{"id":1610,"date":"2015-05-01T10:29:35","date_gmt":"2015-05-01T08:29:35","guid":{"rendered":"http:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=1610"},"modified":"2018-12-18T09:41:10","modified_gmt":"2018-12-18T08:41:10","slug":"accessory-phases-as-a-tool-to-investigate-magmatic-underplating-in-polymetamorphic-metasediments-an-example-from-a-fossil-lower-crust-ivrea-verbano-zone-nw-italy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2015\/05\/accessory-phases-as-a-tool-to-investigate-magmatic-underplating-in-polymetamorphic-metasediments-an-example-from-a-fossil-lower-crust-ivrea-verbano-zone-nw-italy\/","title":{"rendered":"Accessory phases as a tool to investigate magmatic underplating in polymetamorphic metasediments : an example from a fossil lower crust. Ivrea Verbano zone, NW Italy"},"content":{"rendered":"<p><em>Th\u00e8se soutenue par Federico Galster le 1er mai 2015, Institut des sciences de la Terre (ISTE)<\/em><\/p>\n<p>La zone d\u2019Ivrea et la zone de Strona-Ceneri, en Italie nord-occidentale et Suisse m\u00e9ridionale, offrent la possibilit\u00e9 d\u2019\u00e9tudier la croute continentale des Alpes du Sud. En raison du haut degr\u00e9 m\u00e9tamorphique et l\u2019abondance d\u2019intrusions mafiques d\u2019\u00e2ge Permo-Carbonif\u00e8re (Complexe Mafique), la zone d\u2019Ivrea est interpr\u00e9t\u00e9e classiquement comme de la croute inf\u00e9rieure permienne, alors que pour la m\u00eame p\u00e9riode la zone de Strona- Ceneri est plut\u00f4t consid\u00e9r\u00e9e comme de la croute moyenne \u00e0 sup\u00e9rieure. Plusieurs questions d\u2019ordre g\u00e9ologique demeurent irr\u00e9solues, comme par exemple les relations g\u00e9n\u00e9tiques entre ces deux terrains ou l\u2019\u00e2ge et le contexte d\u2019incorporation de la zone d\u2019Ivrea dans la croute inf\u00e9rieure. D\u2019autres questions plus sp\u00e9cifiques restent aussi seulement vaguement pr\u00e9cis\u00e9es, comme les relations entre le metamorphisme et la mise en place des intrusions mafiques, ou les dynamiques d\u2019emplacement de ces volumineux magmas \u00e0 l\u2019interface croute-manteau. <!--more--><\/p>\n<p>Nous avons \u00e9tudi\u00e9 des bandes metas\u00e9dimentaires (septa) incorpor\u00e9es dans les magmas mafiques lors de l\u2019intrusion. En particulier nous nous sommes focalis\u00e9s sur les min\u00e9raux accessoires (rutile et zircon) et la chimie des septa. Les informations r\u00e9colt\u00e9es nous ont permis de r\u00e9pondre plus pr\u00e9cis\u00e9ment aux questions ci-dessus, ainsi que d\u2019explorer certaines questionnes de base concernant les rutiles et les zircons.<\/p>\n<p>Les septa forment une bande irr\u00e9guli\u00e8re qui coupe obliquement le Complexe Mafique du bas (N) vers le haut (S). Nous avons pu montrer que la chimie des septa \u00e9volue du bas vers le haut, avec les septa les plus profondes rassemblant chimiquement (U, Th, Rb, K, Si, Al) les roches de plus haut degr\u00e9 m\u00e9tamorphique (faci\u00e8s granulite) dans les metas\u00e9diments encaissantes l\u2019intrusion. Alors que les septa les moins profondes, malgr\u00e9 une paragen\u00e8se granulitique (m\u00e9tamorphisme de contact), gardent une chimie proche des metas\u00e9diments de plus faible degr\u00e9 m\u00e9tamorphique (faci\u00e8s amphibolite) dans la partie moins profonde de la zone d\u2019Ivrea. Cette relation sugg\u00e8re que le degr\u00e9 d\u2019appauvrissement chimique des septa a \u00e9t\u00e9 \u00e9tablit principalement lors d\u2019un \u00e9v\u00e8nement m\u00e9tamorphique r\u00e9gional avant leur incorporation dans les gabbros. De plus l\u2019incorporation dans les gabbros n\u2019a pas perturb\u00e9e la distribution stratigraphique originelle des septa. Ces deux observations impliquent que le m\u00e9tamorphisme dans la roche encaissante pr\u00e9c\u00e8de la mise en place du gabbro et que cette derni\u00e8re ne se fait pas selon le mod\u00e8le classique (\u00ab gabbro glacier \u00bb de Quick et al., 1992, 1994), mais se fait plut\u00f4t par injections r\u00e9p\u00e9t\u00e9es de sills \u00e0 diff\u00e9rentes profondeurs. Dans ce contexte les septa ne sont pas des xenolithes coulissantes dans un gabbro visqueux (e.g. Sinigoi et al., 1995), mais sont des bandes de roche encaissante pr\u00e9serv\u00e9e relativement en place.<\/p>\n<p>L\u2019analyse des \u00e9l\u00e9ments traces des diff\u00e9rents domaines de croissance des zircons et leur datation a pu confirmer ces hypoth\u00e8ses. Nous avons pu dater le m\u00e9tamorphisme r\u00e9gionale \u00e0 330-320Ma, alors que les les premiers sills dans la partie profonde du Mafic Complex s\u2019injectens \u00e0 ~300Ma. Le magmatisme mafique atteigne des niveaux sup\u00e9rieurs \u00e0 285Ma et continue localemet jusqu\u2019\u00e0 270Ma, Les \u00e2ges des coeurs d\u00e9tritiques des zircons permettent de fixer l\u2019\u00e2ge minimale de s\u00e9dimentation \u00e0 ~370Ma ce qui correspond donc \u00e0 l\u2019\u00e2ge maximale de l\u2019incorporation de la zone d\u2019Ivrea dans la croute inf\u00e9rieur. Nous proposons donc que celle ci a \u00e9t\u00e9 accr\u00e9t\u00e9 \u00e0 la croute inf\u00e9rieur lors de l\u2019orogen\u00e8se hercynienne et nous esquissons son contexte pal\u00e9og\u00e9ographique. L\u2019analyse des \u00e2ges des zircons d\u00e9tritiques nous incite \u00e0 proposer que les terraines sources pour la zone d\u2019Ivrea et les terraines de la zone Strona-Ceneri ont une histoire Pal\u00e9ozo\u00efque compl\u00e8tement diff\u00e9rente. En s\u2019appuyant sur nos donn\u00e9es et sur la litt\u00e9rature, nous proposons que le couplage approximative entre ces zones a commenc\u00e9 seulement apr\u00e8s ~310Ma et c\u2019est termin\u00e9 au tour de 290Ma.<\/p>\n<p>La teneur en titan du zircon est utilis\u00e9e comme thermom\u00e8tre (Ferry and Watson, 2007). L\u2019analyse syst\u00e9matique des zircons nous a permit de mettre en \u00e9vidence que la teneur en titan des diff\u00e9rents domaines de croissance a des comportements contrastants en fonction du contexte texturale. Nous montrons que uniquement avec une \u00e9tude approfondit, impliquant plusieurs \u00e9l\u00e9ment traces (U, Th, HREE, Nb et Ta) et les images en cathodo-luminescence, les temp\u00e9ratures calcul\u00e9es peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour estimer les conditions de formation. Nous proposons que dans certains cas est possible d\u2019estimer les temp\u00e9ratures de recristallisation. <\/p>\n<p>L\u2019analyse syst\u00e9matique des rutiles, nous a permit de montrer l\u2019existence de plusieurs g\u00e9n\u00e9rations qui ont une r\u00e9partition texturale et une chimie diff\u00e9rente, m\u00eame \u00e0 l\u2019\u00e9chelle de la lame mince avec de grandes implications pour l\u2019analyse des temp\u00e9ratures \u00e0 partir du thermom\u00e8tre Zr-in-Rutile. Une g\u00e9n\u00e9ration se forme lors de l\u2019\u00e9v\u00e8nement UHT dans les restites et les liquides plus riches en titan, une autre g\u00e9n\u00e9ration se forme dans les liquides lors du refroidissement, au m\u00eame temps qu\u2019une partie de la premi\u00e8re g\u00e9n\u00e9ration se r\u00e9\u00e9quilibre au niveau du Zr. Nous montrons comment distinguer entre les grains qui se r\u00e9\u00e9quilibrent, ceux qui pr\u00e9servent leur teneur original et ceux qui appartiennent \u00e0 la deuxi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration. Localement la deuxi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration peut former des surcroissances autour de la premi\u00e8re g\u00e9n\u00e9ration. Dans ces cas, des fortes diff\u00e9rences en uranium entre les deux g\u00e9n\u00e9rations ont des importantes implications pour la datation U-Pb sur rutile. Classiquement les ratios Pb\/U dans le rutile sont interpr\u00e9t\u00e9s comme indiquant l\u2019\u00e2ges du refroidissement du min\u00e9ral sous une temp\u00e9rature \u00e0 la quelle la diffusion du Pb dans le min\u00e9ral n\u2019est plus d\u00e9tectable et la diffusion \u00e0 plus hautes temp\u00e9ratures est assum\u00e9e se faire par \u00ab volume diffusion \u00bb dans le grain (Mezger et al., 1989). Par des datations ID-TIMS (sur grain entier) et LA-ICPMS (in-situ) et une analyse texturale (MEB) approfondie nous montrons que cette supposition est trop simpliste et que le rutile est repartie en sous-domaines. Chacun de ces domaines a \u00e7a propre longueur ou chemin de diffusion sp\u00e9cifique. Nous proposons donc une nouvelle approche plus coh\u00e9rente pour l\u2019interpr\u00e9tation des \u00e2ges U-Pb sur rutile.<\/p>\n<p>L\u2019application de cette nouvelle approche aux rutiles de la zone d\u2019Ivrea nous a permit, contrairement \u00e0 d\u2019autres \u00e9tudes, de mettre en \u00e9vidence une relation entre l\u2019\u00e2ge mesur\u00e9 et la pal\u00e9o-profondeur de l\u2019\u00e9chantillon. La gamme d\u2019\u00e2ges obtenue (185-155Ma) s\u2019ins\u00e8re dans l\u2019\u00e9volution pal\u00e9o-tectonique des Alpes M\u00e9ridionales et Austroalpines au cours du rifting alpin et peut \u00eatre corr\u00e9l\u00e9e avec des pr\u00e9cis \u00e9v\u00e8nements marqueurs mis en \u00e9vidences par l\u2019\u00e9volution stratigraphique des bassins s\u00e9dimentaires, les \u00e2ges des extrusions basaltiques et le pal\u00e9omagn\u00e9tisme.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Th\u00e8se soutenue par Federico Galster le 1er mai 2015, Institut des sciences de la Terre (ISTE) La zone d\u2019Ivrea et la zone de Strona-Ceneri, en Italie nord-occidentale et Suisse m\u00e9ridionale, offrent la possibilit\u00e9 d\u2019\u00e9tudier la croute continentale des Alpes du Sud. En raison du haut degr\u00e9 m\u00e9tamorphique et l\u2019abondance d\u2019intrusions mafiques d\u2019\u00e2ge Permo-Carbonif\u00e8re (Complexe Mafique), [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":47,"featured_media":3358,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[49465],"tags":[],"class_list":{"0":"post-1610","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-theses-soutenues"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1610","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/47"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1610"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1610\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3358"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1610"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1610"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1610"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}