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Soutenance de thèse de Huixin Guan

Les marges passives volcaniques: origine, structure et développement, jeudi 12 juillet 2018, IUEM amphi D, directeur de thèse Laurent Geoffroy

 

 

 

Résumé

 

Une marge passive est une zone de transition non-active entre lithosphère continentale et lithosphère océanique. De nombreuses marges passives présentent un fort développement magmatique (>50%). Ces marges passives volcaniques (MPVs) marquent la rupture lithosphérique au-dessus d’un manteau en fusion et sont typiquement caractérisées par l’intrusion et l’extrusion d’un volume significatif de produits magmatiques dans la croûte lors des périodes ante-rift, syn-rift et post-rift. Ces marges sont parties intégrantes des grandes provinces magmatiques (LIPs).

A partir d’une compilation bibliographique, de données sismiques (profils de sismique réflexion ION-GXT, sismique 3D) et d’observations réalisées sur le terrain à l’Est et à l’Ouest du Groenland, les objectifs de cette thèse étaient : (1) de mieux définir la notion et la structure de marge passive volcanique dans les contextes d’extension lithosphérique polyphasée, (2) de mieux caractériser certains aspects mal compris comme la structure des MPVs obliques, les modes tectoniques d’accommodation des flexures de la croûte supérieure sous les SDRs et l’interprétation des SDRs externes et, (3), de définir la place dans le temps et dans l’espace de la rupture magmatique à l’échelle de la fragmentation d’un super continent comme la Pangée.

Les principaux résultats obtenus au cours de cette thèse sont les suivants :
1) La rupture d’un supercontinent (et la formation des marges passives associées) semble être facilitée par l’injection de magma dans la lithosphère. La dynamique du manteau sous- lithosphérique fragilise cette lithosphère avant la fusion, en particulier le long des structures héritées, mais la rupture continentale, souvent associée à des points triples, est toujours syn-magmatique. Cette rupture peut se propager ensuite de manière non-magmatique (formation de marges passives non-magmatiques) (article en préparation);
2) La géométrie de la transition continent-océan peut être rendue complexe par un polyphasage tectonique (rift sédimentaire précédant la formation d’une MPV). Dans ce cas, la vergence opposée entre détachements du rift sédimentaire et de la MPV conduit à l’isolement d’un « bloc L » dont la géométrie et la subsidence sont fonction de la quantité d’extension initiale du rift sédimentaire et de la durée qui sépare les deux périodes tectoniques, sédimentaires et volcaniques;
3) La limite continent-océan n’est pas facile à définir au niveau des MPVs. Des arguments concordants montrent que les SDRs externes, même s’ils produisent des anomalies magnétiques claires, sont découplés tectoniquement d’une croûte ductile qui pourrait correspondre à une croûte inférieure continentale exhumée, en accord avec certains modèles thermomécaniques. Dans ce contexte, du matériel d’origine continental pourrait exister en profondeur de manière continue au niveau de rides asismiques transverses comme la GIFR dans l’Atlantique Nord, l’Islande constituant un « bloc C » (article soumis);
4) La construction des SDRs internes est contrôlée par des dykes, mais aussi par du magma qui circule dans les failles de détachement qui accommodent ces flexures crustales; ces failles particulières définissent un nouveau type de failles, les « failles magmatiques », probablement asismiques. La flexuration de la croûte supérieure au niveau du « hanging-wall » de ces détachements est analogue à celle d’une entité rigide et élastique en permanence injectée de dykes. Les contraintes principales ne sont pas horizontales et un découplage peut exister à l’extrados des flexures accommodé par des injections de magma syn-tectoniques sous forme de laccolithes injectés entre la croûte supérieure et la base des SDRs.

Mots clés : marges passives volcaniques, SDRs, intrusions, extension lithosphérique, fragmentation continentale