Yves Lagabrielle

Directeur de Recherche

Yves Lagabrielle

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  1. Adresse
  2. Thèmes de recherche
  3. 1. Ophiolites des Alpes et accrétion océanique à l’axe des dorsales lentes
  4. 2. Accrétion océanique dans les bassins arrière-arcs et tectonique de l’EPR
  5. 3. Aléa sismique lié à la subduction - tectonique du SW Pacifique
  6. 4. Evolution des Andes et subduction de dorsale
  7. 5. Exhumation du manteau et modalités de l'amincissement crustal extrême : le cas des Pyrénées
  8. Pédagogie et ouvrages d'enseignement
  9. Cursus
  10. Distinctions honorifiques
  11. Responsabilités. Gestion de la recherche

Adresse

Equipe T4
Géosciences-Rennes
BAT 15, Pièce 114, Campus Beaulieu
Université de Rennes 1
35042 RENNES cedex

Thèmes de recherche

La Géodynamique est le fil conducteur de ma recherche. Je m’intéresse plus particulièrement à l’enregistrement de la dynamique de la lithosphère par les objets géologiques et par les structures géologiques. Mon objectif principal est de mieux comprendre grâce aux enregistrements géologiques, les processus géodynamiques fondamentaux, notamment l’accrétion océanique, la convergence lithosphérique et la genèse des marges passives. L’approche par les situations du terrain est ainsi toujours privilégiée. Les contraintes imposées par les observations géologiques et par les mesures sur les objets (microtectonique, minéralogie, géochimie) alimentent ensuite les concepts et les modèles qui rendent compte au mieux des processus géodynamiques.

La mobilité thématique et géographique au cours de ma carrière a été un moyen efficace de croiser les expertises et d’optimiser les collaborations.

1. Ophiolites des Alpes et accrétion océanique à l’axe des dorsales lentes

Recruté comme AR agrégé en 1982 à Brest, je me suis d’abord consacré à l’étude de la lithosphère océanique à terre (ophiolites dans divers contextes) et en mer (dorsales lentes et rapides). Les comparaisons ophiolites-océan, alors assez nouvelles pour l’époque, ont permis une meilleure compréhension des processus de création de la nouvelle lithosphère océanique en apportant des contradictions au modèle croûte océanique universel régulièrement litée (type Penrose Conference). En suivant les idées développées alors par Marcel Lemoine, tuteur de mon doctorat de 3ème cycle, j’ai pu montrer à partir de l’exemple alpin que le manteau et les gabbros sont mis à l’affleurement sur le fond des océans à expansion lente.

vues sur les ophiolites de la Haute Vallée du Guil (Queyras) et leur signification. Ces ophiolites appartiennent aux unités océaniques à faciès métamorphique schistes bleus des Alpes occidentales. -  A : Les pillows lavas bien préservés du Pic des Lauzes . Ces pillows reposent directement sur des gabbros (site de la Roche Ecroulée), ce qui démontre que les gabbros ont été exhumés lors de l’accrétion océanique. B : Le contact par lequel tout a commencé. En 1979, Marcel Lemoine me montrait ces affleurements en me proposant de travailler sur les relations entre les sédiments océaniques et les ophiolites dans le Queyras. Ici, les gabbros du Pelvas d’Abriès, en position renversée, sont en contact direct avec les anciens calcaires pélagiques (marbres) du Jurassique supérieur. Ceci démontre encore plus clairement l’exhumation des roches profondes à l’axe des dorsales lentes. C : Un bel exemple de fond océanique de type "dorsale lente", représentant un ancien OCC (oceanic core complex). Les serpentinites de la Crête des Lauzes sont recouvertes par des basaltes puis par des sédiments océaniques. D : Vue générale sur le Pelvas d’Abriès depuis les serpentinites de la Crête des Lauzes.
 - © Yves Lagabrielle

En participant aux travaux des équipes françaises sur la dorsale atlantique, notamment lors des campagnes organisées par J-M. Auzende et ses collaborateurs, j’ai pu contribuer à établir un modèle général d’accrétion océanique pauvre en magma avec dénudation du manteau (Lagabrielle and Cannat, 1990 ; Lagabrielle et Lemoine, 1997). Les études marines plus nombreuses et plus complètes ont ensuite débouché sur l’élaboration du concept d’Oceanic Core Complex, concept dont l’application a été proposé au cas du Chenaillet (Manatschal et al., 2011) et dernièrement aux ophiolites alpines des unités de haute-pression (Lagabrielle et al., 2014, submitted).

Modèle pour la genèse des ophiolites des Alpes Occidentales faisant appel au fonctionnement d’un Oceanic Core Complex (Lagabrielle, Vitale Brovarone and Ildefonse, 2015) - © Yves Lagabrielle
Un bloc de gabbro au pied d'une falaise sous marine : Banc de Gorringe. - Cette photo prise depuis le submersible Cyana en 1981 sur les flancs du Banc de Gorringe au large du Portugal montre un bloc de gabbro enchassé dans des sédiments pélagiques au pied d'un escarpement fait de manteau et de gabbros. Sur la base de ces observations sous marines, nous avons montré que le remaniement de clastes ophiolitiques basiques et ultrabasiques était très courant dans les environnements de dorsales lentes. Ce type d'analogie a permis d'expliquer des mélanges sédimentaires surprenants dans certaines séries supra-ophiolitiques alpines.
Brèche à éléments de manteau serpentinisé - Cette brèche, photographiée sur les flancs du massif de Roche Noire dans le Queyras, provient du démantèlement du manteau exhumé à l'axe du paléo-océan piémontais au Jurassique supérieur. Elle est constituée de fragments de péridotites serpentinisées envahies par des veines de calcite, eux-mêmes cimentés par de la calcite et de fins débris serpentineux. Ce sont les ophicalcites de type 2 (d'origine sédimentaire) définies par Marcel Lemoine. Les ophicalcites de type 1 résultent de la carbonatation du manteau in situ, sans remaniement.
Modèles de fonctionnement de dorsale lente avec exhumation de manteau basés sur des données géochimiques - Ces 3 différents modèles sont construits sur la base des données géochimiques obtenues lors du Leg ODP 209 sur la dorsale atlantique (MAR) à proximité de la ZF 15°20 dans une zone très pauvre en magma. Le manteau exhumé à l'axe est formé de harzburgites très appauvries . Les contraintes structurales et bathymétriques permettent d'envisager des sauts d'axes dans des configurations diverses.
Bathymétrie, structure et fonctionnement des dorsales lentes - Planche extraire de l'ouvrage Eléments de Géologie, 15ème édition, Dunod ed., montrant la bathymétrie des intersections entre les zones de fracture Kane et Atlantis, et l'axe de la dorsale. La coupe centrale est une synthèse des conceptions de différents auteurs (Karson, Tucholke, Cannat, Mével, Auzende, Lagabrielle,...).

2. Accrétion océanique dans les bassins arrière-arcs et tectonique de l’EPR

Tout en poursuivant ces recherches sur les dorsales, je me suis impliqué sur des thématiques se rapportant aux zones de subduction (Mariannes, Pérou, Chili) et aux bassins arrière-arc (SW Pacifique), soit dans le cadre du programme ODP, soit au cours de nombreuses campagnes marines organisées avec nos collègues de l’Ifremer et d’autres centres de recherche nationaux (dont le programme STARMER sous la direction de J-M. Auzende). Nous avons notamment mis en évidence, grâce à la cartographie sous-marine, la multiplicité surprenante des axes d’accrétion océanique dans le SW Pacifique et nous avons proposé que cette région pouvait représenter un modèle pour la dynamique de la lithosphère océanique archéenne, globalement plus chaude (Lagabrielle et al., 1997).
 

Les axes d'accrétion et les subductions actives dans le SW Pacifique (vitesses en cm/an). - Cette carte résulte de la compilation des données bathymétriques et géophysiques acquises depuis plus de 40 années dans cette région du monde. De nombreuses campagnes françaises ont contribué à enrichir nos connaissances dans le cadre de programmes internationaux (SEAPSO, STARMER, NEW STARMER, etc.). On constate qu'un grand nombre d'axes d'accrétion participent à l'ouverture très active de ces bassins arrière-arcs depuis 10 Ma. Il en résulte une province océanique à lithosphère océanique jeune, chaude et peu épaisse constituant un analogue possible de la lithosphère terrestres de l'époque archéenne.

 

Un modèle cinématique pour l'ouverture des bassins océaniques du SW Pacifique

A la suite de ma participation à une campagne du Nautile sur l’axe de l’EPR (chef de mission, J-M Auzende), je me suis intéressé à l’interaction entre l’extension axiale et le remplissage des réservoirs magmatiques sous l’axe (modélisation analogique avec O. Dauteuil à Rennes et collaboration avec M. Cormier du Lamont) (Lagabrielle and Cormier, 1999 ; Garel et al. 2002).

 

Un modèle de l'évolution de l'axe de la dorsale Est-Pacifique (EPR) - Ce modèle est construit d'après des données de bathymétrie, des observations sur le fond réalisées lors de plongées du Nautile (campagne Naudur) et une modélisation analogique au laboratoire de géologie de Rennes (Lagabrielle and Cormier, 1999; Garel et al., 2002).

3. Aléa sismique lié à la subduction - tectonique du SW Pacifique

Je me suis rapproché des équipes de l’IRD (ex-ORSTOM) au cours d’un détachement au centre de Nouméa (1999-2002) consacré à l’étude de la géodynamique et de l’aléa sismique de la région de Futuna et du Vanuatu (coopération avec B. Pelletier et G. Cabioch). J’ai ainsi évolué vers la tectonique active (Vanuatu, Futuna), tout en poursuivant l’étude de l’accrétion océanique en contexte arrière-arc. Nous avons ainsi mis en évidence une nouvelle dorsale à proximité de l’île de Futuna, ce qui a permis d’en comprendre la situation géodynamique, en bordure de la plaque australienne, et d’en expliquer la sismiscité (Pelletier et al., 2001). Lors de l’étude sur le terrain des effets de la surrection de l’île d’Ambrym causée par le séisme du 26 novembre 1999 nous avons posé des marqueurs topographiques dont le suivi actuel permet de mesurer avec grande précision la subsidence post-sismique : c’est un élément déterminant du cycle sismique (Lagabrielle et al., 2003)

Le séisme d’Ambrym (Vanuatu) du 26-11-1999 - Le séisme d’Ambrym (Vanuatu) du 26-11-1999 est une conséquence indirecte de la subduction du Vanuatu. Cet évènement est lié au chevauchement de la croûte de l’arrière-arc sur le bassin nord-fidjien qui tend à élever les îles centrales du Vanuatu. A, B, C, D, photographies montrant les divers marqueurs de la surrection de la pointe SE de l’île d’Ambrym (bande blanche laissée par le dessèchement des algues rouges, coraux morts en place, plages soulevées). Figures montrant la situation géodynamique de l’île et l’escarpement de la faille en mer et coupe de la sismicité associée à l’évènement.
 - © Yves Lagabrielle

La géologie si spectaculaire de la Nouvelle-Calédonie ne peut laisser indifférent. En parcourant la Nappe des Péridotites et son substratum, j’ai été intrigué par l’abondance des failles normales. Après les avoir décrites, nous avons évalué leur importance dans la genèse des reliefs et leur signification vis à vis des mécanismes de l’obduction (Lagabrielle et al., 2005 ; Lagabrielle et Chauvet, 2008). Nous proposons un modèle d’obduction dans lequel le moteur est la seule subduction continentale suivie de la surrection des unités HP enfouies, qui soulèvent passivement la lithosphère océanique. Ainsi, on rend compte du caractère plat et continu de la base de la nappe et de l’absence d’épaississement au sein des ophiolites. Ces deux caractères s’accordent avec l’absence de poussée arrière sur la nappe, qui se met en place passivement, sans chevauchements (Lagabrielle et al., 2013).

Nouvelle Calédonie - Texture maillée typique de la serpentinisation des péridotites du manteau. En haut à droite, une grande faille normale, enduite de produits serpentineux, recoupant les péridotites. Ces failles sont nombreuses et participent au morcellement et à l’effondrement partiel de l’île suite à l’obduction des péridotites.  - © Yves Lagabrielle

 

L'obduction passive. - Modèle proposé pour l’obduction des ophiolites de Nouvelle-Calédonie. Le mécanisme ne fait pas appel à la poussée arrière, c’est le soulèvement des unités continentales subduites qui entraîne la surrection de la lithosphère océanique de la plaque supérieure (extrait de Lagabrielle et al., 2013).

4. Evolution des Andes et subduction de dorsale

Dans le même temps, je consolidais mes collaborations avec le Chili et l’Argentine pour mettre sur pied un nouveau chantier consacré à l’évolution des Andes sous l’influence de la subduction d’une dorsale active (Lagabrielle et al, 2004).
Après l’étude du point triple du Chili entre 1991 et 1997 (participation à un programme de J. Bourgois), il me tenait à cœur de comprendre l’évolution apparement très particulière de l’orogène andin se développant sous l’influence de la subduction d’une dorsale active (Bourgois et al., 1993 ; 1996 ; Lagabrielle et al., 2000). L’objectif du programme ECOS (2006-2008) et de la thèse de B. Scalabrino a été de décrypter l’histoire récente des Andes de Patagonie depuis leur surrection jusqu’à l’effondrement récent de la région située au dessus de la fenêtre asthénosphérique s’ouvrant sous la chaîne (Scalabrino et al., 2009). Nous abordons ainsi la question fondamentale du devenir des chaînes de subduction et les raisons qui expliquent leur atténuation tectonique.

Andes - : A : Le front andin de Patagonie a fonctionné en compression avant la subduction de la dorsale du Chili de 30 Ma à 14 Ma environ. Les ignimbrites du Jurassique supérieur ont été plissées et faillées lors du raccourcissement. B : Ce géologue gravit la molasse oligo-miocène déposée au front de la chaîne durant la compression. J’ai été frappé dès ma première mission de terrain par le fait que la molasse est située aujourd’hui à une altitude plus élevée que le coeur de la chaîne (que l’on voit en arrière-plan). Comment expliquer cette disposition sans envisager un effondrement de la partie centrale de la Cordillère ? C et D : Le front est aujourd’hui occupé par des formations volcaniques érodées irrégulièrement. Des dykes et le coeur d’un gros volcans sont encore visibles. Ils résultent d’une crise magmatique vers 3 Ma accompagnant les failles normales qui accommodent l’inversion négative du front andin. Ces formations ont été particulièrement étudiées par notre groupe franco-chilien dans le cadre des travaux de F. Espinoza, B. Scalabrino, E. Boutonnet, etc... - © Yves Lagabrielle

 

Subduction de dorsale active : le cas de la Patagonie - A gauche : Carte de la Patagonie montrant le passage de la dorsale du Chili sous la Cordillère. Schéma du fonctionnement d’une fenêtre asthénosphérique (d’après un dessin de C. Guivel). A droite, évolution de la déformation du bord de la plaque Amérique du Sud en relation avec le passage de la dorsale du Chili dans la subduction (dessin de B. Scalabrino)

Ce chantier a été au coeur de mes préoccupations durant les années que j’ai passées au sein de l’UMR Géosciences Montpellier. Il a été l’occasion de collaborer avec nos collègues chiliens et argentins dans des disciplines variées et de fédérer un petit groupe en France autour des thèses de F. Espinoza (Chili) et de B. Scalabrino, avec de nombreux DEA et masters dont les apports ont été fondamentaux. Mention spéciale est faite ici à Manuel Suarez (Sernageomin) avec qui nous avons beaucoup échangé sur la stratigraphie, la tectonique et le volcanisme de la Patagonie. Ils sont tous co-auteurs des publications qui valorisent ces travaux. Dans mon approche sur ce chantier, le marqueur décisif est sans conteste le volcanisme. C’est un enregistreur de la tectonique active, il trace les sources mantelliques et il permet de dater les évènements magmato-tectoniques avec précision. Les interactions magma-formations glaciaires sont particulièrement intéressantes pour retacer l’évolution récente de la chaîne et son effondrement local (Lagabrielle et al., 2010 ; Scalabrino et al. 2011).

Sismites - A gauche, évolution du front des Andes de Patagonie depuis 10 Ma vue à travers l’enregistrement par les glaciers. A droite, ces plis convolutes sont-ils la marque de séismes récents ? (sédiments des lacs glaciaires de la dernière glaciation). - © Yves Lagabrielle

Pour résumer nos apports sur ce chantier, nous montrons que le passage de la dorsale du Chili dans la subduction se marque par l’arrêt de la compression et de l’orogenèse depuis 14-12 Ma, puis par la subsidence de la chaîne au dessus des segments de dorsale subduits. Une phase critique d’accélération de la subsidence se place vers 3 Ma.
 

5. Exhumation du manteau et modalités de l'amincissement crustal extrême : le cas des Pyrénées

Dans les Pyrénées, le réexamen du contexte géologique des ultrabasites de l’étang de Lherz et l’étude détaillée des massifs ultrabasiques des Chaînons Béarnais, au sein de la Zone Nord-Pyrénéenne (ZNP), nous ont conduit à proposer un modèle nouveau pour la mise en place des lherzolites au sein du système pyrénéen (Lagabrielle et Bodinier, 2008 ; Lagabrielle et al., 2010). Nos travaux montrent l’importance des processus de remaniement sédimentaire des produits ultrabasiques dans l’évolution des bassins albiens. Une exhumation du manteau au fond de ces bassins est proposée, ainsi qu’une évolution thermique expliquant le métamorphisme pyrénéen. Ces travaux alimentent un débat déjà ancien sur l’origine des brèches à éléments de lherzolite et nous pensons apporter de solides arguments en faveur d’une exhumation albo-cénomanienne du manteau dans un contexte de type pied de marge passive à thermicité très élevée.

Lherzolites - Illustrations de deux faits de terrain importants visibles dans la Zone Nord Pyrénéenne. A droite, des microbrèches à éléments de marbres et à multiples débris ultrabasiques remplissent les fissures de la lherzolite de Lherz. C’est la preuve d’un contact sédimentaire entre le manteau et les métasédiments de la ZNP et donc de l’exhumation du manteau au fond des bassins crétacés. A gauche, plus haut dans la série, au dessus des lherzolites, des écoulement de débris (debris-flows) tantôt ultrabasiques, tantôt carbonatés témoignent d’un remplissage du bassin par deux sources : le manteau exhumé d’un côté et les métasédiments mésozoïques affleurant sur les parois du bassin de l’autre. - © Yves Lagabrielle

Les Pyrénées constituent une référence mondiale pour la connaissance de l’évolution des marges continentales passives distales, lieux d'actives prospections scientifiques et industrielles. L’intérêt de ces montagne réside dans le fait qu’il s’agit d’un analogue à l’air libre de marges passives à manteau exhumé. Les marges actuelles sont déjà largement étudiées et prospectées, mais en raison des profondeurs abyssales où elles se situent et de la présence de puissantes formations sédimentaires post-rift, les parties les plus distales sont totalement inaccessibles. L’étude d’analogues fossiles, émergés à la faveur des inversions tectoniques est une alternative efficace à ces lacunes d’observation et d’échantillonnage.
 

Serpent sur serpentine - Surprise sur la lherzolite d'Urdach (2007).

Les marges du domaine Pyrénéen se distinguent des marges de type Ibérie-Terre-Neuve ou encore des marges Alpines par la constance des manifestation d’une haute thermicité syn-rift (c’est le métamorphisme pyrénéen) et par l’absence des « extensional allochthons », ces radeaux de croûte continentale abandonnés sur les détachements mettant à nu le manteau. Pour les parties internes du rift, ceci implique un boudinage de la croûte entière lors du rifting, imposant le repos direct des sédiments pré-rift sur le manteau subcontinental par sous-tirage crustal en régime thermique anormal. Ce processus d'amincissement crustal avec boudinage sous couverture décollée a été envisagé pour expliquer l'évolution du bassin inversé d'Aulus qui abrite le corps de lherzolite de l'étang de Lherz (Lers) (Lagabrielle et al., 2016).
 

Origine des brèches de Lherz et mode d'amincissement crustal lors du rifting pyrénéen. - Cette figure décrit les étapes de l'amincissement crustal lors de l'ouverture des bassins pyrénéens au cours de l'Abien et du Crétacé supérieur. Noter l'extraction latérale et la disparition complète de la croûte par boudinage et cisaillement. Le schéma en bas montre comment on peut expliquer la formation des brèches de Lherz par extraction d'unités de métasédiments prérifts, après disparition complète de la croûte continentale. La bréchification est d'abord mécanique (cataclasites formées aux dépens des marbres ductilement déformés) puis sédimentaire quand les unités parviennent sur le fond des bassins marins et se mêlent aux débris de manteau. D'après Lagabrielle et al (2016).

Les bassins albo-cénomaniens de la ZNP s’ouvrent ainsi dans un contexte thermique très particulier impliquant un mode d’amincissement où la croûte disparaît entièrement, exhumant le manteau, après un boudinage à chaud. C’est le résultat majeur du travail réalisé dans le cadre de la thèse de Camille Clerc en 2012 (financement CNRS/Total). Nos travaux menés depuis dans la ZNP ont permis de suggérer que l'extraction latérale de la croûte s'effectue sous la couverture des sédiments synrifts représentés par les flyschs crétacés (Albien à Turonien) (Clerc and Lagabrielle, 2014; Clerc et al., 2016). 
 

Un modèle d'amincissement crustal extrême et d'exhumation du manteau pour les Pyrénées au Crétacé. - Ce modèle d'exhumation du manteau est fondé sur l'exemple de la Zone Nord-Pyrénéenne (ZNP). Il fait appel au concept de soutirage latéral (ou d'extraction latérale) de la croûte continentale (qui se boudine) sous une couche de sédiments pré-rifts et syn-rifts jouant le rôle de couvercle thermique. Noter l'extraction latérale des sédiments syn-rifts précoces, métamorphisés et exhumés à leur tour par des failles extensives peu pentées. Extrait de Clerc et al. (2016), Tectonophysics.

Il faut donc retenir que lors du rifting albo-cénomanien, la couverture sédimentaire anté-rift de la ZNP s’est désolidarisée de la marge externe sur les niveaux du Keuper pour s’accumuler dans le fond des bassins crétacés où elle a pu venir en de nombreux endroits en contact tectonique direct avec le manteau en voie d’exhumation. En de très rares localités des Chaînons Béarnais, ce détachement majeur entre le manteau et la couverture prérift est préservé et accessible. C’est le cas dans le massif du Saraillé et dans le massif d’Urdach-Les Pernes, ce qui fait de ces massifs des témoins extrêmement précieux de la tectonique extensive ayant présidé à l’amincissement crustal extrême lors de la genèse de la frontière de plaques Ibérie-Europe. 

Depuis 2014, nous menons une étude détaillée des massifs du Saraillé et d’Urdach-Les Pernes afin de déterminer les modalités de l'exhumation du manteau et les processus de l'amincissement crustal : conditions thermiques, implications des fluides, mécanismes de la déformation (cisaillements ductiles, cataclasites). Ces travaux se sont déroulés dans le cadre du programme RGF du BRGM, de l'ANR Pyramid; ils se poursuivent en 2018 dans le cadre du programme OROGEN (Total-BRGM-INSU) avec le post-doc de Riccardo Asti.

Le programme RGF du BRGM a permis les financements des Masters 2 de Benjamin Corre (2014), Géraldine Bergamini (2016) et Jehiel Ntémé (2017) et de la thèse de doctorat de Benjamin Corre soutenue en décembre 2017. L'ANR Pyramid a permis de financer le travail de M2 de Landry Marasi.

Les masters de B. Corre et L. Marasi se sont intéressés aux fluides associés au fonctionnement des grands détachements qui ont permis le découplage entre le socle et les sédiments pré-rifts lors de l'hyper-amincissement crustal. Des études des isotopes stables (O, C et Sr) et l'analyse des inclusions fluides dans les veines de carbonate et de quartz au sein des roches métasomatiques du détachement ou au sein des formations sédimentaires anté- et syn-rift ont permis de caractériser les fluides associés à l'exhumation du manteau.

Dans le massif du Saraillé, les fluides sont extraits des formations argileuses qui renferment les évaporites triasiques. Dans le détachement, à la base des séries pré-rifts décollées, les argiles sont transformées en chlorites et des fluides issus du manteau en voie de serpentinisation permettent la co-cristallisation de talc. La présence de chlorites chromifères démontre l'intervention des fluides du manteau. Le détachement comprend ces roches talco-chloriteuses et des cataclasites d'ophites et de dolomie, mélées à des cargneules abondantes. Il n'existe plus de Trias intact dans les Chaînons Béarnais.
 

Le massif du Saraillé (Béarn) : lherzolites serpentinées, lentilles de socle paléozoïque et détachement. - Panorama sur le massif du Saraillé et coupes correspondantes montrant un dispositif en pli couché à coeur de lherzolites serpentinisées associées à de fines écailles de socle. La couverture prérift a été mise en contact tectonique précoce avec le manteau lors de l'hyper-amincissement crustal. Une couche de roches métasomatiques très déformées est visible dans le contact entre le socle et les métasédiments. Cette couche s'est formée dans le détachement à des températures comprises entre 200 et 300°C environ. Faite d'une association de talc et de chlorite, elle se trouve traversée par des veines riches en inclusions fluides formées par le passage d'un fluide sursalé provenant des évaporites du Trias écrasées dans le détachement. D'après B. Corre (2017), thèse Géosciences Rennes.

 

Le détachement majeur dans la ZNP : une rare observation possible au Saraillé. - Cette photo d'affleurement montre l'état de la déformation du sommet du manteau dans le détachement, juste à son contact avec la croûte continentale. Ce détachement a permis la remontée du manteau vers la surface depuis au moins 30 km de profondeur. On observe ici les derniers stades de la déformation des lherzolites serpentinisées : lentilles tectoniques séparées par des zones de cisaillement anastomosées. Certaines lentilles formées de roches continentales (claires) montrent une déformation cataclastique de basse température. D'après B. Corre (2017), thèse, Géosciences Rennes.
Un modèle de circulation des fluides associée au fonctionnement d'un grand détachement exhumant le manteau sous-continental. Exemple du massif du Saraillé (Béarn). - Ce modèle est fondé sur des études minéralogiques, isotopiques (isotopes stables O, C, Sr) et d'inclusions fluides (microthermométrie) menées sur les tectonites du détachement. Des fluides sont issus de la disparition des évaporites et de la serpentinisation du manteau. Ils participent à la fabrication des roches métasomatiques du détachement dont une grande part résulte aussi de l'écrasement des sédiments et des ophites du Trias. Des fluides s'échappent du détachement pour former de très nombreuses veines dans les sédiments pré-rifts en voie d'aplatissement lors de l'extension. Ces fluides stagnent sous le couvercle des flyschs albiens, ce qui augmente les rapports fluides/roche dans le haut de la série. D'après les données des masters 2 de B. Corre (2014) et L. Marasi (2015), Géosciences Rennes. Figure extraite de B. Corre, (2017), thèse de doctorat Géosciences Rennes.

Dans le massif d'Urdach, on montre que le manteau a été exhumé et dénudé entre des lentilles de socle déformées ductilement puis cataclasées et resédimentées dans des brèches, avec des lherzolites, entre la fin de l’Albien et le début du Cénomanien. Le master 2 de Géraldine Bergamini a permis de terminer la cartographie détaillée du massif et de montrer que les péridotites sont associées à de minces écailles de socle très folié. Des datations sur ces roches foliées réalisées à Montpellier (P. Monié) et à Rennes (M. Poujol) confirment que la déformation d'âge compris entre 105 et 90 Ma (Albien sup.- Cénomanien) est bien synchrone de l'exhumation du manteau. Ce processus s'est là aussi accompagné d’une intense circulation de fluides. En arrivant près du fond marin, le manteau a été traversé par des volumes importants d’eau de mer permettant ainsi la serpentinisation, la carbonatation (remplacement des péridotites par des carbonates) et la genèse d'ophicalcites.

 

Carte détaillée de la lherzolite d'Urdach et des formations adjacentes. - Cette carte résulte des levers conduits depuis 2008 dans cette région, complétés par les travaux de G. Bergamini durant son M2 en 2016. On observe les brèches d'Urdach, à l'ouest, interstratifiées dans le flysch albien supérieur et les lentilles de socle toujours adhérentes au manteau. D'après B. Corre, 2017, thèse.
Modèle de circulation de fluides le long du détachement exhumant le manteau de la ZNP. - Ce modèle résulte du travail de M2 de Jehiel Ntémé (2016) et d'une interprétation de B. Corre (2017). Il est construit d'après les résultats des études minéralogiques et de l'analyse des inclusions fluides dans la matrice siliceuse des brèches cataclastiques de socle d'Urdach et dans les ophicalcites du contact du Col d'Urdach (Ball Trapp) conduites à Nancy sous la direction de M-C Boiron. Il montre une première circulation dominée par l'eau de mer, suivie par une phase d'expulsion des fluides du Trias lorsque le toit du système devient étanche après le dépôt des flyschs albiens.

 

Les inclusions fluides dans les brèches d'Urdach. - Ces images montrent les inclusions fluides triphasées (a et b) dans le ciment quartzeux des brèches cataclastiques d'Urdach et les inclusions simples dans les calcites du détachement du Ball Trapp. Les premières démontrent l'implication des saumures issues du Trias supérieur dans les fluides qui circulent dans le détachement majeur. L'image c suggère que seule l'eau de mer est à l'origine des calcites dans le détachement visible en bordure est du massif (J. Ntémé, Master 2, 2016, Géosciences Rennes).
L'exhumation du manteau d'après les données de la lherzolite d'Urdach-Les Pernes (B. Corre, 2017) - Ce bloc 3D de Benjamin Corre (thèse 2017) rassemble les principales caractéristiques lithologiques et géométriques que l'on peut déduire de l'étude du massif d'Urdach et de son environnement. Le manteau est exhumé directement sur le fond de la mer (bloc au premier plan) ou bien reste caché sous une fine carapace d'unités de socle et de métasédiments pré-rifts (bloc postérieur). Il est démantelé dans des brèches sédimentaires avec des blocs provenant des cataclasites de socle.

 

Modèle de marge continentale passive ductile, d'après les données des Chaînons Béarnais (B. Corre, 2017).  - Les travaux menés dans le cadre du doctorat RGF de B. Corre (2017) montrent finalement (i) : que les sédiments pré-rifts ont subi un amincissement syn-métamorphe avec genèse d’une foliation S0/S1 et, (ii) que le socle paléozoïque a été réduit à de fines lentilles tectoniques déformées ductilement et restées adhérentes au manteau. Ces lentilles sont composées de croûte extraite des niveaux siluriens à infra-siluriens. La croûte inférieure n'est jamais mobilisée dans les Chaînons. La rhéologie de la croûte durant l’amincissement est contrôlée en grande partie par la présence d’une couverture sédimentaire pré- et syn-rift épaisse, décollée et jouant le rôle d’un couvercle thermique efficace. Le basculement de la croûte supérieure qui permet le glissement des sédiments pré-rifts est également un élément fondamental du dispositif. La marge continentale passive Nord-Ibérique apparaît ainsi de type ductile, caractérisée par une necking zone étroite et une large zone de croûte continentale extrêmement amincie (hyper-thinned) où le manteau est localement dénudé. Ces résultats représentent une contribution nouvelle pour la compréhension des mécanismes de l’amincissement crustal en contexte d’exhumation du manteau ; ils permettent également d’identifier les structures majeures impliquées dans l’héritage structural, lors de l’inversion tectonique des bassins, notamment le détachement principal qui sera sollicité dès les prémices de la compression

Pédagogie et ouvrages d'enseignement

Bien que n’étant pas enseignant-chercheur, je consacre une part de mon activité à la transmission du savoir scientifique, soit par des cours au niveau préparation aux concours, DEA et Masters, soit par l’écriture d’ouvrages d’enseignement. J’ai participé également à la formation des maîtres.

Yves Lagabrielle, René C. Maury, and Maurice Renard. Mémo visuel de geologie : L'essentiel en fiches. Dunod, 2017. 2ème édition

Maurice Renard, Yves Lagabrielle, Erwan Martin, and Marc Rafélis Saint-Sauveur (de). Eléments de Géologie. 15 ème édition. Dunod, 2015.

Marcel Lemoine, Raymond Cirio, and Yves Lagabrielle. Le massif du Chenaillet. Montgenèvre (Alpes franco-italiennes). Les ophiolites et l'océan disparu. Centre Brianconnais de Géologie Alpine, 2014. 2 ème édition revue et complétée par Yves Lagabrielle.

Gilbert Boillot, Philippe Huchon, and Yves Lagabrielle. Introduction à la géologie. La dynamique de la Terre. Sciences Sup. Dunod, 2013.

Charles Pomerol, Yves Lagabrielle, Maurice Renard, and Stéphane Guillot. Eléments de géologie 14eme édition. Dunod, Mai 2011.

Yves Lagabrielle, Serge Lallemand, Pascal Gente, Sylvie Leroy, and Jean-Yves Collot. Le visage sous-marin de la Terre. Eléments de géodynamique océanique. Commission de la Carte Géologique du Monde. CNRS, 2005.  + CD ROM, Ouvrage de vulgarisation.
 

Le Chenaillet : une dorsale lente à pied sec
Eléments de Géologie. 15ème édition, la couleur à toutes les pages!
Le mémo visuel de géologie : des planches et peu de texte
Des situations géodynamiques illustrées, pour l'enseignement

Cursus

Né le 30 novembre 1955 à Angers (49).

  • Ancien élève de l’Ecole Normale Supérieure de Saint Cloud (1976-1980) et agrégé de Sciences Naturelles (1979).
  • DEA de Géologie Structurale-Géologie Marine (PVI, Orsay, PVII) (1980).
  • Doctorat de 3ème cycle, Université de Bretagne Occidentale (1982). Etude des ophiolites du Queyras et de leurs analogues océaniques, sous la direction de René Blanchet, Marcel Lemoine et Pierre Tricart. Intitulé de la thèse : Ophiolites et croûte océanique, tectonique et environnement sédimentaire ; apports des données sous-marines à l’interprétation géologique des séries ophiolitifères du Queyras (Alpes franco-italiennes). Thèse de 3ème cycle, Brest, 198 p.
  • Recrutement au CNRS et rattachement au GIS Océanologie et Géodynamique, à Brest, dirigé par René Blanchet (1982).
  • Doctorat d’Etat (équivalence HDR) (1987). Intitulé de la thèse : Les Ophiolites : marqueurs de l’histoire tectonique des domaines océaniques. Le cas des Alpes franco-italiennes (Queyras, Piémont) ; comparaison avec les ophiolites d’Antalya (Turquie) et des Coast Ranges de Californie.
  • Délégation dans l’enseignement supérieur à l’Université de Bretagne Occidentale sur un poste d’enseignant-chercheur (1988-1989).
  • Nommé Directeur de Recherche 2ème classe (1991).
  • Détachement à l’IRD (ex-ORSTOM), affecté au Centre IRD de Nouméa, équipe de Géologie-Géophysique. Rattachement à l’UMR GéoSciences Azur (1999-2003).
  • Affectation à l’UMR Dynamique de la Lithosphère de Montpellier, puis Géosciences Montpellier, directeur S. Lallemand (2004-2012).
  • Affectation à l’UMR Géosciences Rennes, directeur M. Ballèvre puis Olivier Dauteuil (2012-actuel).

Distinctions honorifiques

1984 : Prix de la Fondation Paul Fallot - Jérémine de l’Académie des Sciences
1998 : Prix Bourcart de la Société Géologique de France
2000 : Médaille de la Société Océanographique de France. Institut Océanographique de France.
2012 : Prix Dolomieu du BRGM, Grand Prix de l’Académie des Sciences.
2017 : Chevalier de la légion d'honneur.
 

Responsabilités. Gestion de la recherche

a. Responsabilités locales, nationales et internationales :

  • Membre du Panel Tectonique du programme ODP (1992-1995).
  • Membre du Comité Scientifique franco-japonais NEW STARMER (depuis 1994).
  • Membre du Comité Géosciences Marines de l’INSU (1992-1996).
  • Membre nommé de la CS 1 de l’ORSTOM en 1998.
  • Président du Groupe ad-hoc Océans de l’INSU (1997-1999).
  • Membre élu de la CSS1 de l’IRD (1999-2003).
  • Président du Comité Scientifique du GDR Marges (2003-2008).
  • Membre de la commission nationale Géosciences Marines (2003-2008).
  • Responsable de l’équipe Lithosphère de l’UMR Géosciences Montpellier (2006-2010).
  • Membre élu et Président de la section 18 du Comité National (2008-2010) (Interruption à la suite d’un congé pour accident).

b. Responsabilités en matière d’enseignement supérieur :

  • Membre élu du CNU section 35 (1995-1999).
  • Membre du Jury de l’Agrégation de SVT de 1995 à 1998.
  • Membre élu des CSE 36 de Montpellier2, Toulouse et Strasbourg (2005-2008)
  • Membre nommé du Jury de l’Agrégation de SVT en 2002 (écrit), 2003 (écrit-TP-oral) et 2004 (oral).
  • Responsable du Parcours Recherche TER (Terre Environnement Recherche), Master2 BGAE de l’UFR Sciences de Montpellier (2005-2008).

c. Responsabilités en matière de programmes de recherche :

  • Gestion de divers contrats scientifiques : UBO-Ifremer, ECOS, GDR Marges, CNRS-INSU dont DyETI (2004-2007).
  • Co-chef de deux missions à la mer (NOFI, ALAUFI).
  • Responsable de projets ECOS-sud 2002-2008 avec le Chili et l’Argentine.
  • Co-Responsable du chantier « TOC : transition océan-continent » du GDR Marges.