The coesite-bearing unit of the Dora-Maira massif in its petrological and structural framework (western Alps, Italy)

L'unité à coésite du massif Dora-Maira dans son cadre pétrologique et structural (Alpes occidentales, Italie)

Caroline Henry (1, 2)

1 UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
2 LGENS - Laboratoire de géologie de l'ENS

In the southern Dora-Maira massif, 1/25.000 mapping between Val Po and Val Varaita reveals the existence of a coesite-bearing unit, about 10 X 5 X 0.5 km large, where coesite occurs in various rock types. This unit belongs to a stack of three units of polymetamorphic basement, the highest includes Permo-Carboniferous to Triassic cover. This stack is intercalated between: - a graphitic metasedimentary unit of assumed Carboniferous age (Sanfront-Pinerolo unit), and - a higher stack including slices of polymetamorphic basement (Dronero-Sampeyre unit p.p.), an ophiolitiferous "Schistes lustrés" slice, and a Permo-Carboniferous to Cretaceous cover (Dronero-Sampeyre unit p.p.). The very-high and high pressure metamorphism is characterized by a variety of degrees, with huge metamorphic jumps between some units. From bottom to top, units are stacked in the following order: a blueschist facies unit (SB: 10-14 kbar, 550°C), a coesite-bearing very-high-pressure unit including kyanite-eclogites (THP: 30 kbar, 750°C), a high-pressure eclogite-facies unit (HP: 15-20 kbar, 550°C), and blueschist-facies units. A late cooling event, associated with decompression at a dozen kbar, equilibrated at greenschist facies, is common to all units. In the whole nappe stack, the main structure is a mylonitic regional foliation, with an ENE-WSW lineation and a WSW shear sense. This event of ductile shear deformation is contemporary of greenschist-facies recristallisation. A few high-pressure structural relics are characterized by rather symmetric planar structures and lineations in the NE quadrant. Geochronological data (U-Pb, Rb-Sr, 39Ar-40Ar) indicate an eoalpine age (~100 Ma) for THP and HP metamorphism. Retrogression et regional structures are contemporaneous of the stacking of units and dated at ~40 Ma. The resulting scenario indicates: - a deep "subduction" (down to ~100 km) of european continental crust material during mid-Cretaceous, - a stacking and thrusting event of various continental and oceanic units towards the West, at shallow depth, during Eocene. To explain the exhumation of the deepest units, we assume that of the South-dipping eoalpine subduction plane was reactivated by an East-dipping subduction plane, around 80-60 Ma.

Dans le massif Dora-Maira méridional, la cartographie réalisée au 1/25.000e entre val Pô et val Varaita révèle l'existence d'une unité à coésite, d'environ 10 X 5 X 0.5 km, où la coésite est présente dans des roches variées. Cette unité fait partie d'un ensemble de trois unités de socle polymétamorphique, dont la plus haute présente quelques éléments de couverture permo-carbonifère à triasique. Cet ensemble est intercalé entre : - une unité métasédimentaire graphitique d'âge Carbonifère présumé (unité de Sanfront-Pinerolo), et - un ensemble supérieur incluant des écailles de socle polymétamorphique (unité de Dronero-Sampeyre p.p.), une écaille de "Schistes lustrés" ophiolitifères et des éléments de couverture d'âge Permo-Carbonifère à Crétacé probable (unité de Dronero-Sampeyre p.p.). Le métamorphisme typomorphe de très haute et haute pression est caractérisé par une grande variété de degrés, avec d'énormes sauts de métamorphisme entre certaines des unités. De bas en haut, les unités sont superposées dans l'ordre suivant : unité "schiste bleu" (SB : 10-14 kbar, 550°C), unité de très haute pression à coésite et éclogites à disthène (THP : 30 kbar, 750°C), unité de haute pression éclogitique (HP : 15-20 kbar, 550°C), unités "schiste bleu". Un refroidissement tardif, en décompression, à partir d'une dizaine de kbar et s'équilibrant en climat "schiste vert", est commun à toutes les unités. Dans toute la pile de nappes, la structuration principale est une foliation mylonitique régionale, portant une linéation ENE-WSW avec sens de cisaillement associé vers l'WSW ; cet épisode de déformation ductile cisaillante est contemporain des recristallisations "schistes verts". Quelques reliques structurales de haute pression sont caractérisées par des structures planaires plutôt symétriques et des linéations dispersées dans le quadrant NE. Les données géochronologiques (U-Pb, Rb-Sr, 39Ar-40Ar) indiquent un âge éo-alpin (100 Ma environ) pour les métamorphismes de THP et HP. La rétromorphose et les structures régionales, contemporaines de la juxtaposition des unités, sont datées d'environ 40 Ma. Le scénario résultant indique : - une "subduction" profonde (jusqu'à 100 km environ) de matériel continental crustal européen au Crétacé moyen, - un empilement et un charriage vers l'ouest, à faible profondeur, d'unités continentales et océaniques variées pendant l'Eocène. Pour expliquer la remontée des unités les plus profondes, on invoque la reprise du plan de subduction éoalpin, à pendage sud, par un plan de subduction à pendage est, vers 80-60 Ma.

Mots clés: coesite; Dora-Maira; western Alps; metamorphism; structural evolution; P-T-D-t evolution; metamorphic mapping

Mots clés: Coesite; Dora-Maira; Alpes occidentales; métamorphisme; évolution structurale; évolution (PTt); cartographie métamorphique

Domaines: Sciences de la Terre

Caroline Henry. L'unité à coésite du massif Dora-Maira dans son cadre pétrologique et structural (Alpes occidentales, Italie). Sciences de la Terre. Université Paris 6, 1990. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03511047⟩