80 millions d'années de cristallisation de la racine fondue de la chaine varisque

L'évolution de la racine des continents sous les chaines de montagnes et les processus magmatiques qui s'y déroulent ont des implications directes sur la genèse de ressources minérales et énergétiques. Une manière d'aborder cette évolution est de décrypter l'enregistrement de roches formant la racine d'anciennes chaines de montagnes et maintenant exhumées à la surface de la Terre. Ce faisant, une équipe franco-australienne composée notamment d'un chercheur du laboratoire Géosciences environnement Toulouse (GET/OMP, CNRS / IRD / UPS / CNES) vient de montrer que la racine continentale de la zone d'Ivrée, dans les Alpes italiennes, avait cristallisé progressivement de sa partie médiane vers sa partie plus profonde durant 80 millions d'années.


La zone d'Ivrée, dans les Alpes italiennes, expose une des plus belles sections d'ancienne racine continentale formée lors de l'orogénèse varisque entre 400 et 300 millions d'années correspondant au socle d'une grande partie de l'Europe. Les travaux antérieurs sur la zone d'Ivrée ont permis de reconstruire l'architecture de l'assemblage des roches constituant une section à travers la croûte médiane à inférieure jusqu'à la transition avec le manteau et d'identifier la prédominance de migmatites représentant des roches passées par un état partiellement magmatique en faciès amphibolites à granulites. La datation par radiochronologie des roches de la zone d'Ivrée donne des âges qui s'étalent sur plusieurs dizaines de millions d'années ce qui a classiquement été interprété comme reflétant une succession d'évènements magmatiques et métamorphiques répétés dans le temps et l'espace et essentiellement induits par la mise en place de magmas chauds venant du manteau terrestre. Alternativement, cet étalement pourrait enregistrer la durée de la fusion des roches de la racine varisque.

Pour résoudre cette question, des échantillons ont été collectés à travers la section de croûte médiane à inférieure affleurant dans la zone d'Ivrée pour une datation systématique par la méthode U-Pb sur des grains de zircon ayant enregistré la cristallisation d'un liquide de fusion partielle.

Cette datation a donné des âges s'étalant entre 330 Ma et 250 Ma avec des âges plus anciens sur les roches de la croûte intermédiaire en faciès amphibolites que ceux obtenus sur les roches de la croûte inférieure en faciès granulites. Ces âges sont interprétés comme enregistrant la cristallisation progressive de la racine partiellement fondue de la chaine varisque lors de son refroidissement et de l'extraction des magmas formant les roches plutoniques et volcaniques mises en place plus haut dans la croûte.

Ce résultat ouvre des perspectives sur l'interprétation des données géochronologiques, la dynamique des racines des chaines de montagnes et leur différenciation avec des implications en termes de géothermie et de transferts et concentration d'éléments d'intérêt économique.