Faculté des sciences

Comportement des systèmes isotopiques ³⁹Ar-⁴⁰Ar et Rb-Sr dans les zones de cisaillement : exemples du massif de l'Aar (massifs cristallins externes) et de la nappe de Suretta (Alpes centrales suisses)

Challandes, Nathalie ; Persoz, François (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2000 ; 1537.

L'étude géochronologique et tectono-métamorphique des zones de cisaillement générées dans des conditions métamorphiques de bas à moyen grade a été enteprise dans deux domaines majeurs de la chaîne Alpine (suisse): le domaine externe et le domaine interne. Ce travail est plus particulièrement centré sur l'étude du comportement des systèmes isotopiques 39 Ar-40 Ar et Rb-Sr dans des... Plus

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    Résumé
    L'étude géochronologique et tectono-métamorphique des zones de cisaillement générées dans des conditions métamorphiques de bas à moyen grade a été enteprise dans deux domaines majeurs de la chaîne Alpine (suisse): le domaine externe et le domaine interne. Ce travail est plus particulièrement centré sur l'étude du comportement des systèmes isotopiques 39 Ar-40 Ar et Rb-Sr dans des mylonites tertiaires affectant des granitoïdes varisques: granite de l'Aar et graniodiorite du Grimsel (massifs cristallins externes) et rhyolite de Roffna (nappe de Suretta). Le but est de tester l'influence de la déformation dans les zones de cisaillement où la taille des grains diminue en fonction de l'augmentation de l'intensité de la déformation et, d'appréhender le rôle des circulations fluides sur la fermeture isotopique des deux systèmes chronologiques considérés. Les résultats géochronologiques sur les minéraux des zones de cisaillement ont mis en évidence la forte influence des circulations de fluides tardifs sur le comportement des systèmes 39Ar-40Ar et Rb-Sr. Ils démontrent que la température n'est pas le paramètre limitant la fermeture isotopique pour les granitoïdes du massif de l'Aar (conditon s du faciès schistes verts). Dans les zones de cisaillement du massif de l'Aar, des datations 39Ar-40Ar sur micas sont interprétées comme des âges de déformation ductile autour de 21-l7 Ma et des datations Rb-Sr sont condidérées comme des âges de ré-équilibration partielle dues à des circulations de fluides tardifs vers 12-10 Ma. Dans la rhyolite de Roffna, le comportement du système argon dans les micas cristallisés dans la schistosité contemporaine du cisaillement est peu sensible à l'influence de circulations de fluides tardifs. Les datations 39Ar-40Ar sur phengites (par paliers de chauffage et laser UV) définissant la schistosité alpine S1 sont interprétées comme des âges de cristallisation autour de 49-42 Ma. Par contre, le système Rb-Sr dans ces zones de cisaillement est fortement affecté par des circulations fluides et permet en partie d'approcher le moment de ces circulations tardives dans les mylonites. Les datations Rb-Sr sur minéraux sont condidérées comme des âges de ré-équilibration partielle due à des circulations de fluides tardifs vers 23 Ma. L'acquisiton de nouvelles données tectono-métamorphiques au front de la nappe de Suretta a par ailleurs permis de calibrer l'évolution P-T-d-t de cette unité. Elle peut être résumée de la manière suivante: La première phase de déformation D1 (HP-LT. faciès schistes bleus) liée à la subduction progressive des nappes de Tambo et Suretta dans le prisme d'accrétion valaisan s'effectue entre 49 et 42 Ma (âges 39Ar-40Ar sur phengites). Elle est suivie par une phase d'entension syn-collision, la déformation D2, associée à une ofrte décompression jusqu'à des conditions de faciès schistes verts. Lors de l'exhumation de ces unités, le complexe intrusif du Bergell s'est mis en place vers 32-30 Ma en recoupant les structures des déformations D1 et D2. Ce marqueur temporaine fixe la limite inférieure de l'âge de l'activité de la déformation D1 à 30 Ma. La déformation D3 est probablement syn- à post-intrusion du Bergell et s'interrompt peu avant l'intrusion du leucogranite de Novate. Ce leucogranite d'origine crustal est daté à 25 Ma. L'âge de la quatrième déformation D4 est syn- à tardi-Novate entre 25-18 Ma. A partir de ces nouveaux résultats isotopiques et des études tectono-métamorphiques, une corrélation entre les processus géodynamiques responsables de la formation de la chaîne Alpine depuis les domaines internes vers les domaines externes et les circulations de fluides majeures lors des processus orogéniques est proposée pour cette partie des Alpes suisses.