Lionel Sonnette

Etude structurale et paléomagnétique de la

courbure des systèmes plissés et chevauchants

des arcs de Nice, de Castellane et du Nord-Est

de Taiwan

Lionel Sonnette

Problématique 01/42

Les chaînes de Castellane, de Nice et du NE de Taiwan sont arquées

Problématique

NE Taiwan

Coupes tirées de Malavieille 2010 et Laurent et al. 2000

02/42

Arc de Castellane

S NEN|SO

NO SE

Les arcs de Taipei, de Castellane et de Nice sont des arcs d’avant-pays

0 km

2 km

4 km

Problématique 03/42

Ces chaînes résultent d’une convergence associée à une ouverture arrière-arc

04/42

Paramètres contrôlant la géométrie d’un arc d’avant-pays

Reiter et al., 2011 Macedo et Marshak, 1999

Problématique 05/42

Qui de l’indentation ou de la configuration de

l’héritage structural contrôle la courbure des

arcs de Nice, de Castellane et de Taipei ?

Problématique

Problématique 06/42

Il est nécessaire de comparer

Configuration de l’héritage avant l’orogenèse

Forme de l’arcavec

1- Identifier les structures héritées

2- De les restaurer avant la formation de l’arc

Détermination des trajectoires de raccourcissement

Détermination des trajectoires de contraintes

Caractérisation des rotations d’axe vertical

Problématique 07/42

Plan

1. La courbure des arcs de Nice et de Castellane et les méthodes• Héritage

• Déformations , contraintes, rotations et détails des méthodes

• Restauration

2. La courbure de l’arc de Taipei• Héritage

• Déformations et rotations

3. Conclusions et perspectives

08/42Les arcs de Castellane et de Nice

09/42

L’héritage structural

Les arcs de Castellane et de Nice

Orientation des structures:

• N-S

• E-O

• NE-SO

10/42

Trajectoires de raccourcissement horizontalesdéduites de l’orientation des axes de plis

Les arcs de Castellane et de Nice

11/42Arc de Castellane et de Nice / Utilisation de l’ASM

Champ de déformation initial => directions de raccourcissement ASM( Anisotropie de Susceptibilité Magnétique)

Echantillonnage et mesure:

Principe:

12/42Arc de Castellane / Utilisation de l’ASM

Résultats :

Interprétation: les tenseurs d’ASM pour des roches sédimentaires sont le résultat de

1) L’enfouissement de la roche => raccourcissement vertical

2) L’occurrence d’évènements compressifs => raccourcissement horizontal

Linéationmagnétique

13/42Les arcs de Castellane et de Nice

Résultats ASM

Terres noires jurassiquesMarno-calcaires crétacéSables miocènes Marnes bleues éocènesArgilites oligocènes

14/42

Trajectoires de contraintes

Les arcs de Castellane et de Nice

15/42Les arcs de Castellane et de Nice

Trajectoires de σ1 Oligocène~N35 et N60

Trajectoires de σ1 Miocène

N-S

16/42

Paléomagnétisme et Rotations d’axe vertical

Echantillonnage et mesure:

Les arcs de Castellane et de Nice

Principe:

17/42

Paléomagnétisme et Rotations d’axe vertical

Les arcs de Castellane et de Nice

Résultats :

18/42

Paléomagnétisme et Rotations d’axe vertical

Les arcs de Castellane et de Nice

Interprétation – site unique:Pôles magnétiques de référence

pour la nappe de Digne

(Cairanne, 2003)

Composante A

et incertitude

19/42Les arcs de Castellane et de Nice

Interprétation plusieurs sites :

Paléomagnétisme et Rotations d’axe vertical

Para

mèt

re k

% Débasculement

20/42Les arcs de Castellane et de Nice

branche occidentale arc de Castellane

Chabert-Pelline, 1996Aubourg et Chabert-Pelline, 1999

21/42

Test du pli composante A – branche orientale arc de Castellane

Les arcs de Castellane et de Nice

Cairanne, 2003Cette

étude

Cette étude

22/42

Réaimantation ?

Les arcs de Castellane et de NiceLabaume et al., 2008

Sztrakos et du Fornel, 2003

23/42Les arcs de Castellane et de Nice

Test du pli composantes A – arc de Nice

24/42Les arcs de Castellane et de Nice

Paléomagnétisme et Rotations d’axe vertical

25/42

Reconstitution palinspatique

Les arcs de Castellane et de Nice

26/42Les arcs de Castellane et de Nice

27/42Les arcs de Castellane et de Nice

28/42Arc de Castellane

29/42Arc de Castellane

Résultats et apports de mon étude des arcs de Nice et de Castellane

contrôle de l’héritage dans la courbure des arcs

directions de raccourcissement ASM

trajectoires de σ1 dans l’arc de Nice

rotation antihoraire de 60° dans l’arc de Castellane

importance de la phase Oligocène dans la région niçoise

30/42Arc de Taipei

2. La courbure de l’arc de Taipei

31/42Arc de Taipei

Cadre géologique

50 km

32/42Arc de Taipei

L’héritage structural Orientation des structures:

• N070°E

• N060°E

• N040°E

33/42Arc de Taipei

Trajectoires de raccourcissement

Arc de Taipei

Paléomagnétisme et Rotations d’axe vertical

30/40

Lee et al., 1991Lue et al., 1995

Tests débasculement=

Aimantations post-, syn- et anté déformation

Mon étude

?

35/42Arc de Taipei

Hypothèse monobloc

36/42Arc de Taipei

37/42Arc de Taipei

Résultats et apports de mon étude de l’arc de Taipei

la courbure est héritée et acquise dès l’initiation de l’orogenèse

directions de raccourcissement ASM

rotation horaire de 20° dans la branche occidentale

occurrences probables de phénomènes de réaimantation et la

perspective de la succession d’une rotation antihoraire puis horaire

38/42Conclusion

3. Conclusions générales

39/42Conclusion

Un total de 2559 échantillons ont été analysés pour les études ASM et paléomagnétiques

40/42

Etude paléomagnétique

50% échantillons non-interprétables

Désaimantation AF et T°C+AF=> difficulté d’effacer la composante visqueuse

Lacunes Avantages

1151 échantillons ont été désaimantés à plus 80%

Identification de composantes B visqueuses et

A anté- ou syn-ε

Mes rotations = rotations études antérieures

Minéralogie magnétique insuffisante

41/42Conclusion

Contrôle de la courbure

Héritage versus Indenteur

+

+

+-

-

-Arc de Castellane

Arc de Nice

Arc de Taipei

42/42Conclusion

Perspectives

valider mes différents modèles d’acquisition des courbures

d’arcs :

modélisation analogique et/ou numérique

réalisation de coupes équilibrées

valider l’occurrence des réaimantations :

réalisation test du pli

étude rigoureuse de la minéralogie magnétique

Mes missions à Taiwan ont été financées par

Remerciements

Et par

Et par

Les analyses ont été réalisées à

Et au

Merci de votre attention