Resumen de Miocene to Messinian deformation and hydrothermal activity in a pre-Alpine basement massif of the French western Alps: : new U-Th-Pb and argon ages from the Lauzière massif

D. Gasquet, Michel Bertrand, Jean Louis Paquette, Jérémie Lehmann, Gueorgui Ratzov, Roger De Ascenção Guedes, Massimo Tiepolo, Anne-Marie Boullier, S. Scaillet, Sébastien Nomade

• English

  U-Pb and Th-Pb dating of monazite from hydrothermal quartz veins ("Alpine veins") from the Lauzière massif (North Belledonne) together with Ar/Ar ages of adularias from the same veins constrain the age of the last tectono-metamorphic events that affected the External Crystalline Massifs (ECM). Ages obtained are surprisingly young. The study of the structural context of the veins combined with our chronological data, allow us to propose a tectonic scenario of the northern ECM for the 15-5 Ma period, which was poorly documented so far.

  The quartz veins are of two types: (i) the oldest are poorly mineralized (chlorite and epidote), flat-lying veins. The quartz fibres (= extension direction) are near vertical and seem to be associated with a subvertical dissolution schistosity superimposed upon an early Alpine deformation underlined by "mini-biotite". They bear a sub-horizontal stretching lineation; (ii) the youngest veins are very rich in various minerals (anatase, rutile, phénacite, meneghinite, beryl, synchysite, ....). They are almost vertical. Their "en echelon" geometry as well as the horizontal attitude of their quartz fibres show a dextral strike-slip regime. Two groups of Th-Pb ages have been obtained: 11 to 10 Ma and 7 to 5 Ma. They were obtained from the most recent veins (vertical veins) sampled in different areas of the massif. The ca. 10 Ma ages are related to veins in the Lauzière granite and its metamorphic country-rocks at about 2 km from the eastern contact of the massif, while the ages of ca. 5 Ma correspond to veins occurring in mylonites along this contact. Adularias provided Ar/Ar ages at ca. 7 Ma. By contrast, a monazite from a vein of the Pelvoux massif (Plan du Lac) yielded a Th-Pb age of 17.6 Ma but in a different structural setting. Except fission track ages, there are very little ages of this range published in the recent literature on the Alps. The latter concern always gold mineralized veins (NE Mont Blanc and SW Lepontine dome). The last compressive tectonic regime dated between 15 and 12 Ma is coeval with (i) the late "Roselend thrust" event, which is recorded in the Mont Blanc by shear-zones with vertical lineation, (ii) the last movements in the basal mylonites of the Swiss Nappes, (iii) the horizontal Alpine veins from the Mont Blanc and Belledonne massifs (with vertical quartz fibres), which are similar to the early veins of the Lauzière. On the contrary, the vertical veins of the Lauzière, dated between 11 and 5 Ma, correspond to a dextral strike slip regime. This suggests that most of the strike-slip tectonics along the ECM took place during two stages (ca. 10 Ma and ca. 7-5 Ma) and not only at 18 Ma as had been proposed previously. Our ages are consistent with the late Miocene-Pliocene overlap of the Digne thrust to the South and to part of the normal movement along the Simplon fault to the North. Thus, all the external crystalline massifs were tectonically active during the late Miocene. This suggests that tectonic events in the external alpine belt may have contributed to some extent to the geodynamical causes of the Messinian crisis.

• français

  Des datations U-Pb, Th-Pb de monazite hydrothermale dans des veines de quartz (fentes alpines) du massif de la Lauzière, au nord de Belledonne et Ar/Ar sur des adulaires des mêmes veines ont permis de préciser l'âge des derniers événements tectono-métamorphiques alpins dans les massifs cristallins externes (MCE) des Alpes. Les résultats obtenus sont surprenants car très jeunes, et l'étude du contexte structural des veines a permis, combinés aux âges, de proposer un scénario tectonique pour le « Cristallin Externe » du Nord pour la période 15-5 Ma, très mal documentée jusqu'à présent.

  Les veines sont de deux types : (i) les plus anciennes, faiblement minéralisées (chlorite et épidote), sont horizon-tales à faiblement inclinées. Les fibres de quartz (= direction d'extension) sont toujours verticales ; (ii) les plus récentes, très riches en minéraux (anatase, rutile, phénacite, meneghinite, beryl, synchysite, ...), sont verticales et leur disposition "en échelon"ainsi que les fibres de quartz horizontales qu¿elles contiennent, indiquent un régime décrochant dextre.

  Les âges Th-Pb se répartissent en deux groupes - 11 à 10 Ma et 7 à 5 Ma qui correspondent aux veines verticales, les plus récentes, mais échantillonnées dans des domaines différents du massif. Les âges voisins de 10 Ma correspondent à des veines ouvertes dans le granite de la Lauzière et son encaissant à environ 2 km du contact oriental du massif, tandis que les âges voisins de 5 Ma proviennent de veines situées dans les mylonites qui jalonnent ce contact. Les âges Ar/Ar des adulaires sont moins précis mais voisins de 7 Ma. Par ailleurs, nous avons aussi daté une monazite d'une veine du massif du Pelvoux (Plan du Lac) qui a fourni un âge Th-Pb de 17.6 Ma mais dans un contexte structural différent, encore mal connu pour l¿instant.

  En dehors des âges traces de fission, il n'y a que très peu d'âges de cet ordre dans la littérature récente concernant les Alpes. Ils concernent toujours des veines minéralisées en or (NE du Mont Blanc et SW du dôme lépontin). La dernière tectonique en compression datée entre 15 et 12 Ma correspond (i) au jeu du « Roselend thrust » [Ceriani et al., 2001], dernier rejeu chevauchant du « Front pennique » qui se traduit dans le massif du Mont Blanc par des zones de ci-saillement à linéation verticale ; (ii) à la fin du mouvement dans les mylonites basales des nappes helvétiques ; (iii) aux fentes alpines du Mont Blanc (veines horizontales et à fibres de quartz verticales) similaires aux veines précoces de la Lauzière. Au contraire, les veines verticales de la Lauzière, datées entre 11 et 5 Ma, correspondent à un régime en décrochement dextre. Cela suggère que l'essentiel de la tectonique en décrochement le long des MCE, a eu lieu en plusieurs étapes (ca. 10 Ma et ca. 7-5 Ma) et non pas vers 18 Ma comme cela avait été proposé précédemment.

  L'ensemble des MCE était donc tectoniquement actif, en décrochement dextre pendant la crise messinienne.