A north-south section across the Queyras Schistes lustrés (Piedmont zone, Western Alps): Syn-collision refolding of a subduction wedge

Abstract.

The 10 km thick pile of Queyras Schistes lustrés has a complex structure, resulting from successive deformation phases (D1 to D5). The tectonic history starts with the building of a syn-subduction wedge through accretion of nappes displaying oceanic and distal European margin series. We relate this early wedging to primitive isoclinal folding (D1) associated with blueschist metamorphism in Paleocene-Eocene times. Variations in the P-T conditions allow for distinguishing four early-formed regional-scale tectonic units. During subsequent collision, the wedge continues growing through new shortening phases (D2 to D4) while metamorphism evolves toward greenschist conditions, mainly during Oligocene times. Orogen-perpendicular F2 and F3 folds have opposite facing directions. They still control most of the present-day multiscale structure, which is best visible in an orogen-parallel section. Orogen-parallel F4 folds produce most of the present-day westward dip of the tectonic pile. Their western equivalents in the nearby Briançonnais zone correspond to the classical back-movements. Extension (D5) prevails from the Miocene onwards, resulting in west-dipping detachment faults. The major structures associated with D4 and D5 are also better visible in an orogen-perpendicular section. Special attention is paid to dolomitic and ophiolitic bodies presently scattered amidst the Schistes lustrés structure. They may be of sedimentary or tectonic origin and are again best visible along the proposed orogen-parallel section.

Resume.

Les Schistes lustrés piémontais du Queyras, épais d’une dizaine de kilomètres, présentent une structure complexe, mise en place à la faveur de cinq phases de déformation (D1 à D5). L’histoire tectonique débute en contexte de subduction par l’accrétion à un premier prisme, de nappes pelliculaires provenant de l’océan et de la partie distale de la marge européenne. Nous relions cette construction à la phase D1, caractérisée par un premier plissement isoclinal associé à un métamorphisme schistes bleus d’âge Paléocène-Eocène. Une évolution dans les conditions P-T de ce métamorphisme HP permet de distinguer quatre unités précoces d’extension régionale. La croissance de ce qui devient un prisme de collision se poursuit au travers de nouvelles phases de raccourcissement (D2 à D4) alors que le métamorphisme évolue du faciès des schistes bleus vers le faciès des schistes verts, essentiellement à l’Oligocène. Les plis F2 et F3, aux vergences opposées, ont leurs axes orientés normalement à l’allongement actuel de la chaîne. Ils commandent toujours l’essentiel de la structure aux différentes échelles, ce qui apparaît le mieux en construisant une coupe longitudinale à la chaîne. Les plis F4 sont parallèles à la chaîne et on leur attribue l’essentiel du pendage ouest actuel de la pile tectonique. En zone briançonnaise, voisine, cette même génération de plis est associée aux rétro-mouvements classiques. Enfin, de l’extension (D5) se développe depuis le Miocène, responsable de failles de détachement à pendage ouest. Ces deux dernières phases se traduisent par des structures mieux visibles suivant une coupe transverse à la chaîne. Par ailleurs, une attention particulière a été accordée aux corps dolomitiques et ophiolitiques disséminés dans la pile des Schistes lustrés. Leur double origine possible, sédimentaire et tectonique, apparaît le mieux suivant la coupe longitudinale proposée.