title: Exhumation du prisme collisionnel Ouest Alpin et évolution du bassin molassique : nouvelles données thermochronologiques et tectono-sédimentaires. Sciences de la Terre. Sorbonne Université, 2020. Français. &#x27E8;NNT : 2020SORUS086&#x27E9;. &#x27E8;tel-03372619&#x27E9;
text:  D a ns l e d ét ail l es â g es Z H e e n f o n cti o n d e l’ eff e cti v e Ur a ni u m ( e U) p o ur n os é c h a ntill o ns m o ntr e nt q u e l a gr a n d e m aj orit é d es é c h a ntill o ns s o nt sit u é es e ntr e 1 0 0 et 6 0 0 p p m ( Fi g. 4 6 ). D e pl us, n o us p o u v o ns n ot er q u’il n’ y a p as d’i nfl u e n c e s uit e à l a l o c alis ati o n d e l’ é c h a ntill o n n a g e a u s ei n d’ u n e m ê m e u nit é, c’ est- à- dir e q u’il s oit a u fr o nt d e l a n a p p e o u a u c œ ur d e l a n a p p e. ( c)  a p p e d  Ni es e n. E n m arr o n s o nt r e pr és e nt és l es â g es Z F T et A F T. E n gris cl air s o nt r e pr és e nt és l es â g es d e d é p ôt d es diff ér e nt es u nit és N o us r etr o u v o ns c ett e dis p ersi o n a u s ei n d’ u n e m ê m e u nit é et d’ u n m ê m e é c h a ntill o n. C ett e v ari a bilit é d es â g es c o m pl e xifi e l’i nt er pr ét ati o n d e l’ e x h u m ati o n d es u nit és. 1 2| P a g e P o ur o nt u n â g e d e d é p ôt Pri a b o ni e n. D e pl us, n o us p o u v o ns r e m ar q u er l a pr és e n c e d’ u n cl ust er e ntr e 2 0 et 6 0 M a al ors q u e l es â g es l es pl us vi e u x s e sit u e nt q u asi m e nt d a ns l a z o n e d es Z F T. P o ur l a n a p p e d es Di a bl er ets ( Fi g. 4 7 b ), l es â g es d e d é p ôts s’ é c h el o n n e nt e ntr e l e Pri a b o ni e n ( C H 1 5- 3 0 et 3 1) et l e R u p éli e n ( C H 1 5- 0 1). A ussi, il est pl us diffi cil e d e r e m ar q u er u n e t e n d a n c e. U n cl ust er e ntr e 2 0 et 4 0 M a s e d essi n e m ais l e r est e d es â g es est dis p ers é a v e c pl usi e urs â g es d a ns l a z o n e A F . E nfi n p o ur l a n a p p e d u Ni es e n ( Fi g. 4 7 c ), l es â g es d e d é p ôts s o nt d at és d u Cr ét a c é et l es a g es Z H e s o nt cl air e m e nt dis p ers és. C el a i m pli q u e q u’ u n e p arti e d e l’ hist oir e d es zir c o ns est a nt é- d é p ôt. C o m m e n o us l’ a v o ns v u, l e s yst è m e Z H e p oss è d e u n e t e m p ér at ur e d e f er m et ur e q ui p e ut v ari er. E n eff et, l a t e m p ér at ur e d e f er m et ur e d e l’ h éli u m s ur zir c o ns v ari e e n f o n cti o n d e l' e n d o m m a g e m e nt d es mi n ér a u x li é a u c o nt e n u e n Ur a ni u m, n ot é e U ( eff e cti v e Ur a ni u m, Fl o w ers et al., 2 0 0 9 ; G a ut h er o n et al., 2 0 0 9 ; G u e nt h n er et al., 2 0 1 3). Ai nsi, l a m ét h o d e ( Z H e) p e ut êtr e utilis é e c o m m e u n m ulti-t h er m o- c hr o n o m ètr e p o u v a nt dis p os er d e pl usi e urs t e m p ér at ur es d e f er m et ur es e n f o n cti o n d e l' é c h a ntill o n. L a gr a n d e dis p ersi o n d’ â g e d e n os é c h a ntill o ns s er ait l o gi q u e a v e c u n e i nt er pr ét ati o n m ulti c hr o n o m étri q u e d u s yst è m e Z H e. P o ur t e nt er d’ e x pli q u er c es r és ult ats et d a ns l e b ut d e c o m pr e n dr e c ett e dis p ersi o n n o us a v o ns eff e ct u é u n e m o d élis ati o n « f or w ar d ». D a ns u n pr e mi er t e m ps, n o us a v o ns utilis é l e l o gi ci el H e F T y à p artir d’ u n e hist oir e t h er mi q u e pr é di cti v e r e p os a nt s ur d es ar g u m e nts d e l a bi bli o gr a p hi e p o ur m o d élis er d es hist oir es t h er mi q u es q u e n os é c h a ntill o ns a ur ai e nt p u s u bir. N o us a v o ns f ait v ari er pl usi e urs p ar a m ètr es p o ur l’ hist oir e t h er mi q u e, à s a v oir l a t e m p ér at ur e m a xi m al e d’ e nf o uiss e m e nt et l a d ur é e d e l’ e nf o uiss e m e nt (Fi g. 4 8 ).  u cti o n d e l’ hist oir e t h er mi q u e pr é di cti v e s u bi e p ar l es é c h a ntill o ns Z H e. N o us pr és e nt o ns 2 m o d èl es d e p uis l e Cr ét a c é j us q u’ à l’ a ct u el, M o d èl e 1 : s a ns p alli er t h er mi q u e, u n e f ois l a t e m p ér at ur e m a xi m al e att ei nt e, l’ e x h u m ati o n s’i niti e ; M o d èl e 2 : p alli er t h er mi q u e c o m m e pr és e nt é p o ur l a n a p p e d e M or cl es et l e s o cl e d u M o nt- Bl a n c et d es Ai g uill es R o u g es ( B o ut o u x et al., 2 0 1 6 ; Kirs c h n er et al., 1 9 9 5). P o ur c es m o d élis ati o ns n o us a v o ns c o nsi d ér é 2 m o d èl es
  
  d o nt l es t e m p ér at ur es m a xi m al es v o nt v ari er e ntr e 1 8 0 ° C et 1 9 0 ° C p uis q u e l es r és ult ats R S C M (v oi r p. 8 5 ) n o us m o ntr e nt q u e l e T M A X à pr o xi mit é est i nf éri e ur à 2 2 0 ° C ± 2 5° C. A ussi, n o us a v o ns f ait v ari er l a d ur é e d e l’ e nf o uiss e m e nt d es n a p p es. L e m o d èl e 1 n e pr és e nt e p as d e « pl at t h er mi q u e », u n e f ois l es n a p p es e nf o ui es à ~ 3 2 M a ( d é p ôts d es fl ys c hs d u V al d’Illi e z, Si n cl air, 1 9 9 7), ell es att ei g n e nt l e ur pi c t h er mi q u e a v a nt d e s’ e x h u m er d e s uit e et d e p ass er p ar 1 1 0 ° C à 1 3 M a ( i. e., t e m p ér at ur e d e f m et ur e d es â g es A F T d a ns n otr e z o n e). D a ns c e c as-l à, l es n a p p es s e r efr oi diss e nt pl us l e nt e m e nt q u’ ell es s e s o nt r é c h a uff é es. D a ns c e c as-l à, l es n a p p es s e r efr oi diss e nt a ussi r a pi d e m e nt q u’ ell es s e s o nt r é c h a uff é es l ors d e l’ e nf o uiss e m e nt. A p artir d e c es 4 hist oir es t h er mi q u es e n i n p ut d a ns l e l o gi ci el H e F T y, n o us a v o ns p u tr a c er l es c o ur b es â g e/ e U p o ur n os é c h a ntill o ns. S ur c h a q u e m o d èl e n o us a v o ns a ussi i ntr o d uit l a v ari ati o n d’ u n d er ni er p ar a m ètr e, à s a v oir c el ui d u r a y o n d e l a s p h èr e é q ui v al e nt e ( e ntr e 4 5 μ m et 6 5 μ m) ( Fi g. 4 9 ).  C es m o d èl es n o us m o ntr e nt bi e n l a diffi c ult é p o ur e x pli q u er l a gr a n d e v ari a bilit é d e n os é c h a ntill o ns. S ur l e m o d èl e 1, u n e gr a n d e m aj orit é d es c o ur b es â g e/ e U s e sit u e nt d a ns l a z o n e d e n os â g es Z H e. L es â g es Z H e l es pl us vi e u x p e u v e nt êtr e e x pli q u és p ar u n e t e m p ér at ur e m a xi m al e d e 1 8 0° C et u n r a y o n d e s p h èr e é q ui v al e nt e d e 4 5 μ m et p o urr ai e nt c orr es p o n dr e à d es â g es h érit és pr é- d é p ôts. Il est pl us diffi cil e p o ur l es â g es Z H e c o m pris e ntr e 2 0 et 6 0 M a d e tr o u v er u n e t e n d a n c e ( Fi g. 4 9 ). D e pl us, n o us p o u v o ns r e m ar q u er q u e l’ a plit u d e et l a p ositi o n d u s o m m et d e l a cl o c h e v ari e e n f o n cti o n d e l a t aill e d es gr ai ns, d u T M A X att ei nt, 1 1 5| P a g e et d e l’ hist oir e t h er mi q u e a nt éri e ur e. N o us p o u v o ns e n c o n cl ur e q u e l e m o d èl e 1 s e m bl e pl us pr éf ér a bl e p o ur e x pli q u er l a r é p artiti o n d e n os â g es Z H e ( Fi g. 4 9 ). Fi g ur e 5 0 : R és ult at d es m o d élis ati o ns f or w ar d â g e/ e U à p artir d es hist oir es t h er mi q u es e n i n p ut ( v oir Fi g. 4 8) p o ur l a n a p p e d e Wil d h or n. N o us a v o ns s él e cti o n n é l es c o ur b es â g e/ e U p er m ett a nt d’ e x pli q u er l a r é p artiti o n d es â g es Z H e s ur l a n a p p e d e Wil d h or n. D a ns l e d ét ail, p o ur l a n a p p e d e Wil d h or n ( Fi g. 5 0 ), s e ul l e m o d èl e 1 a v e c u n e t e m p ér at ur e d’ e nf o uiss e m e nt à 1 8 0 ° C p er m et e n p arti e d’ e x pli q u er l es â g es Z H e. C o n c er n a nt l a v ari ati o n d e l a t aill e d es gr ai ns d u m o d èl e, l a c o ur b e â g e/ e U p o ur d es gr ai ns a v e c u n r a y o n pl us él e v é p ass e p ar l a m aj orit é d es â g es Z H e q u e n o us a v o ns. C e p e n d a nt, a u s ei n d’ u n m ê m e é c h a ntill o n, il est diffi cil e et c o m pl e x e d e d é g a g er u n e e x pli c ati o n cl air e. a nt D a ns l e d ét ail, p o ur l a n a p p e d es Di a bl er ets ( Fi g. 5 1 ), s e ul l e m o d èl e 1 a v e c u n e t e m p ér at ur e d’ e nf o uiss e m e nt à 1 8 0 ° C et 1 9 0 ° C p er m et e n p arti e d’ e x pli q u er l es â g es Z H e. O n r e m ar q u e q u e p o ur u n e t e m p ér at ur e d e 1 8 0 ° C et u n r a y o n d e 4 5 μ m, o n arri v e e n p arti e à e x pli q u er l e cl ust er d es â g es sit u és a ud ess us d e 4 0 M a. L e s e c o n d cl ust er p o ur l es â g es c o m pris e ntr e 1 0 et 4 0 M a est e n p arti e e x pli c a bl e p o ur d es gr ai ns c o m pris e ntr e 4 5 et 5 5 μ m et u n e t e m p ér at ur e m a xi m al e d e 1 9 0 ° C. C e p e n d a nt, a u s ei n d’ u n m ê m e é c h a ntill o n, il est diffi cil e et c o m pl e x e d d é g a g er u n e e x pli c ati o n cl air e. p o ur l a n a p p e d u Ni es e n. N o us a v o ns s él e cti o n n é l es c o ur b es â g e/ e U p er m ett a nt d’ e x pli q u er l a r é p artiti o n d es â g es Z H e s ur l a n a p p e d u Ni es e n. D a ns l e d ét ail, p o ur l a n a p p e d u Ni es e n ( Fi g. 5 2 ), s e ul l e m o d èl e 1 a v e c u n e t e m p ér at ur e d’ e nf o uiss e m e nt à 1 8 0 ° C p er m et e n p arti e d’ e x pli q u er l es â g es Z H e. E n f ais a nt v ari er l a t aill e d es gr ai ns, o n r e m ar q u e q u e l’ é c h a ntill o n C H 1 5- 0 2 p e ut êtr e e x pli q u er p o ur u n e t aill e d e 4 5 μ m. L’ é c h a ntill o n C H 1 5- 1 7 est pl us c o m pl e x e à e x pli q u er. C o m m e n o us l’ a v o ns v u p o ur l es tr ois u nit és, l e m o d èl e 1 est pr éf ér a bl e p o ur e x pli q u er n os d o n n é es a v e c u n e e x h u m ati o n d ès l e pi c d e t e m p ér at ur e att ei nt. D e pl us, l a t e m p ér at ur e m a xi m al e d u m o d èl e 1 mis e e n i n p ut s e sit u e a u x al e nt o urs d e 1 8 0- 1 9 0 ° C. C ett e t e m p ér at ur e m a xi m al e s’i nt è gr e bi e n a v e c l es d o n n é es R S C M à pr o xi mit é ( i. e., < 2 2 0 ° C ; Gir a ult et al., 2 0 2 0). N é a n m oi ns, c e n’ est p as l e c as p o ur l a n a p p e d u Ni es e n d o nt l a t e m p ér at ur e à pr o xi mit é est d e 2 6 1 ° C ± 5 0 ° C ( Gir a ult et al., 2 0 2 0). L a p ositi o n str u ct ur al e d e l a n a p p e d u Ni es e n ét a nt diff ér e nt e d es n a p p es s u p éri e ur es, p uis q u’il s’ a git d’ u n e u nit é d e fl ys c h d u d é b ut d e l’ E o c è n e ( Y pr ési e n) a p p art e n a nt a u d o m ai n e V al ais a n ( Pfiff n er, 2 0 1 2), c el a p o urr ait e x pli q u er q u e l e m o d èl e 1 n’ est p e ut- êtr e p as a d a pt é p o ur e x pli q u er c ett e r é p artiti o n. a es d a pr ès Kirs c h n er et al., 9 5 ; v ert o n c é : fl a n c n or m al d e l a n a p p e d e M or cl es d’ a pr ès Kirs c h n er et al., 1 9 9 5 ; o n : n a p p e et , ét u d  ). A p artir d es â g es Z H e et d es d o n n é es t h er m o c hr o n ol o gi q u es iss u es d e l a bi bli o gr a p hi e, n o us a v o ns r etr a c é l e c h e mi n t e m p ér at ur e-t e m ps ( T-t) pr o b a bl e p o ur l a n a p p e d es Di a bl er ets (Fi g. 5 3 ). A ussi, n o us a v o ns a ussi r e pr és e nt é l es c h e mi ns T-t p o ur l es n a p p es d e c o u v ert ur e n o n d é c oll é es (i. e., n a p p es i nf éri e ur es) et p o ur l es M C E d e l a z o n e ( Fi g. 5 3 ). O n r e m ar q u e s ur l es c h e mi ns T-t q u e l es tr aj ets d e r efr oi diss e m e nt s o nt pl ut ôt i d e nti q u es e ntr e l es n a p p es s u p éri e ur es et l es n a p p es i nf éri e ur es + M C E ( Fi g. 5 3 ). C e p e n d a nt, n o us p o u v o ns n ot er q u el q u es diff ér e n c es a v e c u n e hist oir e t h er mi q u e d es n a p p es s u p éri e ur es q ui pr és e nt e u n pi c d e t e m p ér at ur e pl us pr é c o c e et p ot e nti ell e m e nt c o urt s a ns « p alli er t h er mi q u e ». D e pl us, l’ e x h u m ati o n s’ eff e ct u e d e m a ni èr e pr é c o c e, c e q ui s er ait c o h ér e nt a v e c l a mis e e n pl a c e d es n a p p es s u p éri e ur es s ur l es n a p p es i nf éri e ur es a v a nt l e pi c t h er ~ 2 0 0 0 m, Pfiff n er, 2 0 1 4, Fi g. 1 7 ) et m oi ns e x h u m é, p ar r a p p ort a u x n a p p es i nf éri e ur es o ù l e s o cl e affl e ur e. Si c e c h e mi n T-t est c orr e ct p o ur l es n a p p es s u p éri e ur es, c el ui- ci est à m ettr e e n p ers p e cti v e a v e c n os o bs er v ati o ns eff e ct u é es à p artir s e ul e m e nt d es t e m p ér at ur es R S C M ( Gir a ult et al., 2 0 2 0 ; v oi r p. 8 5 ). E n eff et, u n e f ois l es n a p p es s u p éri e ur es e nf o ui es, c es d er ni èr es s’ e x h u m er ai e nt d e s uit e et n o n d e f a ç o n s y n c hr o n e a v e c l es n a p p es i nf éri e ur es et l es u nit és d e s o cl e c o m m e pr és e nt é es p ar Gir a ult et al. ( 2 0 2 0). P o ur 1 1 9| P a g e tr a n c h er e ntr e l es diff ér e nt es h y p ot h ès es il f a u dr ait pl us d’ é c h a ntill o n s ur l es diff ér e nt es u nit és c o m pl ét é es p ar d’ a utr es m ét h o d es t h er m o c hr o n o gi q u es afi n d’ o bt e nir u n si g n al cl air. 5. C o n cl usi o n
  
  L a m ét h o d e R S C M c o m bi n é e à l a t h er m o c hr o n ol o gi e B ass e- T e m p ér at ur e r est e nt l es m eill e urs o utils a ct u ell e m e nt à n otr e dis p ositi o n p o ur d ét er mi n er l’ é v ol uti o n t h er mi q u e d’ u n e ns e m bl e g é ol o gi q u e. C e p e n d a nt, l’ utilis ati o n d e l a m ét h o d e R S C M p oss è d e q u el q u es f a ct e urs li mit a nts. E n eff et, p o ur l’i nst a nt l es m ét h o d es d e c ali br ati o n R S C M n e p er m ett e nt p as u n c al c ul fi a bl e p o ur l es f ai bl es t e m p ér at ur es (i. e., < 2 0 0 ° C, b as e d e l a m ét h o d e d e c ali br ati o n d a ns L a hfi d et al., 2 0 1 0). Ai nsi, n o us a v o ns pr éf ér é a n n ot er p o ur l es t e m p ér at ur es f ai bl es d e n otr e ét u d e : TM A X < 2 2 0° C m al gr é l a visi bilit é d’ u n gr a di e nt a u s ei n d e l a c o u v ert ur e d e p uis l’ Est v ers l’ O u est. Gr a di e nt q u e l’ o n r etr o u v e s ur l es n a p p es H el v éti q u es et l es C h aî n es S u b al pi n es. D e pl us, p o ur a p pli q u er l a m ét h o d e R S C M il f a ut s’ ass ur er d e l a pr és e n c e d e m ati èr e c ar b o n é e et d e mi n ér a u x d e zir c o ns et a p atit es p o ur l a t h er m o c hr o n ol o gi e B T. ; , ; et , et al , ; , ; a et al., 2 9 ;
  
  r o v 
  
  a et al.
  
  ,
  
  2
  
  ; Wi e d er k e hr et al., 2 0 1 1 ; Pl u n d er et al., 2 0 1 2 ; S c h w art z et al., 2 0 1 3 ; N e gr o et al., 2 0 1 3 ; A n gi b o ust et al., 2 0 1 4 ; B ell a n g er et al., 2 0 1 5 ; B o ut o u x et al., 2 0 1 6 ; H af n er, 2 0 1 6 ; Ni b o ur el et al., 2 0 1 8 ; Er n e, 2 0 1 8 ; Gir a ult et al., 2 0 2 0 ; B er g er et al., 2 0 2 0 ; Gir a ult et al., i n pr e p). a  e y, 1 9 7 6 ; Fr e y, 1 9 7 8 ; Fr e y et al., 1 9 8 0 Fr e y et al., 1 9 8 2 ; T h o e n e n, 1 9 8 9 ; G a b al d a et al., 2 0 0 9 ; P etr o v a et al., 2 0 0 2 ; Wi e d er k e hr et al., 2 0 1 1 ; Pl u n d er et al., 2 0 1 2 ; S c h w art z et al., 2 0 1 3 ; N e gr o et al., 2 0 1 3 ; A n gi b o ust et al., 2 0 1 4 ; B ell a n g er et al., 2 0 1 5 ; B o ut o u x et al., 2 0 1 6 ; H af n er, 2 0 1 6 ; Ni b o ur el et al., 2 0 1 8 ; Er n e, 2 0 1 8 ; Gir a ult et al., 2 0 2 0 ; B er g er et al., 2 0 2 0 ; Gir a ult et al., i n pr e p) à p artir d e l a m ét h o d e d es v oisi ns l es pl us pr o c h es.