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Louterbach, Mélanie. Propagation du front orogénique subandin et réponse sédimentaire associée dans le bassin d'avant-pays amazonien (Madre de Dios, Pérou)

Louterbach, Mélanie (2014). Propagation du front orogénique subandin et réponse sédimentaire associée dans le bassin d'avant-pays amazonien (Madre de Dios, Pérou).

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Résumé en francais

Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude des chaînes de montagnes et des bassins sédimentaires d'avant-pays rétro-arc associés à une subduction océanique. Il s'intéresse plus particulièrement aux facteurs qui contrôlent la croissance du prisme orogénique oriental andin et à la dynamique de remplissage du bassin d'avant-pays amazonien. La zone d'étude de cette thèse concerne le bassin de Madre de Dios (12º-14ºS) situé au sud du Pérou dans la zone Subandine (ZSA) actuelle, entre la Cordillère Orientale (CO) à l'Ouest et le bassin Amazonien à l'Est. L'approche de la thèse est multidisciplinaire (géologie structurale, thermochronologie basse température, sédimentologie, provenance). Les principaux objectifs sont de : i) déterminer la géométrie et la chronologie de déformation de la CO et de la ZSA et ii) de déterminer l'évolution du bassin d'avant-pays rétro-arc de Madre de Dios au cours du Méso-Cénozoïque. Les résultats de thermochronologie basse température (traces de fission et (U-Th)/He sur apatites ) obtenus pour la CO et la ZSA ainsi que les nombreuses strates de croissances documentées en sismique et sur le terrain dans la ZSA actuelle permettent de mettre en évidence deux principales phases de déformation au sud du Pérou: i) depuis la fin de l'Oligocène jusqu'au Miocène Moyen (~25-14 Ma, Période 1) et ii) pendant le Miocène supérieur jusqu'au Pléistocène (~10-2.8 Ma, Période 2). Nos résultats suggèrent que le refroidissement induit par l'érosion de la CO au sud du Pérou n'est pas contrôlé par un changement climatique mais plutôt par le développement d'un empilement d'écailles ou duplex au front de la cordillère. L'étude du remplissage sédimentaire du bassin de Madre de Dios indique que la ZSA actuelle présentait déjà un séquençage classique de bassin d'avant-pays dès le Maastrichtien avec la mise en évidence de la surrection d'un forebulge au Maastrichtien supérieur. Au cours du Paléocène supérieur (Thanétien), nous mettons en évidence une incursion marine peu profonde jamais documentée auparavant. La paléogéographie du Thanétien se caractérise alors par la présence d'un estuaire dominé par les marées, alimenté en sédiments par la chaîne volcanique andine voisine et débouchant dans une baie peu profonde. Les dépôts Néogène du bassin de Madre de Dios sont caractéristiques d'une mégaséquence de dépôt d'environ 4500 m d'épaisseur, avec des dépôts distaux de faible énergie pendant le début du Néogène évoluant ensuite vers des dépôts proximaux de haute énergie pendant le Néogène terminal et le Pléistocène. La mégaséquence est globalement progradante et strato-croissante et interprétée comme résultant de la migration vers l'Est d'un Megafan. La mégaséquence de dépôt peut être divisée en trois sous-séquences, au cours : i) du Miocène inférieur au Miocène moyen, ii) du Miocène supérieur au Pliocène et iii) de la fin du Pliocène au Pléistocène. Ces séquences correspondent à des cycles du système orogénique Andin, enregistrant des périodes de quiescence tectonique et des périodes de chargement tectonique. Ces pulses tectoniques, enregistrés par le passage d'un stade " suralimenté " à " alimenté ", entrainent par flexure lithosphérique une augmentation de l'espace d'accommodation dans le bassin d'avant-pays et se traduisent à termes par une incursion marine peu profonde. Trois incursions marines peu profondes ont ainsi été documentées au cours du Miocène inférieur, du Miocène moyen et au Pliocène (3,45 Ma). Cette dernière correspond à l'incursion marine la plus récente jamais reconnue dans le bassin Amazonien.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Baby, Patrice
Bailleul, Julien
Roddaz, Martin
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (GET), UMR 5563 ; Institut Polytechnique Lasalle Beauvais
Mots-clés libres :Andes Centrales - Amazonie - Bassin d'avant-pays - Pérou - Thermochronologie - Provenance sédimentaire - Madre de Dios - Zone Subandine
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :17 Apr 2015 16:52