordering the foliated serpentinite envelope. Two additional generations of serpentine occur in the ultramafic rocks. The first is a prograde antigorite that partially replaced the lizardite and the relict primary minerals of the peridotite during subduction, indicating that serpentinization is an active process at the ridge and in the subduction zone. Locally, this episode is followed by the deserpentinization of antigorite at peak P-T (estimated in eclogitized metagabbros at 2-2.5 GPa and 550-620 °C): it is marked by the crystallization of secondary olivine associated with chlorite and/or antigorite and of clinopyroxene, amphibole and chlorite assemblages. A second antigorite formed during exhumation partially to completely obliterating previous textures in the massive and foliated serpentinites. Serpentinites are an important component of the oceanic lithosphere generated in slow to ultraslow spreading settings, and in these settings, there is a serpentinization gradient with depth in the upper mantle. The seismic Moho limit could correspond to a serpentinization front affecting the mantle. This partially serpentinized zone constitutes a less competent level where, during subduction and exhumation, deformation and fluid circulation are localized. In this zone, the reaction kinetics are increased and the later steps of serpentinization obliterate the evidence of this progressive zone of serpentinization. In the Lanzo massif, this zone fully recrystallized into serpentinite during alpine subduction and collision. Thus, the serpentinite envelope represents the oceanic crust as defined by geophysicists, and the sharp front of serpentinization corresponds to an eclogitized seismic palaeo-Moho.
ISSN: 0263-4929

hal-00823051
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00823051
DOI : 10.1111/jmg.12008

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Upon subduction, the oceanic crust transforms to blueschists and eclogites, with seismic properties that gradually become similar to those of the surrounding mantle. In order to evaluate the anisotropy of blueschists and glaucophane-bearing eclogites, the elastic constants of glaucophane single-crystal plates from the Sesia-Lanzo Zone (Aosta Valley, Western Alps) were measured using Brillouin spectroscopy at ambient conditions. The mean P- and S-wave velocities are 7.8 and 4.6 km s−1 respectively, and the anisotropy is high (38.1% (AVP) and 27.3% (AVS)). Glaucophane develops strong LPO, characterized by the [001]-axes concentrated sub-parallel to the lineation, and the {110} poles concentrated sub-perpendicular to the foliation in both blueschist and eclogite rocks. The measured LPO is in good agreement with viscoplastic selfconsistent numerical models. Seismic properties of glaucophane-bearing blueschist and eclogite are calculated by combining measured LPO and the single-crystal elastic moduli of glaucophane with the other main mineral constituents of the rock: mostly epidote for blueschist, and omphacite and garnet for eclogite. Blueschists present stronger anisotropies (AVP=16.1% and AVS=10.3%) than eclogites (AVP=2.9% and AVS=1.7%). The shear-wave splitting and resulting delay times for a 7-km thick layer of eclogite or blueschist are low for the eclogite (b0.03 s), but signi!cant for blueschist (0.16 s). Application to the subducted oceanic crust yields a decrease of velocity contrast with the surrounding mantle and of anisotropy at depth depending on the temperature of the slab. The details of the velocity variations in subducted oceanic crust are dif!cult to reconcile with the blueschist-eclogite transition as probed by exhumed metamorphic rocks and may require additional phases such as lawsonite or chemical variations such as oxidation state.
ISSN: 0040-1951

hal-00564518
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00564518
DOI : 10.1016/j.tecto.2010.09.011

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
We studied the deformation in a partially molten mantle through detailed petrostructural analysis of plagioclase lherzolites from the northwestern part of the central Lanzo massif. These peridotites display a pervasive anastomosed network of millimetre to centimetre-scale plagioclase-rich bands, which grades locally into a planar layering marked by an intercalation of plagioclase-rich and olivine-rich layers up to tens of centimetres wide. Both the anastomosed and the planar layering are subparallel to the deformation fabric, characterized by a foliation defined by the shape-preferred orientation of olivine and by crystal preferred orientation (CPO) of olivine, orthopyroxene, and clinopyroxene. This parallelism, the coexistence of microstructural evidence for melt-rock reactions and for deformation by dislocation creep, and the predominance of axial-[010] olivine CPO patterns, characterized by [010] axes clustered normal to the layering, indicate that deformation and the reactive melt percolation that formed the layering were coeval. Strong heterogeneity in mineral composition in the planar layering domains, with Fe-enrichment in olivine and spinel and highly variable Ti content in spinel in cm-scale plagioclase-rich bands, implies that the latter interacted with higher melt volumes. High Ti contents in pyroxenes and spinel in the anastomosed layering domains point to changes in melt composition, hinting to less effective melt transport. We propose therefore that the planar layering records melt segregation in layers parallel to the shear plane, whereas the anastomosed layering results from melt alignment along grain boundaries subparallel to the shear plane, without segregation. Finite strain in the different layers cannot be quantified, but comparison of the present observations with data from experiments and from other mantle outcrops displaying shear-controlled melt organization suggests that the transition from the anastomosed to the planar layering might record an increase in finite strain, that is, strain localization associated with variations in the instantaneous melt fraction.
ISSN: 0040-1951

hal-01053509
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01053509
DOI : 10.1016/j.tecto.2014.01.007

Éditeur(s) : HAL CCSD AGU and the Geochemical Society
Résumé : International audience
Analysis of the microstructures in the km-scale mantle shear zone that separates the northern and the central parts of the Lanzo peridotite massif provides evidence of an evolution in time and space of deformation processes accommodating shearing in the shallow mantle within an extensional setting. This shear zone displays an asymmetric distribution of deformation facies. From south to north, gradual reorientation of the foliation of coarse porphyroclastic plagioclase-bearing peridotites is followed by development of protomylonites, mylonites, and mm-scale ultramylonite bands. A sharp grain size gradient marks the northern boundary. Early deformation under near-solidus conditions in the south is recorded by preservation of weakly deformed interstitial plagioclase and almost random clinopyroxene and plagioclase crystal orientations. Feedback between deformation and melt transport probably led to melt focusing and strain weakening in the shear zone. Overprint of melt-rock reaction microstructures by solid-state deformation and decrease in recrystallized grain size in the protomylonites and mylonites indicate continued deformation under decreasing temperature. Less enriched peridotite compositions and absence of ultramafic dykes or widespread melt-impregnation microstructures north of the shear zone and clinopyroxene and amphibole enrichment in the mylonites and ultramylonites suggest that the shear zone acted as both a thermal barrier and a high-permeability channel for late crystallizing fluids. These observations, together with chemical data indicating faster cooling of central Lanzo relative to the northern body, corroborate that this shear zone is a mantle detachment fault. All deformation facies have crystal preferred orientations consistent with deformation by dislocation creep with dominant activation of the (010)[100] and (100)[001] systems in olivine and orthopyroxene, respectively. Dynamic recrystallization produces dispersion of olivine CPO but not a change of dominant deformation mechanism. Evidence for activation of grain boundary sliding is limited to mm-scale ultramylonite bands, where solid-state reactions produced very fine grained polymineralic aggregates. Except for these latest stages of deformation, strain localization does not result from the microstructural evolution; the grain size decrease is a consequence of the need to deform a rock volume whose strength continuously increases because of decreasing temperature conditions. Strain localization in the intermediate levels thus essentially results from the more localizing behavior of both the deep, partially molten, and shallow parts of this extensional shear zone distribution.
ISSN: 1525-2027

hal-00644844
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00644844
DOI : 10.1029/2011GC003627

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé : International audience
Serpentinites are one of the major components of the oceanic lithosphere and are stable in the slab and the mantle wedge up to 100-150 km depth in subduction zones. During oceanic mantle hydration and alteration, they trap trace and fluid mobile (FME: B, Li, As, Sb, Rb, Ba, Cs, Sr, U and Pb) elements that participate to elemental transfer occurring between the dehydrating slab and the mantle wedge in subduction context. The Lanzo massif is an eclogitized oceanic lithosphere that preserved its oceanic structure and recorded different steps of serpentinization/de-serpentinization from oceanic lizardite to prograde antigorite in subduction context, up to its dehydration and secondary olivine crystallization, and finally retrograde antigorite during massif exhumation. It constitutes a suitable place to study trace element behavior during serpentinization/de-serpentinization processes and associated chemical transfers between the different envelopes of the oceanic lithosphere and the mantle wedge. Geochemical analyses of serpentine and associated minerals show that the serpentinization/de-serpentinization of the Lanzo massif took place in a relatively closed system without significant trace element transfer between the different parts of the oceanic lithosphere. In the deeper part of the lithosphere, from the slightly serpentinized mantle peridotites (SSP, < 20% serpentinization) to the paleo-Moho, composed of massive serpentinites (MS, 80% serpentinization), the trace elements mobility is reduced. The chemical composition of lizardite and antigorite is homogenized with the local degree of serpentinization: in SSP, serpentine veins composition is inherited from the host mineral while, in MS, their composition is homogenous between destabilized phases at the scale of the outcrop (~ 5 m). In the shallowest part of the oceanic lithosphere, from the paleo-Moho to the oceanic paleo-seafloor, the serpentinites are foliated (FS, > 90% serpentinization). In that zone, the alpine deformation enhances the mobility of trace elements and permits their redistribution and the homogenization of antigorite composition at massif scale. Locally, in the SSP and MS, the crystallization of metamorphic veins of ~ 1-2 m corresponds to channelized fluid flows that allowed fluid transfers - and thereby trace elements - to longer distance. The successive crystallizations of antigorite and then olivine are accompanied by a diminution of some FME (B, Li, As, Sb, Ba, Rb) and Eu contents attesting that these elements are removed from slab to mantle wedge during subduction.
ISSN: 0009-2541

hal-00937661
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00937661
DOI : 10.1016/j.chemgeo.2013.08.025

Éditeur(s) : HAL CCSD Oxford University Press (OUP)
Résumé : The First International Orogenic Lherzolite Conference was held in Montpellier, France, in 1990 (Menzies et al., 1991Go). Subsequent Orogenic Lherzolite Conferences were held in Granada, Spain in 1995, Pavia, Italy in 1999 and Samani, Japan in 2002. A vital aspect of all these meetings was the opportunity to visit nearby exposures of mantle peridotites: to date, participants have visited Lherz in France; Baldissero, Balmuccia, Erro Tobio, Finero, Lanzo and Liguria in Italy; Ronda in Spain; Beni Bousera in Morocco; and Horoman in Hokkaido, Japan. Peer-reviewed papers from all four conferences were published in the Journal of Petrology in 1991, 2001 and 2004 and, in one instance, in Chemical Geology in 1996.
ISSN: 0022-3530

hal-00496489
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00496489
DOI : 10.1093/petrology/egp098

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : In 1996 the European Commission Humanitarian Office (ECHO) launched a regional approach for disaster preparedness, focusing in its first phase on Central America, Caribbean and Southeast Asia (including Bangladesh). The first step in this process was the preparation of a «diagnostic study» that involved a situation review of the countries in these regions with regard to their vulnerabilities, disaster preparedness capacities and national plans or policies for disaster management.The Centre for Research on the Epidemiology of Disasters of the Université Catholique de Louvain (UCL) served as ECHO’s principal technical support with the collaboration of other institutions in Europe and the regions.The present «diagnostic report», covering Central America and the Caribbean, has been carried out by the Centre International pour la Formation et les Echanges en Géosciences (CIFEG) under the supervision of Professor Robert D’Ercole (Université de Savoie, Chambéry).Mr. Thierry Lesales (Université des Antilles et de la Guyane) participated closely in the drafting of this report and was actively involved in the field missions with Mr D’Ercole where they met and interviewed numerous national officials, non-governmental organisations and regional and international bodies. Further assistance was provided by Claudine Misson (CRED) for the interviews and information collected in the Dominican Republic. The report also draws from an earlier mission undertaken by Dr. Philippe Masure (BRGM, France), Christian Bugnion (CRED) and Alexandra Angulo (CRED) who undertook some of the preparatory work for the diagnostic study.This report presents an analysis of the disaster preparedness situation in Central America and the Caribbean and provides some preliminary recommendations regarding priorities and future programme direction. As such it remains primarily a descriptive study. It is expected to form the basis for the formulation of the ECHO Disaster Preparedness Action Plan.
En 1996, la Oficina Humanitaria de la Comunidad Europea (ECHO) lanzó la iniciativa de un enfoque regional en materia de preparación a los desastres, concentrándose inicialmente en las regiones de América Central, Caribe y Asia del Sureste (incluyendo a Bangladesh). La primera fase de este proceso fue la preparación de un « diagnóstico» que implicaba un examen de la situación de los países de cada una de estas regiones en relación a la vulnerabilidad, la capacidad de preparación a los desastres y las políticas y planes nacionales en materia de gestión de desastres.El Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), de la Université Catholique de Louvain (UCL), ha sido el principal apoyo técnico de ECHO para esta iniciativa, con la colaboración y asistencia de otras instituciones en Europa y en las regiones arriba mencionadasEl presente informe que cubre América Central y el Caribe, fue realizado por el International Centre for Training and Exchanges in Geosciences (CIFEG), bajo la dirección del Profesor Robert D'Ercole (Université de Savoie).Thierry Lesales (Université des Antilles et de la Guyane) participó de cerca a la realización de este documento y estuvo activamente implicado junto al Profesor D'Ercole en las misiones que se realizaron en varios países. En el curso de estas misiones, se entrevistaron con numerosos representantes de gobiernos nacionales, de ONGs y de organizaciones regionales e internacionales Se contó igualmente con la asistencia de Claudine Misson (CRED), quien realizó la misión en República Dominicana. El informe se basa igualmente en una misión anterior llevada a cabo por Philippe Masure (BRGM, France), Alexandra Angulo (CRED) y Christian Bugnion (CRED), la cual realizó parte del trabajo preparatorio para el diagnóstico.El informe presenta un análisis de la situación en América Central y el Caribe y provee recomendaciones preliminares para las prioridades y dirección del futuro programa. En el marco de la segunda fase, está destinado a servir de base para la formulación del Plan de Acción de Preparación a los Desastres de ECHO.
Depuis 1994, ECHO (Office Humanitaire de la Commission Européenne, devenu le service de la Commission européenne à l’aide humanitaire et à la protection civile) a financé, à l'échelle mondiale, de nombreuses opérations pour la prévention et la préparation aux catastrophes (catastrophes naturelles principalement) Ces financements ont répondu aux demandes d'ONG et d'organisations internationales qui ont-elles-mêmes mis en oeuvre les projets correspondants. Les évaluations de ces opérations ont donné des appréciations positives. Cependant, ECHO souhaite s'impliquer davantage dans la prévention et la préparation aux catastrophes et mieux cibler ses actions pour une plus grande cohérence d'ensemble.Au cours de la réunion du 16 juillet 1996, le Comité d'Aide Humanitaire a approuvé la nouvelle approche régionale proposée par ECHO pour son programme de prévention, d'atténuation et de préparation aux catastrophes, le DIPECHO (Dlsaster Preparedness ECHO), pour la période 1996—1998. Ce programme doit s'appliquer dans un cadre régional en concentrant d'abord ses financements sur des plans d'action dans les Caraïbes, en Amérique Centrale, en Asie du Sud-Est et au Bangladesh. Par ailleurs, au lieu de répondre exclusivement aux demandes de financements spécifiques d'ONG, d'organisations internationales et de gouvernements, ECHO souhaite préparer des plans d'action et déterminer les partenaires les plus appropriés pour une mise en oeuvre dirigée par ECHO même. En outre, le DIPECHO a pour objet de rendre plus efficace l'action de l'ensemble de l'Union Européenne, par une étroite coordination de son action avec celles de la Commission et des Etats Membres. Il est enfin prévu de faire précéder la préparation des plans d'action par une phase de diagnostic au cours de laquelle seront identifiés, pour chaque région, les risques, les structures et politiques de prévention existantes aux niveaux communautaire, national et régional, ainsi que les appuis extérieurs en cours et à venir. L'objectif est non seulement de déterminer les lacunes, mais également d'évaluer la cohérence et l'efficacité des systèmes de réponse dans leur ensemble......Dans ce contexte, une première mission exploratoire a été réalisée du 30 septembre au 12 octobre 1996 dans les Caraïbes et l'Amérique Centrale (quatre pays visités) et a débouché sur un premier rapport (A. Angulo, Ch. Bugnion, Ph. Masure, "Rapport de mission exploratoire dans les Caraïbes ct en Amérique Centrale pour DIPECHO").Ce rapport apporte de nombreuses informations et en particulier:(1) il définit le cadre conceptuel, insistant, à juste titre, sur le fait que la prévention et la préparation doivent être distinguées de l'aide d'urgence et qu'elles font partie d'un processus continu au même titre que le développement ;(2) il présente les principales organisations régionales et internationales, et leurs activités dans le domaine de la prévention et de la préparation;(3) il met en évidence les grands types de besoins et fournit les premières orientations pour le programme DIPECHO......Le présent rapport, constituant le diagnostic proprement dit, fait suite à une deuxième série de missions effectuées dans la même région. Il vise à compléter les apports de la mission exploratoire, notamment par:(a) une analyse des catastrophes et de leurs conséquences:(b) une évaluation comparée des risques dans la région;(c) une analyse détaillée des réalisations et des besoins en matière de réduction des risques et des conséquences des catastrophes naturelles ;(d) un examen des conditions actuelles pour un programme DIPECHO cohérent, réalisable et efficace, avec, en particulier, la prise en compte de l’organisation actuelle de la prévention et de la préparation dans la région et un état des appuis extérieurs ;- des propositions de lignes d'actions prioritaires pour le DIPECHO......Le diagnostic s'est appuyé sur une importante documentation : travaux scientifiques, études et rapports recueillis auprès du CRED-Université Catholique de Louvain, du CIFEG, du DHA, de l’IDNDR, de divers organismes sur le terrain (notamment le centre de documentation de San José au Costa Rica), et d'universités européennes (Université de Savoie. Chambéry, Université de Lausanne). Mais ce sont avant tout les nombreux entretiens menés lors des missions (près de 200) qui ont donné corps au diagnostic.Treize pays Ont été visités entre le 22/01 et le 07/03/1997 :- République Dominicaine (C Misson);- Costa Rica, Guatemala, Nicaragua et Cuba (R. D'Ercole) ;- Antigua, Barbade, Haïti, Jamaïque, Ste-Lucie, St-Maarten, St-Vincent et le Guyana (Th. Lesales).Leur choix a été déterminé en concertation avec ECHO, le CRED-UCL et le CIFEG. Ils ne recouvrent pas l'ensemble des pays qu'il aurait été théoriquement possible de visiter. Cependant, le choix de pays-clés, les contacts établis avec de nombreux organismes de portée régionale et la documentation consultée, ont permis de bâtir un diagnostic d'ensemble......L'étude comporte trois parties.La 1e partie constitue une analyse des catastrophes en termes de bilan et de risque. Il s'agit, à l'aide de cartes, notamment, de montrer les effets des catastrophes naturelles en Amérique Centrale et dans les Caraïbes, de présenter la répartition et la fréquence des aléas naturels et de procéder à une analyse de critères de vulnérabilité. L'objectif est, enfin, de déterminer des niveaux de risque, à l'échelle de la région, compte tenu des dangers naturels et des critères de vulnérabilité.La 2° partie est l'étude des actions entreprises dans la région, ces dernières années, afin de réduire les risques et les conséquences des catastrophes. Cette étude permet de dégager des lacunes et des besoins. Les différentes composantes entrant dans le processus de réduction des catastrophes sont retenues : recherche scientifique et technique, prévention stricto sensu, préparation, information / formation. L'accent est également placé sur les modes actuels d'application des politiques de réduction des risques : de l'approche sectorielle à l'approche intégrée.La 3e partie traite des conditions actuelles pour la mise en oeuvre d'un programme DIPECHO cohérent et efficace. Quatre aspects fondamentaux sont analysés: les particularités régionales et nationales (l'hétérogénéité et ses conséquences); les faiblesses et qualités institutionnelles aux différents échelons géographiques: les caractéristiques des organismes susceptibles de contribuer à la mise en oeuvre du DIPECHO; le rôle actuel et en perspective de la Communauté Européenne et des Etats Membres.Chaque partie comporte une conclusion partielle La conclusion générale reprend les idées force des conclusions intermédiaires ct débouche sur des lignes d'actions prioritaires recommandées pour le DIPECHO......L'étude confiée au CIFEG par le CRED-UCL et ECHO a été coordonnée par Robert D'Ercole (Département de Géographie, Université de Savoie, Chambéry, France). Elle a bénéficié de la collaboration de Thierry Lesales (Département de Géographie, Université des Antilles et de la Guyane, Martinique, France) et de Patrick Pigeon (Département de Géographie, Université de Savoie, Chambéry, France). Ont également contribué à la réalisation de celle étude: Claudine Misson (CRED-UCL, Belgique), Jean-Claude Napias (CIFEG, directeur), Jacques Giri (CIFEG, président), Sylvie Orlyk (CIFEG, secrétariat).
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01196496

hal-01196496
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