La modélisation expérimentale tridimensionnelle thermomécanique de la subduction continentale et l'exhumation des roches de ultra haute pression/basse température

• Main Author: Boutelier, David
• Language: FRE
• Published: Université de Nice Sophia-Antipolis 2004
• Subjects: [SDU:STU:AG] Sciences of the Universe/Earth Sciences/Applied geology; Modélisation expérimentale; thermo mécanique de la lithosphère; subduction continentale; exhumation de roches de ultra haut pression; orogenèse; collision arc-continent; collision continent-continent; coesite; éclogite
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005197; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/64/29/PDF/tel-00005197.pdf

La distribution spatiale des massifs UHP/BT montre que leur exhumation est un phénomène 3D qui a lieu uni-quement dans des zones particulières des chaînes de montagnes caractérisées par une complexité structurale et/ou géométrique. Dans les expériences de modélisation thermomécanique 2D de la subduction continentale en régime de faible compression, nous obtenons l'exhumation de roches HP depuis des profondeurs d'environs 70 km. La croûte continentale subduite plus profondément dans l'asthenosphere devient trop chaude (peu résis-tante). Elle se détache du manteau continental subduit, flue verticalement et se sous plaque sous la plaque chevauchante. La subduction continentale en régime de forte compression peut provoquer la rupture de la plaque chevauchante dans l'arc volcanique ou le bassin arrière arc aboutissant à la subduction du bloc avant arc ou de la plaque d'arc. La croûte continentale subduite avec ces unités peut atteindre 200 km de profondeur en étant gui-dée par ces unités et le manteau continental subduit. Dans ces conditions, la croûte est soumise aux conditions UHP/BT, mais elle ne peut pas être exhumé dans un contexte 2D. Nous montrons numériquement en 3D, que la subduction le long d'une frontière de plaques convexe entraîne localement dans la plaque chevauchante une extension horizontale parallèle à la frontière qui provoque localement le retrait du front de cette plaque et la réduction de la pression inter plaque. En imposant cette déformation extensive à la plaque chevauchante dans un modèle expérimental thermomécanique 3D nous avons obtenus l'exhumation locale des roches UHP/BT et avons pu étudier en détails son mécanisme.