Segmentation thermo-tectonique du Sud-Est de la France au cours des cycles orogéniques pyrénéen et alpin révélée par l’étude géo-thermochronologique du socle cristallin et de la couverture sédimentaire

Soutenance de thèse de Louise Boschetti

Composition du jury :

• Pr. Laurent Jolivet – Sorbonne Université – Rapporteur
• Pr. Édouard Sobel – Universität Potsdam – Rapporteur
• Pr. Carole Petit – Université Côte d’Azur – Examinatrice
• Dr. Maria-Laura Balestrieri – Consiglio Nazionale delle Ricerchec – Examinatrice
• Pr. Frédéric Mouthereau – Université de Toulouse – Directeur de thèse
• Dr. Stephane Schwartz – Université Grenoble Alpes – Co-Directeur de thèse
• Pr. Yann Rolland – Université Savoie Mont Blanc – Invité
• Dr. Abdeltif Lahfid – Bureau des recherches geologiques et minières (BRGM) – Invité

Résumé de la Thèse :

Cette thèse explore l’évolution thermo-tectonique du sud-est de la France, une zone de transition complexe à l’interface entre trois plaques, Iberie, Adria et Europe menan aux systèmes alpins et pyrénéens. L’intégration de multiples chronomètres, appliqués aussi bien au socle cristallin qu’à la couverture sédimentaire, permet de retracer près de 300 millions d’années d’alternance entre extension et compression et révèle une lithosphère profondément segmentée par l’héritage varisque et les riftings mésozoïques.

Les données obtenues montrent que la croûte était déjà structurée dès le Carbonifère par de grandes zones de cisaillement, dont l’activité est enregistrée par les âges U-Pb sur apatite (330-300 Ma). Cette segmentation ancienne a contrôlé la localisation et le style de la déformation ultérieure, donnant naissance à une mosaïque de blocs réactivés à plusieurs reprises. Au Mésozoïque, cette organisation se traduit par des contrastes thermiques marqués. Alors que le massif du Pelvoux connaît un enfouissement profond (>250 °C), les Maures-Tanneron n’atteignent que 60-100 °C. Entre les deux, l’isthme durancien apparaît comme un haut structural persistant, qui sépare et connecte à la fois le rift vocontien au nord et le rift pyrénéen au sud. Ce système thermique, dirigé par un context extensif, evolu de 120 à 85 Ma dans un regime glocal de convergence entre Afrique/Adria et Europe, un impliquant donc une deconnection geodynamique entre Iberie-Europe (divergence) et Afrique/Adria-europe (convergence).

La convergence pyrénéenne imprime ensuite une marque durable, avec des refroidissements généralisés entre 85 et 40 Ma dans les massifs cristallins associés à l’activité de zones de cisaillement bien avant la collision alpine. La couverture sédimentaire vient également confirmer l’influence de cet évènement compressif par la datation de en U-Pb calcite des déformations cassantes dans le bassin vocontien, et par la succession de réchauffement et de refroidissement enregistrés dans les bauxites karstiques de Provence où la thermochronologie basse température (U-Th)/He a été appliquée pour la première fois.

Ces mêmes méthodes de datation permettent de mettre en lumière l’importance du régime extensif lié au rift ouest européen (WER) et à l’ouverture du bassin Liguro-Provençal à partir de l’Oligocène à travers l’enregistrement d’un second réchauffement de la croûte dans le socle provençal et les bauxites de Provence, associé à des déformations cassantes dans le Vocontien.

En montrant comment les héritages varisque et pyrénéen contrôlent la segmentation crustale et lithosphérique, cette thèse propose une nouvelle lecture de l’évolution de la marge sud-est de la France à travers une vision N-S. Elle ouvre aussi de nouvelles perspectives méthodologiques par l’utilisation de l’(U-Th)/He dans les oxydes des bauxites karstiques dont l’applicabilité à des problèmes de géodynamique n’avait encore jamais été démontrée.