Étude thermobarométrique des Schistes Lustrés de l’unité basale du Monviso (Alpes, Italie). Résultats et interprétation

géodynamique.Pierre Lanari *

* Étudiant M1 STE, mention Géologie, Université Grenoble 1, OSUG, UJF (Pierre.lanari@e.ujf-grenoble.fr)

** LGCA, Université Grenoble 1, UMR5025, OSUG, UJF, CNRS, 1381 Rue de la Piscine, BP 53, F-38041 Grenoble Cedex 9, France (sguillot@ujf-grenoble.fr)

Maître de stage : Stéphane Guillot **

ORGANISATION DE LA PRESENTATION

INTRODUCTION

- Des Alpes à la fenêtre éclogitique du Monviso –

- Mécanismes d’exhumation des unités océaniques Liguro-Piémontaises –

- Le Monviso : massif HP/BT -

MINERALOGIE DES METASEDIMENTS

- Composition minéralogique -

- Analyses des grenats -

THERMOBAROMETRIE

- Contraintes et méthodes -

- Résultats sur les couples grenat phengite -

- Résultats sur les chlorites -

INTERPRETATION

- Reconstitution des trajets P,T -

- Interprétation géodynamique -

CONCLUSION

INTRODUCTION Des Alpes à la fenêtre éclogitique du Monviso

Ar, Argentera ; B, Barrême ; Be, Belledonne ; Ba, Baronnies ; Ch, Chartreuse ; Di, Diois ; DB, Dent Blanche ; DM, Dora Maira ; EU, Nappes de l’Embrunais-Ubaye ; GP, Gran Paradiso ; MB, Mont Blanc ; P, Pelvoux ; VB, Valensole Basin ; Ve, Vercors ; V, Viso ; S, Sezia.

INTRODUCTION Des Alpes à la fenêtre éclogitique du Monviso

Ar, Argentera ; B, Barrême ; Be, Belledonne ; Ba, Baronnies ; Ch, Chartreuse ; Di, Diois ; DB, Dent Blanche ; DM, Dora Maira ; EU, Nappes de l’Embrunais-Ubaye ; GP, Gran Paradiso ; MB, Mont Blanc ; P, Pelvoux ; VB, Valensole Basin ; Ve, Vercors ; V, Viso ; S, Sezia.

Schistes Lustrés :

• 95 % de métasédiments

• Métamorphisme SV & SB

Monviso :

• 5 % de métasédiments

• Métamorphisme éclogitique

Schistes Lustrés :

• 95% de métasédiments

• 5% d’ophiolites

Monviso :

• 5% de métasédiments

• 95% d’ophiolites

INTRODUCTION Mécanismes d’exhumation des unités océaniques

Modèle d’une subduction Alpine océan-océan avec formation :

• d’un prisme d’accrétion sédimentaire

• d’un chenal de subduction.

INTRODUCTION Mécanismes d’exhumation des unités océaniques

• Les schistes lustrés (SV – SB) proviennent du prisme d’accrétion sédimentaire

• L’unité du Monviso (Eclogitique) provient du chenal de subduction

INTRODUCTION Le Monviso : massif éclogitique HP / BT

1) Métasédiments, 2) Prasinites, 3) Pillow lava, 4) Gabbros indifférenciés, 5) serpentinites.

LC) Lago Chiaretto, LCo) Lago Costagrando, LF) Lago Fiorenza, LG) Lago Grande di Viso, LS) Lago superior.

UB) Unité Basale, LS) Lago superior, VM) Viso mozzo, PG) Passo Galarino, CT) Costa Ticino, TU) Traversetta unit.

MINERALOGIE DES METASEDIMENTS Composition minéralogique

Composition minéralogique :

• quartz (65%)

• phengite (15%)

• chlorite (10%)

• grenat (5%)

• épidote (2%)

• oxydes (3%)

• glaucophane (<1%).

MINERALOGIE DES METASEDIMENTS Analyses des grenats

Composition minéralogique :

• quartz (65%)

• phengite (15%)

• chlorite (10%)

• grenat (5%)

• épidote (2%)

• oxydes (3%)

• glaucophane (<1%).

(a) Composition chimique :

Fe : Ca :

Mg : Mn :

36.028.0 AlmX

13.006.0 pyrX

05.004.0 grosX

61.048.0 speX

MINERALOGIE DES METASEDIMENTS Analyses quantitatives : grenat

Composition minéralogique :

• quartz (65%)

• phengite (15%)

• chlorite (10%)

• grenat (5%)

• épidote (2%)

• oxydes (3%)

• glaucophane (<1%).

(a) Composition chimique :

Fe : Ca :

Mg : Mn :

36.028.0 AlmX

13.006.0 pyrX

05.004.0 grosX

61.048.0 speX

L’augmentation de pyrope et la diminution de spessartine indique que le cœur a enregistré la phase prograde du métamorphisme HP /BT.

(b) Zonation chimique :

THERMOBAROMETRIE Méthodes et contraintes

Méthodes empiriques utilisées :

• Grenat / Phengite : Krogh & Raheim 1978

• Phengite : Massone & Schreyer 1987

• Chlorite : Cathelineau & Nieva 1985

Contraintes :

• Teneur en des phengites

Krogh & Raheim 1978 paramétré pour les roches mafiques

avec

La présence de dans la phengite fait diminuer le Kd, ce qui provoque une augmentation de la température à pression constante

3Fe

03 Fe

52,3ln

1,773685

DK

PT

phe

grtD MgFe

MgFeK

/

/

3Fe

THERMOBAROMETRIE Résultats sur les couples grenat phengite

THERMOBAROMETRIE Résultats sur les couples grenat phengite

Pic de métamorphisme :

651 +/- 50 °C

12,5 +/- 2 Kbar

THERMOBAROMETRIE Résultats sur les chlorites

Les chlorites sont tardives, elles ne sont pas en équilibre avec les minéraux du métamorphisme éclogitique.

INTERPRETATION Reconstitution des trajets P-T

INTERPRETATION Reconstitution des trajets P-T

• La présence du glaucophane apporte une information complémentaire.

• Inclusions : phase prograde

• Glaucophane : phase rétrograde

• Chlorites : tardives

INTERPRETATION Reconstitution des trajets P-T

• La présence du glaucophane apporte une information complémentaire.

• Inclusions : phase prograde

• Glaucophane : phase rétrograde

• Chlorites : tardives

• 2 chemins P-T sont proposés pour les métasédiments de l’unité basale du Monviso.

Comment obtenir des températures supérieures à 600°C à une profondeur de 40 km dans un chenal de subduction ?

INTERPRETATION GEODYNAMIQUE Évolution thermique de la subduction

INTERPRETATION GEODYNAMIQUE Zone à faible déplacement

INTERPRETATION GEODYNAMIQUE Zone à faible déplacement

INTERPRETATION GEODYNAMIQUE Zone à faible déplacement

CONCLUSION

Si l’hypothèse est valable :

Les conditions du pic de métamorphisme sont :

Les métasédiments de l’Unité Basale du Monviso présentent un trajet P,T

antihoraire avec un refroidissement isobarique.

Le refroidissement isobarique est expliqué par la présence au milieu du chenal

de subduction d’une zone à faible vitesse de déplaçement.

Les températures du pic de métamorphisme indiquent que les métasédiments

ont été enfouis au début de l’histoire de la subduction Alpine.

03 phengitesFe

651 +/- 50 °C 12,5 +/- 2 Kbar

CONCLUSION

(Gerya et al. 2002)

.:: Merci de votre attention ::.