Métamorphisme barrovien anté-alpin dans le massif Dora-Maira: contraintes pétrologiques et géochronologiques

National audienceSi l’histoire alpine du massif Dora-Maira a fait l’objet de nombreuses études, sonhistoire anté-alpine reste encore largement inexplorée. Mettant à profit l’existence dedomaines faiblement déformés durant l’orogenèse alpine, nous nous attacherons àdécrire l’évolution pré-orogénique de ce socle paléozoïque, où figurent deux lithologiesmajeures.La première lithologie est constituée par de rares orthogneiss à foliation pré-alpineconservée. De composition chimique peralumineuse (A/CNK = 1.28), l’orthogneisspréserve de son histoire magmatique (i) de rares enclaves microgrenues sombres, (ii)des porphyroclastes d’orthose, et (iii) des cristaux de zircon ayant fourni un âge U-PbLA-ICP-MS de 442 ± 2 Ma. La foliation de l’orthogneiss, à plagioclase – biotite – grenat– muscovite, témoigne d’une déformation ductile pervasive dans les conditions dufaciès des amphibolites.La seconde lithologie, de loin prédominante, est constituée de micaschistes à grenatcentimétrique et pseudomorphoses prismatiques allongées, à chloritoïde et mica,dérivant de porphyroblastes de staurotide. L’empreinte alpine, dans les échantillonsétudiés, est négligeable (préservation de la muscovite, surcroissances de grenat étroites,voire absentes, absence de foliation alpine). Le grenat contient des inclusions (quartz,ilménite, staurotide pseudomorphosée en bordure des grains) et une zonation chimiqueavec diminution de la teneur en Sps du coeur vers la bordure. Cette zonation autoriseune modélisation de la croissance du grenat anté-alpin, dont trois étapes sontreconstituées en modifiant la composition du volume d’équilibration dans la roche. Legrenat commence à croître vers 510- 530°C, 4-6 kbar, et achève sa croissance dans lechamp de stabilité de la staurotide vers 650- 660°C, 6-8 kbar, caractérisant ainsi unmétamorphisme barrovien.Un effort important a été effectué en vue de caractériser l’âge de ce métamorphismebarrovien. La distribution des inclusions d’apatite, de zircon, et de monazite dans legrenat, et la datation de la monazite et du zircon (U-Th-Pb, LA-ICP-MS) permet, en lienavec leur composition en éléments traces, de déterminer les étapes de l’évolution de cesroches au Carbonifère supérieur.Ainsi se dessine, pour le socle anté-alpin du massif Dora-Maira, une base de donnéesrobuste permettant de discuter la position anté-alpine de ce socle, avec des implicationssur les processus éventuels de ré-hydratation durant la subduction continentale alpine