Exhumation process in the Western Alps: a multi-scalar approach to 3D geometrical modelling and geodynamic reconstruction along the Chartreuse-Maurienne traverse
Processus d'exhumation dans les Alpes occidentales : modélisation géométrique et reconstitution géodynamique sur la transversale Chartreuse-Maurienne, une approche multi-échelle
Résumé
In the framework of a new high-speed train connection across the Western Alps, between Lyon and Torino, geological studies in collaboration with BRGM led to producing 3D geometrical models in key locations. These models allowed a reinterpretation of the geometry of geological layers and the construction of a new geological section of the Maurienne Valley (section drawn by BRGM). Combined with an ECORS profile, this new section was used to build a crustal-scale section across the Western Alps. Extension of this section towards external zones, from the Belledone Massif to the foreland Basin, comes from Philippe's (1994) results. We built a series of balanced cross-sections of this traverse using detailed structural informations gathered along the transect, a compilation of Pressure-Temperature-Age path of each unit, and the timing of successive foreland formations. Peak temperature estimates measured with a Raman spectrometer on organic matter in meta-sediments (RSCM method), reveal the high resolution thermal structure of the accretionary prism from the "Ultra- Dauphinois" domain to the most internal domains. This method appears fundamental to understand exhumation mechanism of this traverse. These reconstructions lead to re-discussing i) the exhumation mechanisms of high-pressure units and ii) the interaction between main thrusts and normal faults that partially accommodate the rise ofWestern Alps deep units.
Des expertises géologiques effectuées pour le projet de liaison TGV Lyon-Turin (collaboration avec le BRGM) ont abouti à la réalisation de modèles géométriques 3D effectués dans les secteurs clés du projet. Ces modèles ont aidé à la décision en termes d'interprétation géométrique et ont permis de dessiner une nouvelle coupe géologique détaillée de la vallée de la Maurienne (coupe réalisée par le BRGM). Combinée aux données profondes du profil Ecors, elle est utilisée pour construire une coupe d'échelle crustale au travers des Alpes Occidentales. Le prolongement de cette coupe vers les zones externes est extrait des travaux de Philippe Y.(1994), depuis le massif de Belledonne jusqu'au bassin d'avant pays. Nous proposons une série de reconstructions géodynamiques équilibrées de cette transversale depuis le Crétacé supérieur en utilisant : une reconnaissance détaillée des structures rencontrées le long du profil, une compilation des chemins pression-température-temps de chaque unité et le calendrier de formation des bassins d'avant-pays successifs. L'estimation des pics de températures via la spectrométrie Raman sur la matière organique dans les métasédiments (méthode RSCM), révèle la structure thermique à haute résolution du prisme de subduction depuis le domaine ultra-dauphinois jusqu'aux zones les plus internes et s'avère être un atout majeur pour la compréhension des mécanismes d'exhumation sur cette transversale. Ces reconstructions nous conduisent à discuter les mécanismes d'exhumation des unités de haute pression et l'interaction entre les chevauchements principaux et les failles normales qui accommodent en partie la remontée des unités profondes des Alpes Occidentales.
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