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Soutenance de thèse de Sébastien Ternois

Vendredi 5 juillet 2019 à 15h, amphi du CRPG

Reconstruction de la dynamique précoce d’un orogène - Mise en évidence de la transition rift-collision dans le système est-pyrénéen (France) par la géo-thermochronologie

Les orogènes collisionnels sont classiquement décrits comme le résultat de l’accrétion continentale de marges proximales. Cette accrétion conduit à la surrection des reliefs et à l’export important de produits d’érosion dans les bassins d’avant-pays qui les jalonnent. Dans ce schéma géodynamique sont alors uniquement considérés les domaines pré-orogéniques les moins déformés. Pourtant, un nombre croissant d’évidences géologiques de terrain indiquent la conservation voire la réutilisation de structures héritées de la phase extensive précédant la convergence et la collision au coeur des orogènes. À partir de l’étude géo-thermochronométrique de la bordure orientale du domaine hyper-étiré nord-pyrénéen (massif de l’Agly, Zone Nord Pyrénéenne) et de son avant-pays précoce (synclinal de Rennes-les-Bains), cette thèse a pour objectifs de décrire l’évolution d’une marge distale au cours des premiers stades de convergence, de quantifier les processus source-réceptacle associés et d’apporter des contraintes temporelles et paléogéographiques quant à la création des tous premiers reliefs pyrénéens issus de son inversion. Grâce à l’utilisation des multi-thermochronomètres (U-Th)/He sur zircon et apatite, deux épisodes de refroidissement sont mis en évidence dans le prisme nord-pyrénéen (Campano-Maastrichtien et Eocène), chacun d’eux synchrone d’une phase de subsidence dans le bassin d’avant-pays. J’ai ainsi pu proposer un modèle équilibré d’évolution d’une marge distale hyper-amincie par inversion de structures héritées, chevauchements de socle et sous-placage continental se matérialisant par une signature thermochronologique claire de refroidissement sans érosion au début de la convergence. L’absence d’enregistrement de refroidissement au Paléocène par l’arrêt prématuré de l’inversion précoce dans le prisme nord-pyrénéen indique l’absence significative d’érosion et la position bordière de ce prisme par rapport à un édifice déjà construit plus à l’est à cette époque. Pour caractériser cet édifice aujourd’hui disparu du fait de l’ouverture du Golfe du Lion, j’ai utilisé une approche détritique de double datation in-situ (U-Th)/He - U/Pb sur zircon et mis en évidence une histoire de dénudation rapide pendant le Campano-Maastrichtien, caractéristique de la création d’une topographie précoce. Ce travail montre pour la première fois clairement la migration progressive de la déformation d’est en ouest par l’inversion de structures héritées au début de la convergence pyrénéenne, ce qui suggère l’existence d’un domaine ouvert à l’est à la fin de l’épisode extensif précédant la convergence. Cette étude met en avant le rôle de l’architecture des systèmes hyper-amincis dans la formation des orogènes collisionnels et confirme les liens étroits existants entre un orogène et ses bassins d’avant-pays.

Jury :

Eva ENKELMANN (Université de Calgary, Calgary), rapportrice
Antonio TEIXELL (Université de Barcelone, Barcelona), rapporteur
Matthias BERNET (Université Grenoble Alpes, Grenoble), examinateur
Charlotte FILLON (TOTAL SA, Pau), examinatrice
Raphaël PIK (CRPG, Nancy), directeur
Mary FORD (CRPG, Nancy), co-directrice
Julien MERCADIER (Georessources, Nancy), invité
Emmanuel MASINI (M&U SA, Saint-Egrêve), invité

CRPG UMR 7358
CNRS - Université de Lorraine - 15 rue Notre Dame des Pauvres - 54500 Vandoeuvre les Nancy




publié mardi 18 juin 2019