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Les chaînes asiatiques

La communauté des géosciences s’est longtemps focalisée sur l’histoire cénozoïque de l’ensemble orogénique asiatique afin de comprendre l’origine des reliefs parmi les plus hauts du monde. Mais c’est un ensemble fondamentalement polyphasé dont il convient de déconvoluer les différentes étapes afin d’identifier, par exemple, la contribution réelle des orogenèse successives et cumulées observées aujourd’hui.

  • L’orogénèse indosinienne : une époque tectoniquement agitée aux confins de l’Asie.

L’Asie est considérée comme une mosaïque de blocs dont les limites actuelles sont matérialisées par de grands décrochements lithosphériques ou par des zones d’intenses épaississements crustaux. Ces limites de blocs sont généralement étudiées pour les déformations tertiaires dues à la collision Inde-Asie qui les réactive, mais en fait l’histoire de l’Asie est beaucoup plus complexe. En effet, l’orogénèse triasique ou "Indosinien" est une des grandes phases de déformation de l’Asie qui a précédé la collision Tertiaire. La notion d’orogénèse indosinienne a été établie au début du siècle dernier en Indochine par les géologues français Jacques Deprat, et Jacques Fromaget, partant de l’observation de la discordance angulaire des “ couches rouges ”, dites néotriasiques et datées du Norien (Trias supérieur), sur des terrains sous-jacents plissés et métamorphiques. Les données récentes, acquises au Vietnam, à Songpan-Garze (Est Tibet) et en Chine du Sud, ont permis de caractériser la géométrie et la cinématique des structures indosiniennes, d’en préciser l’âge et la répartition.

1/ Les orogènes superposés au Vietnam.

Les travaux que nous avons réalisés dans la péninsule indochinoise depuis une dizaine d’années ont été focalisés sur les structures affleurant au Vietnam, ainsi que sur leurs prolongements qui s’étendent en territoire laotien. Cette région est occupée par la Chaîne Truong Son, ou Cordillère Anamitique. L’étude de la tectonique cénozoïque (faille du Fleuve Rouge) réalisée par ailleurs, spectaculaire quant à ses conséquences, avait quelque peu occulté l’histoire antérieure de cette région. Les travaux qui se sont alors attachés à déchiffrer son évolution structurale ont mis en évidence sa complexité qui repose sur la superposition des événements thermotectoniques s’étendant du protérozoïque supérieur au quaternaire.

Carte schématique du Vietnam (d’après Maluski et al., 2005)

C’est ainsi que des études d’abord réalisées sur le terrain, ont débouché sur une analyse radiométrique fine s’appuyant sur des résultats tectoniques et pétrologiques. On a utilisé pour cela les techniques Ar-Ar, et U-Pb. Dans le nord du Vietnam, le Massif du Song Chay ainsi que les Massifs de Song Ma-Song Da sont affectés par un métamorphisme syn-tectonique, daté à 240 Ma. La tectonique indosinienne dans cette région d’Asie du SE a pu ainsi être datée pour la première fois (Maluski et al., 1995 ; Lepvrier et al., 1997 ; Maluski et al., 2001). Il y a lieu de noter que cet épisode tectonique Indosinien s’est surimposé au Nord, dans le Massif de Song Chay à un protolithe granitique daté par la méthode U-Pb à 428 ± 5 Ma (Roger et al., 2000).

Vers le Sud, ce métamorphisme de 240-245 Ma se poursuit jusqu’à la latitude de Danang avec des structures s’infléchissant E-W.
Au Sud, le Massif de Kon Tum est occupé pro parte par des roches métamorphiques et magmatiques de haute température (granulites et charnockites). C’est à la faveur d’une série de datations Ar-Ar que l’on a pu définitivement démontrer que le métamorphisme indosinien et la tectonique associée s’étaient exercés sur ce massif (Vu Van Tich, 2004, Maluski et al., 2005).

Ceci a pour première conséquence d’étendre l’action de l’orogène Indosinien bien au-delà du Sud de la latitude de Danang, et de mettre en doute l’âge archéen du protolithe communément admis jusqu’alors. Ce deuxième point vient d’être définitivement éclairci puisqu’une série récente de datations U-Pb sur zircon et monazite. (Roger et al., 2007) vient de démontrer que l’âge de l’épisode granulitique se situe à 465 Ma et que dans la région centrale et occidentale du massif, les systèmes ont été remis à zéro par l’intrusion d’un stock charnockitique daté par U-Pb et Ar-Ar à 250 Ma, donc Indosinien.

Synthèse des âges Ar/Ar et U/Pb obtenus sur les granulites et les charnockites du Massif du Kon Tum (d’après Roger et al., 2007)

La superposition des épisodes thermotectoniques est donc bien une réalité dans l’Est de la péninsule indochinoise.
Ce processus de superposition se reproduit d’ailleurs au sein même de la Chaîne Truong Son dans son secteur septentrional lors du Cénozoïque, comme on a pu le démontrer à la faveur d’une étude radiométrique dans le massif du Bu Khang (ou Phu Hoat au Laos) (Maluski et al ; 1997 ; Jolivet et al., 1999). Ce massif, de forme ovoïde, allongé selon la direction générale NW-SE, comprend un cœur de granitoïdes orthogneissifiés bordé au N et au S par une faille normale qui a généré des roches ultramylonitiques, dont les biotites et les muscovites ont fourni des âges de 22 Ma, définissant ainsi l’âge d’un épisode majeur d’extension ductile vers le NE, lié aux mouvements générés par le jeu de la zone de faille du Fleuve Rouge. C’est à cette même période que nous avons pu attribuer le développement des rubis et des phlogopites qui leur sont associées dans les marbres reposant dans la couverture du massif du Bu Khang, comme dans ceux inclus à 500 km au NW dans les séries mylonitiques du Fleuve Rouge (Garnier et al, 2002 ; Thèse Garnier, 2003)










2/ La chaîne de Songpan-Garze : la plus grande chaîne triasique du monde.

Une chaîne triasique se suit sur des milliers de kilomètres entre les blocs de Chine du Nord, Chine du Sud, et Tibet Nord. La chaîne de Songpan Garze qui se présente sous la forme d’un triangle d’environ 200 000 km2, presque entièrement composé de flysh triasique, est limitée à l’Est par les séries chevauchantes qui forment la chaîne tertiaire du Longmen-Shan. Sa bordure Nord est soulignée par la suture d’Anyemaqen à l’est qui se prolonge par celle du Kunlun à l’ouest tandis que la bordure Sud-Ouest est marquée par la suture de Jinsha. Ces deux sutures sont la conséquence de la fermeture de la Paleo-Tethys.

Géodynamique de l’Asie Centrale (d’après Roger et al., 2003

La suture du Kunlun a été étudiée dans la région de Kokoxili. Deux granitoïdes de subduction ont été analysés par la méthode U /Pb sur zircon, leur mise en place est triasique (217±10 et 207±3 Ma) (Roger et al., 2003). Cette zone de subduction de Kokoxili est à relier avec la zone de subduction d’Anyemaqen (Konstantinovskaia et al., 2003) et des Qiling Shan à l’Est ainsi qu’avec la zone de subduction de Kudi à l’ouest (Matte et al., 1996). On est ainsi en présence d’une zone de subduction à vergence nord et qui se suivrait sur plus de 3000 km (Roger et al., 2003).
La suture de Jinsha qui sépare le bloc de Songpan du bloc de Qiangtang a été étudiée dans la région de Yushu. La signature isotopique des granites étudiés indique une origine liée à une zone de subduction qui aurait fonctionné elle aussi au Trias (U/Pb sur zircons : 206±7 et 204±1 Ma) et qui aurait une vergence sud (Roger et al., 2003).
Les subductions du Kunlun et de Jinsha à vergence opposée ont donc fonctionné d’une façon synchrone (Trias) (Roger et al., 2003). Nos données géochronologiques, géochimiques, les évidences structurales sur le sens de vergence, associées aux données récentes de paléomagnétisme, nous ont permis de proposer un nouveau modèle de reconstitution paléogéographique pour cette période (Permien – Jurassique inférieur) (Roger et al, 2003).

Reconstitution paléogéographique des principaux blocs asiatiques pour les périodes a) permien supérieur et b) jurassique inférieur, en utilisant, pour pôle de rotation, le pôle du Tarim obtenu par Gilder et al. (1996), (d’après Roger et al., 2003).

Le bassin sédimentaire de Songpan-Garze initié au Permien est formé par des sédiments détritiques triasiques de type flyschoïde dont l’épaisseur varie entre 10 et 15 km. La disparition de cet océan (Trias supérieur-Jurassique inférieur), liée à la subduction de l’océan Songpan sous le bloc Chine du Nord (sutures du Kunlun, Anyemaqen, Qinling) est responsable de la déformation intense des séries triasiques qui constituent la chaîne de Songpan. Les sédiments fortement plissés progressent vers le Sud sur la marge amincie de bloc Chine du Sud, par l’intermédiaire d’un grand décollement ductile localisé dans la couverture sédimentaire (silurienne, dévonienne) du socle du craton du Yangtsé (Chine du Sud). Des massifs granitiques syn- à post- cinématiques recoupent les déformation majeures associés à ce décollement. La datation à 197±6 Ma par la méthode U/Pb sur zircon du massif syncinématique de MaNai est interprété comme l’âge du décollement de Songpan. Cet âge est confirmé par l’âge de mise en place des deux massifs post cinématiques de Rilonguan et Markam à 195±6 et 187 ±1 Ma.
Une étude géochronologique pluri-méthodes (U/Pb, Rb/Sr, Trace de fission) a permis de tracer les courbes de refroidissement des granites Indosiniens du Kunlun (Kokoxili), du Qiangtang (Yushu) et de Songpan-Garze (Roger et al, 2003, 2004, Jolivet et al., 2001). Cette région semble présenter une histoire thermique homogène : mise en place des granites, puis refroidissement rapide pendant les 10 premiers Ma, suivie d’une période de stabilité jusqu’au tertiaire. Cette région a été soumise à un régime thermique constant durant le Jurassique supérieur et le Crétacé soit environ 100 Ma.

Courbes de refroidissement des granites liés à la zone de subduction du Kunlun (région de Kokoxili) (Roger et al., 2003)

Dans le bloc du Qiangtang (Tibet Nord), se développe une chaîne de montagne de direction E-W : “ la Tanggula Shan ” dont les sommets culminent autour de 6600 m. A la faveur des analyses (U-Pb et Rb-Sr) de deux granites et d’une rhyolite prélevés dans la partie orientale de cette chaîne, on a pu montrer pour la première fois la réalité d’un magmatisme d’âge éocène (39.4±0.6 Ma, 48.5±1 Ma , 51.4±0.6 Ma) dans le Nord Tibet. Ce magmatisme d’origine calco-alcaline pourrait provenir de la fusion partielle de la croûte inférieure du bloc de Songpan-Garze (Roger et al., 2000). Il serait à relier à une zone de subduction à vergence Sud du bloc de Songpan-Garze sous le bloc du Qiantang. Ceci est en accord avec les données géophysiques. A l’éocène, la collision Inde-Asie réactiverait donc la suture mésozoïque de Jinsha (Roger et al., 2000 ; Tapponnier et al., 2001).
Ces données sont un argument en faveur du modèle “ des trois Tibets ”, basé sur la croissance oblique, par zones de subductions successives vers le Nord (Tapponnier et al., 2001). Ce modèle présente l’avantage de coupler épaississement crustal et extrusion.