Geops (Geosciences Paris Sud)


Nos tutelles

CNRS

Nos liens

Rechercher




Accueil > Recherche > Thèses / HDR > Thèses en cours

AHADI Floriane

Directeur de thèse Mlle Cécile Gautheron
Co-directeur de thèse : Guillaume Delpech
Début de thèse : octobre 2015

Les processus d’exhumation des roches et leurs causes dans les contextes de convergence (e.g. collision continentale) sont généralement associés au couplage climat/tectonique. Il est souvent invoqué comme un paramètre clé expliquant la morphologie des chaînes de montagne et à plus large échelle de la croûte continentale (Valla et al., 2011 ; Herman et al., 2013). Très récemment, le rôle de processus internes (e.g. topographie dynamique) a aussi été suggéré (Guillaume et al., 2013), ainsi que la différence de densité des roches qui pourrait localiser l’érosion (Braun et al ., 2014). Néanmoins, la discrimination entre le rôle respectif des processus internes et externes est actuellement difficile et s’ajoute à cela l’influence locale ou à plus grande amplitude des différents processus (isostasie, topographie dynamique ; e.g. Braun et al., 2010). Une manière d’améliorer notre compréhension des processus gouvernant l’érosion des reliefs est d’étudier les causes des processus d’exhumation dans un contexte géodynamique où la tectonique ne joue qu’un rôle mineur au cours du temps. L’objectif de ce projet est donc de caractériser et quantifier pour la première fois la part des différents processus (internes/externes) sur l’exhumation des roches en domaine intraplaque océanique.

La méthodologie proposée dans ce projet concerne l’utilisation des roches plutoniques différenciées (granites, syénites) formant des complexes intrusifs dans certaines îles océaniques comme marqueurs de l’exhumation des roches. Pour mener à bien ce projet, il s’agira de contraindre (1) les conditions de mise en place des roches plutoniques dans ces îles océaniques par l’examen pétrographique détaillé et les méthodes thermobarométriques (températures, profondeur de mise en place) ; (2) l’utilisation de la thermochronologie basse et moyenne température pour déterminer de manière quantitative les chemins d’exhumation des roches au cours du temps permettant la définition des taux et vitesse d’exhumation de ces roches.
L’ensemble de ces données permettra de développer un/des modèle(s) d’exhumation en fonction du rôle de chacun des processus internes/externes. Grâce à l’utilisation d’un logiciel de modélisation numérique (PECUBE ; Braun, 2003), ces données quantitatives permettront de retracer l’évolution de la morphologie de ces îles au cours du temps.
Pour caractériser l’influence des variations climatiques et des processus internes sur l’érosion des îles océaniques au cours du Cénozoïque (Oligocène-actuel), nous proposons de travailler sur l’exhumation des roches plutoniques des îles océaniques situées principalement dans la zone sub-antarctique (Kerguelen ; Ahadi et al., 2014, Crozet) où les variations climatiques sont connues au cours du Cénozoïque. Des roches de différents massifs plutoniques des îles Kerguelen, géographiquement dispersées sur l’archipel, et d’âges différents (30-5 Ma) seront étudiées. La comparaison entre roches plutoniques appartenant à différentes intrusions permettra de mettre en évidence le rôle des différents processus permettant l’exhumation des roches au cours du temps.
Les modèles d’exhumation produits dans le cas des îles océaniques seront comparés avec un cas situé en domaine de convergence (Japon) où les roches plutoniques terrestres les plus jeunes (0,8 Ma), intrusives dans des plutons Cénozoïques ou Mésozoïques, sont déjà à l’affleurement (Ito et al., 2013).

Les méthodes de thermochronologie basse et moyenne température employées incluront la thermochronologie (U-Th)/He sur apatite et zircon, les traces de fission sur apatite, et pour la moyenne température la thermochronologie Ar/Ar sur différents minéraux (biotite, amphibole, feldspaths). L’âge de mise en place des complexes intrusifs étant essentiel pour la caractérisation des chemins temps-température, il sera nécessaire dans certains cas d’utiliser la méthode (U/Pb) sur zircons pour déterminer l’âge de cristallisation des roches.

Le candidat devra posséder des bases solides en pétrologie magmatique ainsi qu’en thermochronologie basse/moyenne température. Des bases en modélisation numérique sont aussi souhaitables. Ce projet est en collaboration entre le laboratoire GEOPS (Université Paris-Sud), le LSCE (CEA), ISTerre (Université Joseph Fourier) et l’Université de Kyoto (Japon).