Geochronology of Internal Basement Massifs of the Western Alps and geodynamic consequences
Géochronologie des socles alpins internes, implications géodynamiques
Résumé
The Western Alps comprise major outcrops of pre-Mesozoic massifs. Only the Upper Carboniferous units, rich in Coal Measures, were dated previously with some precision owed to their fossil content. Current progress in radiochronology, especially for the isotopic U-Pb on zircon dating method, has allowed advances regarding the age of the basement rocks. Six papers are reproduced, published between 1991 and 2002 (plus one on progress), where ages of rocks from seven basement massifs have been determined, most of them for the first time. The conventional method by isotope dilution in various laboratories (Brussels, Nancy, Zurich, Clermont- Ferrand) has yielded a number of results. Protolith age determinations by the conventional method were often hampered by inheritance problems in polycyclic orthogneisses and/or calc-alkaline metagranitoids. There, ion microprobes (SHRIMP at Perth and Canberra / ages marked by '*' hereafter, given within 1_____ errors ; Cameca IMS-1270 at Nancy / '**', id.) allowed establishing average 206Pb/238U zircon ages of polycyclic rocks. Comparative trials suggest a fair agreement between ages from both methods. __ External Crystalline Massifs.- The external-most 'Rameau Externe de Belledonne' micaschists yielded a minimum detrital zircon age of *570 Ma. Other authors have shown that the dominant rocks of the External basements are Carboniferous granites, while such formations are almost absent in the Internal zones. __ Internal Crystalline Massifs.- The Costa Citrin granite, apparently emplaced into the 'Zone briançonnaise' Upper Carboniferous series, has ages within error at the Visean-Namurian boundary (324 ± 17, 323 ± 8 Ma). In the 'Gneiss du Sapey', one orthogneiss (485 ± 50, *482 ± 5 Ma) and one metagranite (458 ± 41, *452 ± 5 Ma) are Ordovician in age. Four rocks of the Ruitor Massif (metavolcanics : 471 ± 5, 468 ± 22 Ma, augengneisses : **465 ± 11, 460 ± 7 Ma) also yielded Ordovician ages. In the Vanoise-Ambin Massifs two granophyres (507 ± 9, 511 ± 9 Ma) and one metarhyolite (484 ± 88, *500 ± 8 Ma) have late Cambrian to early Ordovician ages. Black metasediments of Vanoise have been intruded by the Cogne diorite during the Tournaisian (357 ± 24, *356 ± 3 Ma). The Gran Paradiso Massif felsic rocks have yielded only Permian ages : metavolcanics (271 ± 2.5, 279 ± 5 Ma), various generations of granite (272 ±32, *269 ± 6, 277.7 ± 3.3, 264-275, *271 ± 3, 274 ± 4 Ma) with one included enclave (281 ± 44, *263 ± 36 Ma). __ Similar ages have been found from some rocks of those units by other authors. Based on the available ages, the succession of Palaeozoic tectonic settings in the Penninic basements is different from the succession known in the External zones. More similarities are found with the Apulian plate (to the E) than with stable Europe (to the W). If confirmed, this statement might bring dramatic changes to the structural models of the Alps. Whatever the answer, the hypothesis of a Permocaboniferous age for all the Internal basements is definitely obsolete, while it was a basic tenet of the traditional Argand's model of 'Nappes de recouvrement'. Our current work questions alternate models, based on local stratigraphy and structures in the Vanoise and 'Zone houillère' realms. Late- to post-Eocene cover resedimentations might have occurred at the onset of subduction events. The main observable structures are related to vertical shortening during post-peak pressure exhumation.
Les Alpes occidentales comprennent une part notable de terrains antérieurs au Mésozoïque. Sauf pour les séries houillères datées par des fossiles du Namurien au Stéphanien, l'âge des terrains n'était pas précisément déterminé. Le progrès des techniques radiochronologiques, en particulier de la datation du zircon par la méthode isotopique uranium-plomb, permet d'y ébaucher une chronostratigraphie. Dans six articles publiés de 1991 à 2002 et un à paraître, sept massifs dits de socle sont datés, la première fois pour plusieurs d'entre eux. Les âges ont été obtenus d'abord par la méthode conventionnelle (dilution isotopique) dans divers laboratoires (Bruxelles, Nancy, Zürich, Clermont-Ferrand). Pour plusieurs gneiss polycycliques ou ex-granitoïdes calco-alcalins où cette méthode était gênée par des problèmes d'héritage, des moyennes d'âges ponctuels 206Pb/238U sur zircon ont été obtenues avec les SHRIMP de Perth et Canberra (valeurs marquées * ci-après, données à 1_____ près) ou avec la sonde ionique Cameca IMS-1270 de Nancy (**, id.). Les cas où les deux méthodes ont été employées montrent un bon accord entre leurs résultats respectifs. __ Massifs cristallins externes.- Les micaschistes du Rameau Externe de Belledonne auraient moins de *570 Ma, âge minimal de leur zircon détritique. Par ailleurs, les massifs cristallins externes montrent surtout des granites carbonifères (datés par d'autres auteurs) qui sont presque absents des zones internes. __ Massifs cristallins internes.- Le granite de Costa Citrin aurait été mis en place dans le Houiller briançonnais vers la limite Viséen-Namurien (324 ± 17, 323 ± 8 Ma). Dans les Gneiss du Sapey un orthogneiss (485 ± 50, *482 ± 5 Ma) et un métagranite (458 ± 41, *452 ± 5 Ma) sont ordoviciens. Quatre roches du massif du Ruitor (métavolcanites: 471 ± 5, 468 ± 22 Ma, gneiss oeillés: **465 ± 11, 460 ± 7 Ma) ont aussi des âges ordoviciens. En Vanoise-Ambin deux granophyres (507 ± 9, 511 ± 9 Ma) et une métarhyolite (484 ± 88, *500 ± 8 Ma) datent du Cambro-Ordovicien. Intrusive dans les métasédiments noirs de Vanoise, la diorite de Cogne date du Tournaisien (357 ± 24, *356 ± 3 Ma). Le massif du Grand Paradis a livré uniquement des âges permiens, tant pour ses métavolcanites (271 ± 2,5, 279 ± 5 Ma) que pour diverses familles de granite (272 ±32, *269 ± 6, 277,7 ± 3,3, 264-275, *271 ± 3, 274 ± 4 Ma) ou pour une enclave dans un granite (281 ± 44, *263 ± 36 Ma). __ Dans certaines de ces unités, d'autres auteurs ont trouvé des âges similaires. Ainsi datées, les histoires géodynamiques paléozoïques montrent des différences entre la partie externe et la partie interne, pennique, des Alpes occidentales. Le domaine pennique a plus de similitudes avec la plaque apulienne qu'avec l'Europe stable. Sous réserve de confirmations, ceci pourrait avoir des répercussions sur les modèles de structure des Alpes. Attribuer au Permocarbonifère tous les socles internes, une des hypothèses à la base du modèle traditionnel des "nappes de recouvrement" hérité d'Argand, est en tout cas désormais sans fondement. Nos travaux en cours explorent d'autres modèles, à partir de la stratigraphie et des structures en Vanoise et en zone houillère. Des phénomènes précoces de resédimentation syntectonique tardi- à post-Éocène de la couverture sont attribués à l'arrivée de la subduction. L'essentiel des structures semble dû au raccourcissement vertical pendant l'exhumation postérieure au maximum de pression.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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