Diversité des conditions thermiques lors del’exhumation du manteau de la ZoneNord-Pyrénéenne : bilan des contraintesgéologiques

Un ensemble de donnees sur l’environnement geologique des peridotites de la Zone Nord-Pyreneenne a ete obtenu dans le cadre des programmes ANR Pyramid et RGF-BRGM consacres a l’evolution geodynamique des Pyrenees. Ces donnees representent des contraintes indispensables pour l’etude des processus de l’exhumation du manteau, de l’amincissement de la croute continentale et de sa disparition complete lors de l’ouverture des bassins transtensifs albo-cenomaniens. On y trouve : (1) de nouveaux leves geologiques de detail autour des lherzolites de Lherz- Freychinede-Vicdessos-Bestiac-Prades et d’Urdach-Les Pernes et (2) des analyses multi-methodes des metasediments de la couverture prerift et du socle paleozoique adherent au manteau : composition des assemblages du metamorphisme HT, temperatures maximales par spectrometrie RAMAN sur la m.o., fabrique de la calcite par EBSD, inclusions fluides et isotopes stables dans les marbres et veines associees, datations U-Th-Pb in situ. Ces donnees permettent d’estimer les conditions thermiques lors de la remontee du manteau et de sa mise a l’affleurement. Nous montrons une variabilite remarquable de l’Ouest vers l’Est. A l’Ouest, le manteau est exhume a l’Albien sup. - Cenomanien inf. en percant une couverture mesozoique prerift qui n’a pas ete chauffee a plus de 250C. La croute continentale superieure y est reduite en lames ductiles extremement amincies puis cataclasees et remaniees sur le fond ultrabasique avec des fragments de manteau et de la couverture prerift, durant le depot du flysch noir. La temperature augmente au cours du Cenomanien (480C) dans les zones ou le manteau n’a pas ete mis a l’affleurement. Le Trias superieur se transforme profondement (talc-chlorites) et perd sa composante evaporitique. La couverture prerift decollee joue un role majeur comme couvercle isotherme, suivi en cela par les flyschs albiens puis cenomaniens. A l’Est, le manteau perce a travers une couverture chauffee localement a plus de 600C. Le Keuper y est reduit a quelques decimetres de gres et breches riches en saphirine. La croute superieure a ete presque totalement eliminee tectoniquement, mais des granulites sont remaniees a cote des peridotites et des marbres dans les breches recouvrant le manteau exhume. Ces donnees de terrain representent les contraintes de base pour construire les modeles d’amincissement crustal. La variabilite mise en evidence (gradient thermique et presence ou absence de croute profonde remaniee) ne permet pas de proposer un modele d’amincissement simple et unique. Cependant, toutes ces donnees indiquent que la croute moyenne a superieure se comporte ductilement sous les ecrans thermiques de la couverture prerift et synrift, mobiles sur le Keuper. Un modele de marge passive distale faisant appel a des blocs continentaux rigides de type ” extensional allochthons ” ne peut s’appliquer ici. Sur la base de ces donnees geologiques, nous mettons donc en avant un nouveau modele de type marge distale chaude plus ou moins transtensive.