COLLISION INDE-ASIE Synthèse à l'échelle générale

COLLISION INDE-ASIE
1. Dérive continentale depuis 250 Millions d'années
2. Déformation de l'Asie après la collision
• 3. Grandes structures géologiques
Himalaya - Tibet
Synthèse à l’échelle générale
• Identifier les limites géologiques principales
• Identifier les blocs crustaux et les associer à une origine
géologique
• Identifier les structures actives/fossiles et leur style de
déformation
Documents: Carte structurale de l’Himalaya
- CRATON INDIEN: 1. Plaines alluviales; 2. Socle pré-gondwanien; 3. Sédiments gondwaniens; 4.
Sédiments mésozoïques de plateforme; 5. Plateaux basaltiques.
- CHAINE HIMALAYENNE: 1. Plaines alluviales; 6. Molasses des Siwaliks (Sub-Himalaya); 7. Bas-
Himalaya; 8. Haut-Himalaya (cristallin); 9. Sédiments de plateforme Téthysien; 10. Flysh; 11. Ophiolites,
mélanges et sédiments pélagiques associés; 12. Plutons trans-Himalayens; 13. Volcanites tertiaires et
quaternaires; 14. Volcans quaternaires; 15. Failles principales; 16. Linéations (axes de plis, failles et
fractures secondaires).
Ko=Khotan; Ks=Mont Kailas; La=Ladakh; Ls=Lhasa; MBT=Chevauchement bordier;
MCT=Chevauchement central; MFT=Chevauchement frontal; Sp=Klippe de Spongtang; SZ=zone de
suture de l’Indus-Zangbo; Ra=Rangun
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Ceintures ophiolitiques,
magmatisme, et
espaces océaniques
disparus
Bloc Ceinture, âge Volcanisme, âge suture
Kunlun Kunlun Paléozoïque
Songpan-GanzeJinsha Trias
QianTang Bangong-Nujiang Jur> - Crét.<
Lhasa Indus-Tsangpo 55 Ma
Inde
Replumaz et al., 2010
Topographie et failles actives actuelles
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Identification des unités constitutives en
Himalaya central
1. Les Siwaliks = chaînons détritiques néogènes-quaternaires, de type molassique
Structure: écailles qui chevauchent vers le S le Quaternaire du bassin du Gange (contact:
MFT=MST)
2. Le Bas Himalaya = séries précambriennes (gneiss, schistes) ou plus récentes,
empilées en nappes pluridéformées – Présence de nappes du Haut Himalaya
(Kathmandou)
Structure: Schistosité plate régionale, linéation d’étirement sub-perpendiculaire à la
chaîne - chevauche vers le S les Siwaliks (contact: MBT)
Métamorphisme: intensité croissante vers le haut – Atteint le faciès Amphibolite
3. Le Haut Himalaya = substrat précambrien-cambrien en dalle (5-10 km, dite du
Tibet) + série sédimentaire Ordovicien-Eocène < (~10 km), peu métamorphique, au
faciès de plateforme continentale subsidente – Inclusions: massifs cristallins internes
(dômes de Tso Morari, Gurla Mandata, et quelques leucogranites récents: Eocène?)
Ceinture de roches métam. (Kangmar) exhumées de ~30 km en 3 Ma, vers –20 Ma
Structure: succession de nappes et plis déversés au S ou au N, déformation polyphasée –
chevauche vers le S le Bas Himalaya (MCT) – Grande faille normale à plongement N =
Faille nord-Himalayenne (FNNH = zone de détachement du Sud Tibet) sur 1500 km
Métamorphisme: intensité croissante vers le bas (faciès Amphibolite, ~7 kbar, ~700°) –
Affecte surtout la dalle du Tibet -Dômes: Faciès éclogite BT (17 kb, 550°) exhumés très tôt
(avant l’Oligocène)
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4. La suture Indus – Tsang Po = domaine ophiolitique de la néo-Téthys, avec
unités à faciès flysh (base de la marge indienne ancienne), lames de radiolarites, de
schistes bleus, de péridotites, de flyshs greywakeux et de conglomérats continentaux
Structure: en écailles pluridéformées, parfois verticalisées – Lames trouvées en klippes
sur le Haut Himalaya
5. Les séries d’arc du Dras-Kohistan (Kashmir) = zone de suture
dédoublée – ensemble volcanique et magmatique basique, affinité tholéitique (ancien
arc intraocéanique)
Structure: séries très déformées
6. La chaîne transhimalayenne = formation magmatique et volcanique calcoalcaline
Crétacé sup. – Eocène (batholite du Ladakh, volcans calco-alcalins paléogènes),
mise en place sur la marge continentale du sud-Tibet (substratum métamorphique
recouvert de séries sédimentaires émergées au Crétacé sup.)
4

Vues sur ensembles géologiques de la chaîne
N
Modifié d’après Lombardo et al., 2000.
Cam-K
Bloc de
Lhasa
K-E
5

Bilan: Témoins de subduction océanique
Essentiellement plutoniques:
- Batholite trans-himalayen
granodioritique, collé a la ITSZ, –120
à – 40 Ma - subduction type andin
-Dans le NW, s’ajoute le batholite
calco-alcalin de Karakoram, 120-
88 Ma.; seconde subduction type
arc insulaire actif = bassin AA en
subduction.
Karakoram
D’après Sandeep Singh et al., 2002
Lhasa
Faille du Karakoram sépare une zone à subduction andine
à l’Est (marge tibétaine active) d’une zone d’arc insulaire à
l’Ouest (Karakoram)
Bilan: Témoins de la collision continentale
Siwalik néogène
Bas Himalaya
Haut Himalaya
cristallin
Téthys Himalaya
Ophiolites
Batholite
Modifié d’après
Schill Schill et et al., al., 2002 2002.
Sutures ophiolitiques
Sédiments téthysiens
Métamorphisme
7

Aitchison et al., 2002
Bilan: les sutures ophiolitiques
Seconde suture dans le NW:
Suture de Shyok, datée à 70 Ma,
suture du bassin de Karakoram
Suture ophiolitique de L’Indus-
Tsangpo:
-datée à 55 Ma, accompagnée de flyschs et
conglomérats crétacé-éocènes
-ensemble de péridotites, gabbros
serpentinites, schistes bleus et basaltes
(110 Ma)
Les sédiments téthysiens
•Succession épaisse quasi-complète
Paléozoïque inférieur - Tertiaire:
• Carbonates
• Sédimentation détritique-terrigène
• Volcano-clastites (Permo-trias,
Crétacé Inf.)
•Sédimentation marine de la
marge passive indienne
Upreti et
al., 1999
Myrow et al., 2003
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Le métamorphisme himalayen
•Métamorphisme schistes vertsamphibolites
–éclogitiques:
•Ecailles crustales métamorphisées
en profondeur
•Exhumation postérieure aux
sédiments téthysiens
Minéralogie prograde
S N
Lagabrielle, 2003
Liou et al., 2004.
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Tomographie
(Replumaz et al., 2010b)
Lagabrielle, 2003
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Histoire de la convergence: quelques
scenarii simples
Modèle de collage de blocs
« The geological history of India-Asia is a sequence of
continental collisions in the Triassic Late Cretaceous and
Tertiary » (Bruce Yardley)
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Les collages avant la collision Inde-Asie: « Paleotectonic Evolution of Tibet »
CRETACE MOYEN -> EOCENE INF. :
Disparition du domaine océanique Néo-
Téthys– Magmatisme transhimalayen
EOCENE: Collision: suture de l’Indus,
écaillée, éjectée vers le S en nappes,
rétroécaillée; début de « subduction »
OLIGOCENE : Ré-épaississement de la
marge passive indienne mince: écaillage
de la couverture, du socle, exhumation
des unités à faciès Eclogite et schistes
bleus
OLIGOCENE > MIOCENE> (25-10):
« Clivage » de la croûte indienne sur
MCT, effet de fer à repasser dalle –
Dénudation tectonique au Nord (FNNH
vers –18 Ma) -> exhumation
PLIOCENE-QUATERNAIRE: Blocage du
MCT -> Clivage prograde -> MBT, MFT–
glissement de la couverture
sédimentaire Haut Himalaya sur failles
normales -> plis à déversement N
(Annapurnas) – Flexion de l’avant-pays
(Siwaliks)
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