Caractérisation de la limite de plaque Ibérie-Eurasie : datation de la proto-collision pyrénéenne

Responsable(s) du Projet : N. Saspiturry, P. Munch, P. Labaume, P. Monié et D. Charpentier (Université de Franche Comté)

Financement(s) : Géosciences Montpellier 2023

Résumé du Projet : Les Pyrénées représentent l’un des objets géologiques français les plus emblématiques. La naissance de cette chaîne découle d’une histoire tectonique complexe, marquée par la collision entre l’Ibérie et l’Eurasie oblitérant une partie de l’histoire géologique de ce domaine. En effet, l’individualisation de cette limite de plaque remonte au Crétacé inférieur. A cette époque, la dérive de l’Ibérie en direction du Sud-Est induit une phase de rifting engendrant l’amincissement de la lithosphère et l’exhumation du manteau. Les témoins de cet épisode extensif sont d’ailleurs toujours visibles comme en attestent les 40 affleurements de lherzolites incorporés au prisme orogénique.

Le Bassin de Mauléon, localisé dans les Pyrénées occidentales, en est l’autre témoin principal. Le manteau para-autochtone y est préservé à faible profondeur (~ 10 km), comme en témoignent la forte anomalie gravimétrique positive de Bouger et les vitesses d’ondes P mesurées en soin sein (7,3 km/s). Le chevauchement de Lakora, bordant cette protubérance mantéllique, représente la limite de plaque entre l’Ibérie et l’Eurasie, en faisant le trait paléogéographique le plus significatif des Pyrénées occidentales. Cette structure contrôle à la fois (1) l’exhumation du manteau au cours du crétacé inférieur (jeu normal primaire), (2) le sous-charriage, au cours du Tertiaire, de la marge proximale ibérique sous la plaque européenne (réactivation en faille inverse), (3) la distribution actuelle de la sismicité ouest-pyrénéenne (réactivation secondaire en faille normale dans sa partie profonde, i.e. « thick-skin ») et (4) la migration actuelle de l’hydrogène naturel émanant de la serpentinisation du manteau présent sous le bassin. Ce projet a donc pour but de contraindre l’évolution de cette structure au cours des différents épisodes géodynamiques responsables de son activation/réactivation.

Le chevauchement de Lakora étant segmenté, ce projet ambitionne également d’identifier si l’inversion du système de rift pyrénéen s’initie de manière homogène et synchrone ou si cette segmentation induit une compartimentalisation de la déformation compressive spatialement et temporellement (datations 40Ar/39Ar). La réponse à cette question est fondamentale de manière à approcher les modalités de fermeture du rift pyrénéen et leur lien avec les reconstructions cinématiques (fermeture orthogonale vs. fermeture en ciseau). D’un point de vue méthodologique, ce projet permettra de calibrer l’influence de la thermicité syn-compressive sur le système 40Ar/39Ar.

Ce projet, transverse aux axes Orogènes et Bassins et Géoressources de Géosciences Montpellier, est principalement porté par des membres de GM avec des collaborateurs avec l’Université Franche Comté et avec le BRGM.

Références Bibliographiques :

N. Saspiturry, C. Allanic, G. Courrioux, O. Serrano, A. Lahfid, B. Le Bayon, T. Baudin, P. Razin, B. Issautier, 2022. Lithospheric transfer zones driving the non-cylindrical shape of the Pyrenean orogen. Journal of structural Geology. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2022.104535.

N. Saspiturry, C. Allanic, P. Razin, B. Issautier, T. Baudin, E. Lasseur, O. Serrano, S. Leleu, 2020. Closure of a hyperextended system in an orogenic lithospheric pop-up, Western Pyrenees: The role of mantle buttressing and rift structural inheritance. Terra Nova, https://doi.org/10.1111/ter.12457.

N. Saspiturry, A. Lahfid, T. Baudin, L. Guillou-Frottier, P. Razin, B. Issautier, B. Le Bayon, O. Serrano, Y. Lagabrielle, B. Corre, 2020. Paleogeothermal Gradients across an Inverted Hyperextended Rift System: Example of the Mauléon Fossil Rift (Western Pyrenees), Tectonics. https://doi.org/10.1029/2020TC006206.

N. Saspiturry, B. Issautier, P. Razin, S. Andrieu, E. Lasseur, C. Allanic, O. Serrano, T. Baudin, B. Cochelin, 2021. Review of the Mauléon hyperextended basin syn-rift to breakup depositional environments (western Pyrenees). BSGF – Earth Sciences Bulletin. https://doi.org/10.1051/bsgf/2021044.

N. Saspiturry, B. Issautier, P. Razin, T. Baudin, R. Asti, Y. Lagabrielle, C. Allanic, O. Serrano, 2021. Review of Iberia-Eurasia plate-boundary basins: Role of sedimentary burial and salt tectonic during rifting and continental breakup. Basin Research. https://doi.org/10.1111/bre.12529.

Asti, R, N. Saspiturry, P. Angrand, 2022. The Mesozoic Iberia-Eurasia diffuse plate boundary: A wide domain of distributed transtensional deformation progressively focusing along the North Pyrenean Zone. Earth-Science Reviews. DOI: 10.1016/j.earscirev.2022.104040

B. Issautier, N. Saspiturry, O. Serrano, 2020. Role of structural inheritance and salt tectonics in the formation of pseudosymmetric continental rifts on the European margin of the hyperextended Mauléon basin (Early Cretaceous Arzacq and Tartas Basins). Marine and Petroleum Geology special volume. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2020.10439