Séminaire de Yann ROLLAND, GeoAzur, Nice Sophia-Antipolis

Le Tien Shan : de la tectonique d'accrétion à la réactivation intra-continentale

Séminaire de Yann ROLLAND, 2018

Résumé

Le Tien Shan est une chaîne de montagne culminant à plus de 7400 m, située à plus de 1000 km de la limite de plaque la plus proche, le front Himalayen. Sa structuration initiale se fait par accrétion successive de blocs de la fin du Protérozoïque à la fin du Paléozoïque conduisant à la formation de la plus grande chaîne d’accrétion du monde, la CAOB (Central Asian Orogenic Belt). Aujourd’hui le Tien Shan matérialise le concept de chaîne intra-continentale, puisque ces structures paléozoïques rejouent partiellement pour conduire à un relief comparable à l’Himalaya en plein coeur du continent asiatique.
Afin de comprendre comment l’histoire paléozoïque du Tien Shan influence la localisation de la déformation cénozoïque, nous avons dans un premier temps étudié la structuration de la chaîne pour en identifier les principales structures héritées. Nous avons mis en avant le partitionnement de la déformation entre les zones de sutures Sud et Nord au cours de la collision entre le Tarim et le Tien Shan au Carbonifère supérieur. Le Sud Tien Shan a une structure de prisme de subduction comparable aux Alpes Internes. Sa structure comprend plusieurs
unités métamorphiques, en faciès schistes bleus et éclogites, d’origine océanique et continentale. Ces unités sont mises en contact par des chevauchements et des détachements majeurs au sein du prisme métamorphique. Cette structure montre la subduction continentale du Nord Tien Shan de façon comparable à Dora Maira, à des pressions de 20 kbar équivalentes à 70 km, mais il s’agit là d’un bloc de plus de 100 km d’extension latérale, sur 20 km de large. La collision avec le bloc du Tarim est le dernier événement tectonique majeur structurant le Tien Shan. Nous avons également caractérisé un contexte en décrochement accompagnant l’accrétion de blocs (avec un partitionnement de la déformation entre zones en décrochements et zones en collision). Le décrochement va perdurer longtemps après la collision au cours du Permien, et accompagne un magmatisme alcalin (relié à la LIP du Tarim).
Ensuite, ces résultats sont utilisés comme conditions initiales de modèles numériques thermo-mécaniques 2D dont le but est de tester l’influence de ces zones héritées sur la localisation de la déformation cénozoïque. Ces modèles montrent que la déformation cénozoïque dans le Tien Shan se localise à la faveur de zones de faiblesses crustales et non mantelliques. De plus, nous avons pu établir que la bordure nord du Tarim avait une rhéologie proche de celle du Tien Shan. Finalement, à l’aide des modèles numériques nous avons mis en évidence que le couplage entre l’érosion et le réseau de drainage joue un rôle important dans la répartition et l’âge des roches de basse température exhumées.