| The opening of the Indian Ocean : what is the impact on the East African, Madagascar and Antarctic margins, and what are the origins of the aseismic ridges ? (L'ouverture de l'Océan Indien: quelles sont les conséquences sur les marges passives d'Afrique de l'Est, de Madagascar et de l'Antarctique ? Quelle est la nature des rides assismiques ?) Thompson, Joseph Offei - (2017-11-21) / Universite de Rennes 1 - The opening of the Indian Ocean : what is the impact on the East African, Madagascar and Antarctic margins, and what are the origins of the aseismic ridges ?
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Guillocheau, François; Aslanian, Daniel Discipline : Sciences de la terre Laboratoire : Géosciences Rennes Ecole Doctorale : EGAAL Classification : Sciences de la terre Mots-clés : Géodynamique, Gondwana, Océan Indien
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Résumé : Le Gondwana a été formé pendant l'orogenèse panafricaine, de 720 à 550Ma, il est composé de noyaux cratoniques Archéen et Paleoprotérozoïque, auxquels se sont accrétés des terrains progressivement plus jeunes, d'âge Mésoprotérozoïque et Néoprotérozoïque. L'événement a vu la fermeture d'un certain nombre de grands bassins océaniques et la collision de plusieurs blocs cratoniques pour former la plus grande unité de croûte continentale sur Terre et ce, sur plus de 200Ma, depuis le Néoprotérozoïque tardif 550 Ma jusqu’au Carbonifère à environ 320 Ma. Sa fragmentation ultérieure a fait l'objet de plusieurs études au cours des cinq dernières décennies, mais la question très importante de la véritable géométrie initiale du super-continent reste une énigme. Les modèles de reconstruction actuels ne permettent d'expliquer un certain nombre de lacunes, de chevauchements et d'incohérences entre les limites des grands domaines structuraux et cratoniques, et les données de terrain. Cette situation résulte de l'utilisation d'une base de données incomplète, de la persistance d'anciens débats et de l'absence de consensus sur la nature des différentes structures et bassins du domaine océanique. Les tentatives passées de reconstruction de l'océan ont conduit à des modèles variés et complexes, avec leur propre logique et différentes limites géographiques, dont la validité et les hypothèses sous-jacentes nécessitent des tests à la lumière des données géologiques et géophysiques mondiales actuelles. Notre examen de ces modèles et de leurs conséquences sur les marges passives continentales met en lumière les questions scientifiques très critiques qu'ils posent et les incohérences qui existent entre eux dans la reconstruction intégrale. Cette thèse présente une étude complète de la structure du sous-sol Précambrien, des bassins Paléozoïques marginaux et des rifts de toutes les plaques constituant l'océan Indien, en examinant l'architecture, la composition géochronologique de leurs blocs cratoniques et crustaux mais aussi en délimitant d'importants marqueurs structuraux afin de les juxtaposer avec précisions dans des reconstructions intégrales. Nous présentons un nouveau modèle holistique de l'évolution de Gondwana réalisé grâce à une combinaison de données géologiques et géophysiques terrestres et offshore publiées et nouvellement acquises lors de la campagne Pamela MOZ3-5. Notre nouveau modèle est cohérent avec les interprétations actuelles des données dans l'océan Indien, et, est conforme à toutes les connaissances que nous avons sur les grandes structures constituant le Gondwana. Le modèle permet de couvrir l'étendue complète des principales structures cratoniques, volcaniques et sédimentaires dans le super-continent et représente, à l'heure actuelle, le meilleur candidat sur lequel d'autres travaux pourraient être réalisés. Abstract : Gondwana formed during the Pan-African Orogeny from 720 to 550Ma, consisting of Archean and Paleoproterozoic Cratonic cores, surrounded by accreted progressively younger terrains of Mesoproterozoic and Neoproterozoic age. The event saw the closure of a number of large ocean basins and the collision of several cratonic blocks to form the largest unit of continental crust on earth for more than 200Ma from the Late Neoproterozoic 550 Ma to the Carboniferous at about 320 Ma. Its subsequent fragmentation has been a subject of several studies over the past five decades, yet the very important question of the true initial geometry of the super-continent remains enigma. Current reconstruction models of the Indian Ocean are bridled with large gaps, overlaps and misfits of major structural and cratonic bodies in full-fit reconstruction, and positions of tectonic blocks that are inconsistent with field observations, a phenomenon sustained by inadequate data, long standing debates and lack of consensus on the nature of major structures and basins in the ocean domain. Past attempts to reconstruct the ocean has led to varied and complex models, with their own logic and different geographical limits, whose validity and underlying assumptions require testing in the light of current global geological and geophysical data. Our examination of these models and their consequences on the continental passive margins brings to light very critical scientific questions they pose, and the incoherencies that exist between them in full-fit reconstruction. This work presents a comprehensive study of the structure of the Precambrian basement, Paleozoic marginal and rift basins of all the plates constituting the Indian Ocean, examining the architecture and geochronological composition of their composing cratons and crustal blocks, and delineating important structural markers in order to accurately juxtapose them in full fit reconstructions. We introduce a new holistic model of Gondwana’s evolution achieved through a combination of onshore and offshore geological and geophysical data published and newly acquired during the Pamela MOZ3-5 campaign. Our new model is coherent with current data interpretations in the Indian Ocean, and consistent with all knowledge we have about major structures constituting Gondwana. The model permits full extent of major cratonic, volcanic and sedimentary structures within the super-continent, and presents the best candidate at present day upon which further work could be carried. | |||