Subduction et évolution tectonique des Andes centrales

durée : 4 semaines minimum, premier semestre 2021

La morphologie et l’évolution géologique de la Cordillère des Andes varient fortement en fonction de la latitude : larges et hautes avec la présence d’un haut plateau (Altiplano) dans leur partie centrale, les Andes se rétrécissent pour devenir beaucoup plus étroites et d’altitude modeste au sud du Chili/Argentine. Elles sont également étroites en Equateur, et leur largeur réaugmente à nouveau plus au nord, en Colombie. Au moins quatre modèles différents, pas forcément incompatibles entre eux, pourraient expliquer ces différences. Nous avons proposé que les Andes s’élargissent localement, de façon diachrone selon les secteurs, à la suite d’épisodes de subduction horizontale au cours desquels le volcanisme d’arc s’éteint (Martinod et al., 2020). Mais d’autres modèles rapprochant la tectonique andine d’autres caractéristiques de la subduction (largeur parallèle à la fosse du plan de subduction, ancrage du slab dans le manteau inférieur) ont également été proposés ces dernières années pour expliquer les contrastes de morphologie de la chaîne.

L’objectif de ce stage est d’extraire, à partir d’une base de données décrivant l’ensemble des datations disponibles dans les Andes centrales (méthode utilisée, type de roche datée…), les âges qui permettent de reconstituer l’évolution de la position de l’arc volcanique depuis la fin du Crétacé. On cherchera p.ex. les secteurs dans lesquels le volcanisme disparait pendant plusieurs millions d’années. A partir de cet extraction, on pourra reconstituer l’évolution de la géométrie du plan de subduction sous les Andes centrales, et la comparer à l’évolution tectonique (position des failles inverses, soulèvement de la chaîne) décrite dans la littérature. On pourra également comparer avec l’évolution attendue selon les autres modèles géodynamiques. L’objectif final de ce travail est de mettre en évidence dans quelle mesure et comment la dynamique de la subduction explique l’évolution tectonique des chaînes de marge active.

Martinod, J., M. Gérault, L. Husson and V. Regard, Widening of the Andes : an interplay between subduction dynamics and crustal wedge tectonics, Earth Science Reviews, 204, 103170, 2020.