Sommaire
4.1 Résumé étendu en français . . . . 55 4.2 Paper in preparation for Journal of South American Earth Sciences . 57 4.2.1 Abstract . . . . 57 4.2.2 Introduction . . . . 57 4.2.3 Geodynamic and tectonic context of northern Peru . . . . 57 4.2.4 Methods . . . . 57 4.2.5 Results . . . . 57 4.2.6 Discussion . . . . 57 4.2.7 Conclusions . . . . 57 4.2.8 References . . . . 57 4.2.9 Figures . . . . 57 53
54 Chapitre 4. Régime tectonique et subduction plane
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ans ce chapitre, je présente mes données de déformation ductile et mes données demicro-tectonique sur la déformation fragile. Ces données me permettront de discuter le contexte tectonique qui a accompagné la mise en place du batholite de la Cordillère Blanche et de documen-ter l’état de contrainte au dessus du segment de subduction horizontale Péruvien.
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present in this chapter ductile and brittle deformation data from the Cordillera Blanca region.Based on these data, I discuss the tectonic context of the Cordillera Blanca emplacement and I address the stress field evolution above the Peruvian flat-slab.
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Résumé étendu en français
Le corps de ce chapitre est un article en préparation pour Journal of South American Earth Sciences. J’ai réalisé la plus grande partie des mesures de terrain (> 50% des mesures de plans striés) et j’ai traité les données obtenues avec un logiciel approprié. Les coauteurs de cet article (X. Robert, L. Audin, A. Pêcher, S. Schwartz) m’ont apporté un support technique pour les mesures sur le terrain, pour le traitement des données ainsi que des discussions constructives qui m’ont permis d’élaborer l’idée directrice de ce chapitre.
En contexte de subduction, le régime tectonique de la plaque chevauchante est étroitement liée au pendage et à la géométrie de la plaque plongeante (Ramos & Folguera 2009). Il est classiquement admis que les segments de subduction horizontale augmentent le couplage au niveau de l’interface de subduction. Il en résulte une augmentation et une migration du raccourcissement dans la plaque
chevauchante vers la région d’arrière arc (Jordan et al. 1983, Ramos & Folguera 2009, Martinod
et al. 2010). A l’aplomb du segment de subduction plane du Pérou, une faille normale crustale de 200 km de long, parallèle à la chaîne andine, délimite le flanc ouest des hauts sommets de la Cordillère Blanche (Bonnot 1984,McNulty & Farber 2002,Giovanni 2007). Ces sommets (> 6000 m)
dominent le plateau dont l’altitude moyenne ne dépasse pas 4400 m. La présence conjointe de
la faille normale de la Cordillère Blanche et des hauts reliefs est inattendue dans ce contexte de subduction plane. L’objectif de ce chapitre est de préciser et de contraindre l’évolution du champ de contraintes au cours du temps dans cette région avec de nouvelles données de microstructurale. En effet, l’analyse de la déformation cassante (inversions avec la méthode des dièdres droits et
PBT, logiciel WinTensors ; Angelier & Mechler 1977,Angelier 1984,Delvaux 2012) dans la croûte
permettra d’évaluer l’impact de la subduction plane sur le régime de contraintes dans la plaque supérieure. De plus, la connaissance de l’évolution régionale du régime de contraintes pourrait fournir des informations sur les processus de mise en place du batholite de la Cordillère Blanche et son exhumation. J’ai déterminé l’évolution du régime de contraintes dans cette région grâce à l’analyse de la déformation ductile à partir d’observations de terrain et d’analyses d’images satellites et à l’inversion de plans de failles striés, que j’ai mesurés en différents sites.
L’analyse de la déformation ductile dans la partie est du batholite de la Cordillère Blanche (∼8
Ma) trace la déformation lors de la mise en place du granite et suggère que le batholite s’est mis en place dans un contexte décrochant dextre. Ces données sont en accord avec les conclusions de
Petford & Atherton(1992). La déformation cassante reflète le régime de contraintes plus récent qui se superpose à la déformation ductile acquise au cours de la mise en place de la Cordillère Blanche et de son exhumation. La gamme de tenseurs obtenue suggère une histoire complexe avec une suc-cession de différents épisodes tectoniques. Le tenseur de contraintes le plus représenté correspond à une extension de direction NE-SW (80% des sites). L’extension n’est pas limitée à la Cordillère Blanche. En effet, les deux sites localisés dans la Cordillère Noire enregistrent respectivement une
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extension E-W, ainsi que de la transtension (direction d’extension E-W). En outre, les tenseurs de contraintes calculés indiquent du décrochements (50% des sites), de l’extension N-S (Quebradas Ulta, Queroccocha et Pastoruri, 30% des sites) et de la compression E-W (Quebradas Llaca et Ulta, 15% des sites). Les tenseurs de compression E-W indiquent qu’une phase de compression affecte la
région de la Cordillère Blanche après la mise en place du pluton. Ainsi, depuis ∼8 Ma plusieurs
régimes tectoniques se sont succédés dans la région de la Cordillère Blanche.
La présence d’une faille normale d’échelle crustale et les tenseurs de contraintes indiquant une extension NE-SW suggèrent que les segments de subduction plane peuvent générer de l’extension
dans la Cordillère Occidentale tandis que le raccourcissement migre vers l’est (Mégard 1984). Dans
le cas du segment de subduction plane péruvien, l’extension peut être facilitée par la présence d’une
croûte épaissie (Froidevaux & Isacks 1984) ou par une diminution de la vitesse de convergence
et un faible couplage à l’interface de la plaque (Somoza 1998, Nocquet et al. 2014). Je propose
que les segments de subduction plane n’augmentent pas forcément le couplage à l’interface de subduction au niveau de la fosse, mais augmentent seulement le couplage à l’arrière de la chaîne où ils favorisent le raccourcissement.
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