Modélisation du cisaillement hercynien de Bretagne centrale : déformation crustale et implications lithosphériques

Thèse publiée dans la collection des Mémoires de Géosciences Rennes (ISSN 1240-1498) : Mémoire n° 106 (ISBN 2-914375-14-X)Central Brittany is a particular domain of the Hercynian belt of western Europe that suffered limited thickening during continental collision. It is bounded by two major dextral strike-slip zones. The present study argues that a large part of Central Brittany has been deformed by simple shear. A kinematic model based on a geostatistical analysis of structural data allowed to restore the strain in the area and to examine consequences along its faulted borders. South of Central Brittany, restoration of the deformation was further performed using new geophysical data that show that shearing of this domain was accommodated by scissor-type crustal-scale thrusts. Finally, a comparison of seimic tomographic data with the simple shear model suggests that the whole lithosphere was implied in the Hercynian dextral shearing below Central Brittany.Le Massif Armoricain est situé dans la syntaxe Ibéro-Armoricaine, à l'extrémité Ouest de la chaîne hercynienne d'Europe. Cette structure arquée se referme pendant toute l'histoire de la collision continentale jusqu'au cours du Carbonifère, et de grands décrochements se forment à travers ces domaines. Deux de ces grands décrochements, le Cisaillement Nord Armoricain et le Cisaillement Sud Armoricain, délimitent un domaine supra-crustal peu épaissi au cours de l'orogenèse hercynienne : la Bretagne Centrale. La partie orientale de ce domaine présente tous les caractères d'une zone de cisaillement simple dextre. L'étude présentée dans cette thèse aboutit à une modélisation nouvelle du cisaillement simple. La modélisation est basée sur une analyse géostatistique des données structurales compilées à travers toute la zone d'étude. Cette analyse permet en outre de filtrer les variations locales du champ de déformation par rapport à celles régionalement corrélées et de quantifier ainsi les paramètres cinématiques du cisaillement simple en Bretagne Centrale. La restauration de ce cisaillement régional conduit à réinterpréter les déformations subies aux limites du domaine et dans les zones adjacentes ; par exemple, le bassin Carbonifère de Châteaulin, jusqu'à présent interprété comme extensif s'avère être vraisemblablement transpressif. Le domaine situé au Sud de la Bretagne Centrale a aussi pu être restauré à l'aide de l'interprétation des structures d'échelle crustale imagées par les données géophysiques récemment acquises dans le cadre du projet de recherche Armor2-Géofrance3D (données sismiques, gravimétriques et magnétiques). On montre que dans cette zone, le cisaillement régional est largement accommodé par de grandes structures chevauchantes en ciseaux. Enfin, la confrontation des données de tomographie sismique au modèle de déformation obtenu à partir des données de terrain suggère que le cisaillement simple de Bretagne Centrale a affecté l'ensemble de la lithosphère sous-jacente