L’histoire d’un arc magmatique

Dans le contexte de subduction, l’activité magmatique entraine la mise en place de nombreuses intrusions plutoniques. Durant des dizaines voire des centaines de millions d’années, ces intrusions s’amalgament pour former des batholites, qui une fois portés à l’affleurement sont des témoins précieux de l’évolution de l’arc.  Le long de la marge active sud-américaine, la subduction s’initie il y a environ 570 Ma (Cawood ,2005). Les batholites côtiers affleurent aujourd’hui de manière discontinue, dont une large section au Pérou. Dans le sud du Pérou, l’absence d’accrétion de terrains allochtones depuis l’initiation de la subduction et la présence de larges affleurements de Batholite Côtier fait de cette région une zone privilégiée pour l ‘étude de l’évolution de l’arc magmatique sur une longue période.

Nous avons réalisé deux études couplées in-situ sur grains de zircons ; géochronologie U-Pb et des analyses idotopiques Lu-Hf sur une sélection de roches intrusives prélevées au sud de la ville d’Arequipa. Nous avons identifié deux périodes majeures d’activité magmatique : Jurassique (200-175 Ma) et Crétacé-Paléocène (90-60 Ma). Durant le Jurassique se met en place une large suite mafique caractérisée par des εHf inférieurs à +0.1. Après un silence magmatique de 85 Ma, l’activité Crétacé-Paléocène fourni des εHf allant jusqu’à +3.3, attestant de l’augmentation de la composante juvénile des magmas. L’activité magmatique culmine entre 70 et 60 Ma avec la mise en place d’unités quartzo-dioritiques très volumineuses. Ce dernier épisode est interprété comme un événement de flare-up, et contribue significativement à l’épaississement crustal dans la région d’Arequipa.

Référence :

Demouy, S., Paquette, J.-L., de Saint Blanquat, M., Benoit, M., Belousova, E.A., O’Reilly, S.Y., García, F., Tejada, L.C., Gallegos, R. and Sempere, T.  2012.  Spatial and temporal evolution of liassic to Paleocene arc activity in southern Peru unraveled by zircon U-Pb and Hf in-situ data on plutonic rocks.  Lithos.  (in press)

Contacts: Sophie Demouy, Michel de Saint Blanquat, Mathieu Benoit