Influence de la subduction de l’Asie sur la formation du plateau tibétain

Le Tibet, plateau le plus haut et le plus étendu à la surface du globe, s’est formé pendant la collision de l’Inde avec l’Asie (figure 1A). Pour comprendre comment la subduction d’une lithosphère continentale plus légère que le manteau participe à la formation du Tibet, une équipe franco-italienne rassemblant des chercheurs d’ISTerre et de l’Università Roma TRE a réalisé des expériences silicone/miel, analogue du système lithosphère/manteau.

Figure 1A - Schéma 3D de la zone de collision entre l’Inde (en violet) qui subducte vers le nord et l’Asie (en vert) qui subducte vers le sud, sous le Pamir et sous la suture de Jinsha (en orange) au début de la collision
Ce slab et le slab indien ont été ultérieurement détachés du continent, et ont coulé dans le manteau inférieur, visible dans la coupe tomographique

Dans un premier temps, l’équipe a étudié la subduction du continent indien, en attachant ce continent à une plaque océanique, plus lourde que le manteau. Dans ce cas, la force principale est le "slab pull" de la plaque plongeante océanique (slab) dont le poids est suffisant pour tirer (pull) le continent dans le manteau. Le slab continental est très déformé et retourné sous le continent qui avance vers le nord pendant la collision (figure 1B).

Figure 1B - Vue latérale et vue de dessus de l’expérience analogique montrant la subduction continentale de l’Inde (en rose) plus léger que le manteau, attaché à l’océan Téthys (en noir) plus lourd, qui tire le continent dans le manteau
L’Asie subducte non attachée à un océan, mais poussée par les forces tectoniques horizontales (flèches noires) générées par le piston. FFF : far field forces. Sp Slab pull.

Dans un deuxième temps, les chercheurs ont étudié la subduction du continent asiatique. Leur expérimentation leur a permis de démontrer que cette subduction se produit alors que le slab n’est pas attaché à une plaque océanique lourde. La force principale n’est pas le slab pull, qui est négatif pour un slab plus léger que le manteau, mais les forces tectoniques horizontales, qui se transmettent du piston (qui simule la collision en poussant l’Inde) à l’Asie (figure 1B). Ce processus se produit actuellement sous le Pamir, à l’ouest de la zone de collision, où la lithosphère asiatique plonge vers le sud (figure 1A). Il s’est aussi produit au début de la collision sous la suture de Jinsha, séparant le bloc de Songpan du bloc de Qiangtang (figure 1A). Ils ont appelé ce processus la subduction collisionelle de l’Asie, "Asian collisional subduction".

Les expériences ont été réalisées à Rome, dans le laboratoire de Francesca Funiciello et Claudio Faccenna en février 2015, pendant le stage de M2R de Marie Balon. Elles ont été financées par le LabEx OSUG@2020 et l’ANR DSP-Tibet. Les résultats ont été publiés dans Geology en novembre.

Source :
Asian collisional subduction : A key process driving formation of the Tibetan Plateau,
A. Replumaz, F. Funiciello, R. Reitano, C. Faccenna, and M. Balon, Geology, DOI : 10.1130/G38276.1

Contact scientifique local :
– Anne Replumaz, ISTerre/OSUG : anne.replumaz (at) univ-grenoble-alpes.fr 04 76 63 52 45

Mis à jour le 18 juillet 2018