Les séquences magmatiques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias du Nevada (Etats-Unis d'Amérique) et de Colombie britannique (Canada) : structure, pétrologie et géochimie : implications dans l'évolution géodynamique des Cordillères nord-américaines et les processus d'accrétion continentale . - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1996

Les séquences magmatiques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias du Nevada (Etats-Unis d'Amérique) et de Colombie britannique (Canada) : structure, pétrologie et géochimie : implications dans l'évolution géodynamique des Cordillères nord-américaines et les processus d'accrétion continentale .

Résumé

The North American Cordillera is composed of several lithospheric fragments that accreted to North America since the late Devonian. These lithospheric fragments are characterized by oceanic basin or volcanic arc sequences. The Late Paleozoic and Triassic arc sequences were interpreted to belong to a single arc system. In the past ten years, major advances have been made in understanding Permlan arc rocks. The late Paleozoic to Triassic arc sequences of Eastern Klamath and Sierra Nevada (California) are built on oceanic and continental basement, respectively. In western Nevada, upper Paleozoic arc sequences are exposed in two distinct areas: Black Rock Desert and Excelsior Mountains. In the .Black Rock Desert, the Bilk Creek Paleozoic-Triassic arc sequences show strikig slmllarities with the Eastern Klamath and Blue Mountains arc terranes. Magmatism is continuous from mid-Permian until Late Triassic time, and rests conformably on Early Permian carbonates with Tethyan affinities, and derives from a N-MORB type mantle source. In the Excelsior Mountains, the Black Dyke Formation is composed of lavas and pyroclastic breccias overlain conformably by volcaniclastic turbldities. This volcanic actlvity occurs during Early Permian around 276 Ma. This arc magmatism shares similarities with the upper Paleozoic Sierra Nevada arc. In both areas, volcanic arc sequences are characterized by: (i) Early Permian age; (ii) calc-alkaline volcanic rocks; and (iii) low eNd (T) values ranging between -11 to +5.5. In Sierra Nevada, upper Paleozoic arc was built on a lower Paleozoic metamorphose sedimentary sequence the Shoo Fly Complex. This arc was separated from North American margin by an oceanic basin, Golconda Basin. Low eNd(T) values of magmatic rocks of Sierra Nevada and Excelsior Mountains suggest that magmas derive from a mantle source contaminated by an old continental crustal component, probably Proterozoic. During magma ascent and stocking in the arc crust, assimilation of crustal material took place while melts differentiated by crustal fractionation. Upper Paleozoic arc sequences of Sierra Nevada and Excelsior Mountains are folded, and overlain unconformably by Triassic and Jurassic sediments, respectively. These deformations and unconformities are related to the Sonoma Orogeny, reflecting the collision of this arc with the North American margin. After the accretion of this arc, a calc-alkaline to shoshonitic magmatism occurs. during Triasslc time on the North American margin. Magmatic dlverslty reflects probably variations of the nature and/or thickness of the crust of the North American margin, on which built this andean-type Triassic arc
Le continent nord-américain présente sur sa bordure Pacifique un domaine constitué par l'accrétion du Paléozoïque supérieur au Cénozoïque de fragments lithosphériques : les Cordillères nord-américaines. Ces fragments lithosphériques sont caractérisés par des séquences volcaniques d'arc ou de bassin océanique. Les séquences volcaniques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias ont longtemps été considérées comme un seul arc. Depuis une dizaine d'années, des équipes françaises ont montré que les séquences d'arc du Paléozoïque et du Trias des Klamath orientales et de Sierra Nevada (Californie du Nord) étaient établies respectivement sur une lithosphère océanique et un bloc continental. Dans le Nevada occidental, les séquences d'arcs du Paléozoïque supérieur affleurent dans deux régions distinctes : Black Rock Desert et Excelsior Mountains. Dans le Black Rock Desert, la séquence permo-triasique de Bilk Creek ressemble en tout point à celle * des Klamath orientales et des Blue Mountains. Il s'agit d'un magmatisme d'arc permo-triasique continu, reposant sur des calcaires permiens inférieurs à affinité téthysienne. Ce magmatisme dériverait d'une source mantellique de type-MORB. Dans les Excelsior Mountains, la formation Black Dyke est constituée de laves et de pyroclastites recouvertes en concordance par des turbidites volcanoclastiques. Cette activité volcanique se produit au Permien inférieur autour de 276 Ma. Ce magmatisme d'arc présente de nombreuses similitudes avec celui de Sierra Nevada. Dans les deux cas, il s'agit d'un magmatisme exclusivement Permien, caractérisé par : (i) des roches volcaniques calco-alcalines; et (ii) de faibles valeurs d'eNd (T=275Ma) comprisent entre -11 et +5,5. Cet arc est séparé du continent nord-américain par un domaine océanique, le bassin de Golconda. En Sierra Nevada, cet arc paléozoïque est établi sur une séquence sédimentaire du Palézoïque inférieur tectonisée. Les faibles valeurs de l'eNd(T) des roches magmatiques de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains suggèrent que les magmas dérivent d'une source mantellique, contaminée par une vieille croûte continentale, probablement protérozoïque. Ces magmas subissent au cours de leur remontée et leur stockage dans des chambres des assimilations de matériel crustal lors de leur fractionnement et de leur cristallisation. Le Paléozoïque supérieur volcanique et sédimentaire d'arc de Sierra Nevada et des Excelsior Mountains est plissé, puis recouvert en discordance par des sédiments respectivement du Trias ou du Jurassique. Ces déformations et cette discordance sont liées à la phase orogénique Sonoma, induite par la collision de cet arc avec la marge nord-américaine. Après l'accrétion de cet arc, un magmatisme calco-alcalin à shoshonitique se développe au Trias en bordure du craton. Sa diversité reflète vraisemblablement des variations dans la nature et l'épaisseur de de la croûte qui forme la marge occidentale cratonique américaine et sur laquelle s'édifie cet arc de type andin.
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tel-00690779 , version 1 (24-04-2012)

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  • HAL Id : tel-00690779 , version 1

Citer

Olivier Blein. Les séquences magmatiques d'arc du Paléozoïque supérieur et du Trias du Nevada (Etats-Unis d'Amérique) et de Colombie britannique (Canada) : structure, pétrologie et géochimie : implications dans l'évolution géodynamique des Cordillères nord-américaines et les processus d'accrétion continentale .. Géochimie. Université Joseph Fourier - Grenoble 1, 1996. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00690779⟩
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