Journal articles on the topic 'Tectonique des plaques – Pérou'

RÉSUMÉ La présente étude est une contribution à la connaissance de l'évolution de l'environnement tardiglaciaire et holocène des régions andines. En raison de la présence de volcans à proximité de la ville d'Arequipa (800 000 habitants), l'accent est mis sur la récurrence de l'activité volcanique et il est démontré que sept téphras majeures ont recouvert la région après le dernier maximum glaciaire. La Laguna Salinas est une dépression fermée d'origine volcano-tectonique du département d'Arequipa (Pérou méridional) qui constitue un piège sédimentaire dont des carottes ont été extraites des niveaux couvrant les quinze derniers millénaires. L'ensemble des analyses multidisciplinaires (téphras, pollen, diatomées, datation au 14C) réalisées sur ces carottes et des coupes accessibles autour de la lagune ont conduit à rétablissement d'un modèle stratigraphique actuellement unique pour le Tardiglaciaire et l'Holocène du Pérou méridional.

We examined the temporal and spatial relations of rock units within the Western Cordillera of Peru where two Cretaceous basins, the Huarmey-Cañete and the West Peruvian Trough, were considered by previous workers to represent western and eastern parts respectively of the same marginal basin. The Huarmey-Cañete Trough, which sits on Mesoproterozoic basement of the Arequipa block, was filled with up to 9 km of Tithonian to Albian tholeiitic–calc-alkaline volcanic and volcaniclastic rocks. It shoaled to subaerial eastward. At 105–101 Ma the rocks were tightly folded and intruded during and just after the deformation by a suite of 103 ± 2 Ma mafic intrusions, and later in the interval 94–82 Ma by probable subduction-related plutons of the Coastal batholith. The West Peruvian Trough, which sits on Paleozoic metamorphic basement, comprised a west-facing siliciclastic-carbonate platform and adjacent basin filled with up to 5 km of sandstone, shale, marl and thinly bedded limestone deposited continuously throughout the Cretaceous. Rocks of the West Peruvian Trough were detached from their basement, folded and thrust eastward during the Late Cretaceous–Early Tertiary. Because the facies and facing directions of the two basins are incompatible, and their development and subjacent basements also distinct, the two basins could not have developed adjacent to one another. Based on thickness, composition and magmatic style, we interpret the magmatism of the Huarmey-Cañete Trough to represent a magmatic arc that shut down at about 105 Ma when the arc collided with an unknown terrane. We relate subsequent magmatism of the early 103 ± 2 Ma syntectonic mafic intrusions and dyke swarms to slab failure. The Huarmey-Cañete-Coastal batholithic block and its Mesoproterozoic basement remained offshore until 77 ± 5 Ma when it collided with, and was emplaced upon, the partially subducted western margin of South America to form the east-vergent Marañon fold–thrust belt. A major pulse of 73–62 Ma plutonism and dyke emplacement followed terminal collision and is interpreted to have been related to slab failure of the west-dipping South American lithosphere. Magmatism, 53 Ma and younger, followed terminal collision and was generated by eastward subduction of Pacific oceanic lithosphere beneath South America. Similar spatial and temporal relations exist over the length of both Americas and represent the terminal collision of an arc-bearing ribbon continent with the Americas during the Late Cretaceous–Early Tertiary Laramide event. It thus separated long-standing westward subduction from the younger period of eastward subduction characteristic of today. We speculate that the Cordilleran Ribbon Continent formed during the Mesozoic over a major zone of downwelling between Tuzo and Jason along the boundary of Panthalassic and Pacific oceanic plates.SOMMAIRENous avons étudié les relations spatiales et temporales des unités de roches dans la portion ouest de la Cordillère du Pérou, où deux bassins crétacés, la fosse d’accumulation de Huarmey-Cañete et la fosse d’accumulation péruvienne de l’ouest, ont été perçues par des auteurs précédents comme les portions ouest et est d’un même bassin de marge. La fosse de Huarmey-Cañete, qui repose sur le socle mésoprotérozoïque du bloc d’Arequipa, a été comblée par des couches de roches volcaniques tholéitiques – calco-alcalines de l’Albien au Thithonien atteignant 9 km d’épaisseur. Vers l’est, l’ensemble a fini par former des hauts fonds. Vers 105 à 101 Ma, les roches ont été plissées fortement puis recoupées par une suite d’intrusions vers 103 ± 2 Ma, durant et juste après la déformation, et plus tard dans l’intervalle 94 – 82 Ma, probablement par des plutons de subduction du batholite côtier. Quant à la fosse d’accumulation péruvienne de l’ouest, elle repose sur un socle métamorphique paléozoïque, et elle est constituée d’une plateforme silicoclastique – carbonate à pente ouest et d’un bassin contigu comblé par des grès, des schistes, des marnes et des calcaires finement laminés atteignant 5 km d’épaisseur et qui se sont déposés en continu durant tout le Crétacé. Les roches de la fosse d’accumulation péruvienne de l’ouest ont été décollées de leur socle, plissées et charriées vers l’est durant la fin du Crétacé et le début du Tertiaire. Parce que les facies et les profondeurs de sédimentation de ces deux fosses d’accumulation dont incompatibles, et que leur développement et leur socle sont différents, ces deux fosses ne peuvent pas s’être développées côte à côte. À cause de l’épaisseur accumulée, de sa composition et du style de son magmatisme, nous pensons que la fosse d’accumulation de Huarmey-Cañete représente un arc magmatique qui s’est éteinte vers 105 Ma, lorsque l’arc est entré en collision avec un terrane inconnu. Nous pensons que le magmatisme subséquent aux premières intrusions mafiques syntectoniques et aux réseaux de dykes de 103 ± 2 Ma sont à mettre au compte d’une rupture de plaque. Le bloc Huarmey-Cañete-batholitique côtier et son socle mésoprotérozoïque sont demeurés au large jusqu’à 77 ± 5 Ma, moment où il est entré en collision et a été poussé par-dessus la marge ouest sud-américaine partiellement subduite, pour ainsi former la zone de chevauchement de vergence est de Marañon. Nous croyons que la séquence majeure de plutonisme et d’intrusion de dykes qui a succédé à la collision finale à 73–62 Ma doit être reliée à une rupture de la plaque lithosphérique sud-américaine à pendage ouest. Le magmatisme de 53 Ma et plus récent qui a succédé à la collision finale, a été généré par la subduction vers l’est de la lithosphère océanique du Pacifique sous l’Amérique du Sud. Des relations temporelles et spatiales similaires qui existent tout le long des deux Amériques représentent la collision terminale d’un ruban continental d’arcs avec les Amériques durant la phase tectonique laramienne de la fin du Crétacé–début du Tertiaire. Elle a donc séparé la subduction vers l’ouest de longue date de la période de subduction vers l’est plus jeune caractérisant la situation actuelle. Nous considérons que le ruban continental de la Cordillère s’est constitué durant le Mésozoïque au-dessus d’une zone majeure de convection descendante entre Tuzo et Jason, le long de la limite entre les plaques océaniques Panthalassique et Pacifique.

La pointe Nord-est de la plaque arabique et plus précisément le Sultanat d’Oman s’avère être un territoire d’exception pour comprendre les questions géologiques et géomorphologiques qui se posent aux scientifiques. Que ce soient les problèmes de la tectonique des plaques, des orogenèses (lithologie, structure, tectonique) ou des morphologies de surface (érosion fluviale, éolienne, littorale, karstogenèse, etc.) les parcours dans les montagnes d’Oman, ses canyons ou ses déserts se révèlent très instructifs. Parmi les intérêts principaux on soulignera la présence du plus vaste plancher océanique exondé au monde (site de Sémail), l’incision en canyons des terrains soulevés, un important karst méconnu et des déserts exceptionnels. Ces circonstances particulières ont également fait d’Oman un lieu de gisement miniers de métaux rares et hydrocarbures à la base d’une occupation humaine très ancienne et, avec le tourisme, de sa richesse actuelle.

L’imagerie du manteau de la Terre est motivée par certaines questions fondamentales en géophysique, telle la compréhension des processus présents et passés de dynamique interne à l’origine de la tectonique des plaques. Depuis une vingtaine d’années, l’étude de l’intérieur de la Terre connaît une véritable révolution, notamment grâce au développement de techniques toujours plus performantes de tomographie sismique et à la puissance de calcul rendue possible par l’informatique. À l’heure actuelle, il est possible de calculer de manière précise le champ des ondes sismiques à travers des structures 3D arbitrairement complexes, en géométrie sphérique et pour des durées suffisantes, par des méthodes de calcul numérique, telle la méthode des « éléments spectraux ».

Eduard Suess (1831-1914) is probably the greatest geologist who ever lived. He died 100 years ago and left us the modern geology as we know it. His work ranged from paleontology through stratigraphy, geomorphology, urban geology, finally to tectonics. His magnum opus was the multi-volume Das Antlitz der Erde (The Face of the Earth), the greatest book in the history of geology. It is a complete description of the geology of the planet from the viewpoint of the theory of thermal contraction in Constant Prévost’s version, as modified by Suess. For all the admiration it caused it has been largely left unread and as a consequence geology lost some half a century until the invention of plate tectonics in 1965. This was in part, because the way Suess wrote the book made reading very difficult. The following is not a biography of Suess, but a review and evaluation of his work during the centenary of his death.RÉSUMÉEduard Suess (1831-1914) est probablement le plus grand géologue qui ait jamais vécu. Il est mort il y a 100 ans et il nous a laissé la géologie moderne telle que nous la connaissons. Son oeuvre va de la paléontologie à la stratigraphie, la géomorphologie, la géologie urbaine, enfin jusqu’à la tectonique. Son magnum opus est le multi-volume Das Antlitz der Erde (La Face de la Terre), le plus grand livre de l’histoire de la géologie. C’est une description complète de la géologie de la planète du point de vue de la théorie de la contraction thermique dans la version de Constant Prévost, modifiée par Suess lui -même. En dépit de l’admiration dont il était l’objet , ce grand livre a été très peu lu. En conséquence la géologie a perdu près d’un demi-siècle jusqu’à l’invention de la tectonique des plaques en 1965. C’est en partie a cause de la façon dont Suess a écrit le livre qui rend la lecture très difficile. Ce qui suit n’est pas une biographie de Suess, mais un examen et une évaluation de son travail à l’occasion du centenaire de sa mort.

The modern science of stratigraphy is founded on a nineteenth-century empirical base – the lithostratigraphy and biostratigraphy of basin-fill successions. This stratigraphic record comprises the most complete data set available for reconstructing the tectonic and climatic history of Earth. However, it has taken two hundred years of evolution of concepts and methods for the science to evolve from what Ernest Rutherford scornfully termed “stamp collecting” to a modern dynamic science characterized by an array of refined methods for documenting geological rates and processes. Major developments in the evolution of the science of stratigraphy include the growth of an ever-more precise geological time scale, the birth of sedimentology and basin-analysis methods, the influence of plate tectonics and, most importantly, the development, since the late 1970s, of the concepts of sequence stratigraphy. Refinements in these concepts have required the integration of all pre-existing data and methods into a modern, multidisciplinary approach, as exemplified by the current drive to apply the retrodicted history of Earth’s orbital behaviour to the construction of a high-precision ‘astrochronological’ time scale back to at least the Mesozoic record. At its core, stratigraphy, like much of geology, is a field-based science. The field context of a stratigraphic sample or succession remains the most important starting point for any advanced mapping, analytical or modeling work.RÉSUMÉLa science moderne de la stratigraphie repose sur une base empirique du XIXe siècle, soit la lithostratigraphie et la biostratigraphie de successions de remplissage de bassins sédimentaires. Cette archive stratigraphique est constituée de la base de données la plus complète permettant de reconstituer l’histoire tectonique et climatique de la Terre. Cela dit, il aura fallu deux cents ans d’évolution des concepts et des méthodes pour que cette activité passe de l’état de « timbromanie », comme disait dédaigneusement Ernest Rutherford, à l’état de science moderne dynamique caractérisée par sa panoplie de méthodes permettant de documenter les rythmes et processus géologiques. Les principaux développements de l’évolution de la science de la stratigraphie proviennent de l’élaboration d’une échelle géologique toujours plus précise, l’avènement de la sédimentologie et des méthodes d’analyse des bassins, de l’influence de la tectonique des plaques et, surtout du développement depuis la fin des années 1970, des concepts de stratigraphie séquentielle. Des raffinements dans ces concepts ont nécessité l'intégration de toutes les données et méthodes existantes dans une approche moderne, multidisciplinaire, comme le montre ce mouvement actuel qui entend utiliser la reconstitution de l’histoire du comportement orbital de la Terre pour l’élaboration d’une échelle temporelle « astrochronologique » de haute précision, remontant jusqu’au Mésozoïque au moins. Comme pour la géologie, la stratigraphie est une science de terrain. Le contexte de terrain d’un échantillon stratigraphique ou d’une succession demeure le point de départ le plus important, pour tout travail sérieux de cartographie, d’analyse ou de modélisation.

Recent investigations in geochronology and tectonics provide important new insights into the evolution of the Grenville Orogen in North America. Here, we summarize results of this research in the USA and focus upon ca. 1.4–0.98 Ga occurrences extending from the Adirondack Mountains to the southern Appalachians and Texas. Recent geochronology (mainly by U/Pb SHRIMP) establishes that these widely separated regions experienced similar tectonomagmatic events, i.e., the Elzevirian (ca. 1.25–1.22 Ga), Shawinigan (ca. 1.2–1.14 Ga), and Grenvillian (ca. 1.09–0.98 Ga) orogenies and associated plate interactions. Notwithstanding these commonalities, Nd model ages and Pb isotopic mapping has revealed important differences that are best explained by the existence of contrasting compositions of deep crustal reservoirs beneath the Adirondacks and the southern Appalachians. The isotopic compositions for the Adirondacks lie on the same Pb–Pb array as those for the Grenville Province, the Granite-Rhyolite Province and the Grenvillian inliers of Texas suggesting that they all developed on Laurentian crust. On the other hand, data from the southern Appalachians are similar to those of the Sunsas Terrane in Brazil and suggest that Amazonian crust with these Pb–Pb characteristics was thrust onto eastern Laurentia during its Grenvillian collision with Amazonia and subsequently transferred to the latter during the late Neoproterozoic breakup of the supercontinent, Rodinia, and the formation of the Iapetus Ocean. The ca. 1.3–1.0 Ga Grenville Orogen is also exposed in the Llano Uplift of Texas and in small inliers in west Texas and northeast Mexico. The Llano Uplift contains evidence for a major collision with a southern continent at ca. 1.15–1.12 Ga (Kalahari Craton?), magmatic arcs, and back-arc and foreland basins, all of which are reviewed. The Grenvillian Orogeny is considered to be the culminating tectonic event that terminated approximately 500 m.y. of continental margin growth along southeastern Laurentia by accretion, continental margin arc magmatism, and metamorphism. Accordingly, we briefly review the tectonic and magmatic histories of these Paleoproterozoic and Mesoproterozoic pre-Grenvillian orogens, i.e., Penokean, Yavapai, and Mazatzal as well as the Granite-Rhyolite Province and discuss their ~5000 km transcontinental span.SOMMAIREDes recherches récentes en géochronologie et en tectonique révèlent d’importants faits nouveaux sur l’évolution de l’orogénie de Grenville en Amérique du Nord. Nous présentons ici un sommaire des résultats de cet effort de recherche aux USA en mettant l’accent sur les indices datés entre env. 1,4 et 0,98 Ga, à partir des monts Adirondack jusqu’au sud des Appalaches et au Texas. Des données géochronologiques récentes (par microsonde SHRIMP principalement) indiquent que les roches de ces régions très éloignées les unes des autres ont subies l’effet d’épisodes tectonomagmatiques similaires, par exemple, aux orogenèses de l’Elzévirien (env. 1.25–1.22 Ga), de Shawinigan (env. 1.2–1.14 Ga), et du Grenvillien (env. 1.09–0.98 Ga), ainsi que des interactions des plaques associées. Malgré ces points communs, la chronologie Nd et la cartographie isotopique Pb a révélé des différences importantes qui s’expliquent plus aisément par des compositions contrastées des réservoirs profonds de croûte sous les Adirondacks et le sud des Appalaches. Les compositions isotopiques des Adirondacks sont de la même gamme Pb-Pb que ceux de la Province de Grenville, de la Province Granite-rhyolite et des boutonnières grenvilliennes du Texas, suggérant qu'ils se sont tous développées sur la croûte des Laurentides. Par ailleurs, les données des Appalaches du sud sont semblables à celles du terrane de Sunsas au Brésil, ce qui incite à penser que la croûte amazonienne, avec de telles caractéristiques Pb-Pb, a été poussée sur la portion est de Laurentia lors de sa collision grenvillienne avec l’Amazonie puis laissée à cette dernière au cours de la rupture du supercontinent Rodinia vers la fin du Néoprotérozoïque, avec la formation de l'océan Iapetus. L’orogène de Grenville (1,3 à 1,0 Ga env.) est également exposé dans le soulèvement de Llano au Texas et dans de petites boutonnières dans l'ouest du Texas et le nord du Mexique. Le soulèvement de Llano montre des indices d'une collision majeure avec un continent au sud, entre env. 1,15 et 1,12 Ga (craton de Kalahari?), des zones d’arcs magmatiques, d'arrière-arc et de bassin d'avant-pays, chacun étant présenté ci-dessous. L'orogenèse de Grenville est considéré comme l'événement tectonique culminant qui marqué la fin d’une période d’environ 500 ma d’accroissement de la marge continentale le long de la bordure sud-est de la Laurentie, par accrétion, magmatisme d’arc de marge continentale, et métamorphisme. C’est pourquoi, nous passons brièvement en revue l'histoire tectonique et magmatique de ces orogènes pré-grenvilliennes paléoprotérozoïques et mésoprotérozoïques, pénokéenne, de Yavapai, et de Mazatzal ainsi que la Province de Granite-rhyolite, et discutons de son étendue sur env. 5 000 km.

Greenstone belts are long, curvilinear accumulations of mainly volcanic rocks within Archean granite−greenstone terranes, and are subdivided into two geochemical types: komatiite−tholeiite sequences and bimodal sequences. In rare instances where basement is preserved, the basement is unconformably overlain by platform to rift sequences consisting of quartzite, carbonate, komatiite and/or tholeiite. The komatiite−tholeiite sequences consist of km-scale thicknesses of tholeiites, minor intercalated komatiites, and smaller volumes of felsic volcanic rocks. The bimodal sequences consist of basal tholeiitic flows succeeded upward by lesser volumes of felsic volcanic rocks. The two geochemical types are unconformably overlain by successor basin sequences containing alluvial–fluvial clastic metasedimentary rocks and associated calc-alkaline to alkaline volcanic rocks. Stratigraphically controlled geochemical sampling in the bimodal sequences has shown the presence of Fe-enrichment cycles in the tholeiites, as well as monotonous thicknesses of tholeiitic flows having nearly constant MgO, which is explained by fractionation and replenishment of the magma chamber with fresh mantle-derived material. Geochemical studies reveal the presence of boninites associated with the komatiites, in part a result of alteration or contamination of the komatiites. Within the bimodal sequences there are rare occurrences of adakites, Nb-enriched basalts and magnesian andesites. The greenstone belts are engulfed by granitoid batholiths ranging from soda-rich tonalite−trondhjemite−granodiorite to later, more potassic granitoid rocks. Archean greenstone belts exhibit a unique structural style not found in younger orogens, consisting of alternating granitoid-cored domes and volcanic-dominated keels. The synclinal keels are cut by major transcurrent shear zones. Metamorphic patterns indicate that low pressure metamorphism of the greenstones is centred on the granitoid batholiths, suggesting a central role for the granitoid rocks in metamorphosing the greenstones. Metamorphic patterns also show that the proportion of greenstones in granite−greenstone terranes diminishes with deeper levels of exposure. Evidence is presented on both sides of the intense controversy as to whether greenstone belts are the product of modern plate tectonic processes complete with subduction, or else the product of other, lateral tectonic processes driven by the ‘mantle wind.’ Given that numerous indicators of plate tectonic processes – structural style, rock types, and geochemical features − are unique to the Archean, it is concluded that the evidence is marginally in favour of non-actualistic tectonic processes in Archean granite−greenstone terranes.RÉSUMÉLes ceintures de roches vertes sont des accumulations longiformes et curvilinéaires, principalement composées de roches volcaniques au sein de terranes granitique archéennes, et étant subdivisées en deux types géochimiques: des séquences à komatiite–tholéite et des séquences bimodales. En de rares occasions, lorsque le socle est préservé, ce dernier est recouvert en discordance par des séquences de plateforme ou de rift, constituées de quartzite, carbonate, komatiite et/ou de tholéiite. Les séquences de komatiite-tholéiite forment des épaisseurs kilométriques de tholéiite, des horizons mineurs de komatiites, et des volumes de moindre importance de roches volcaniques felsiques. Les séquences bimodales sont constituées à la base, de coulées tholéiitiques surmontées par des volumes mineurs de roches volcaniques felsiques. Ces deux types géochimiques sont recouverts en discordance par des séquences de bassins en succession contenant des roches métasédimentaires clastiques fluvio-alluvionnaires associées à des roches volcaniques calco-alcalines à alcalines. Un échantillonnage à contrôle stratigraphique des séquences bimodales a révélé la présence de cycles d’enrichissement en Fe dans les tholéiites, ainsi que des épaisseurs continues d’épanchements tholéiitiques ayant des valeurs presque constante en MgO, qui s’explique par la cristallisation fractionnée et le réapprovisionnement de la chambre magmatique par du matériel mantélique. Les études géochimiques montrent la présence de boninites associées aux komatiites, résultant en partie de l’altération ou de la contamination des komatiites. Au sein des séquences bimodales, on retrouve en de rares occasions des adakites, des basaltes enrichis en Nb et des andésites magnésiennes. Les ceintures de roches vertes sont englouties dans des batholites granitoïdes de composition passant des tonalites−trondhjémites−granodiorites enrichies en sodium, à des roches granitoïdes tardives plus potassiques. Les ceintures de roches vertes archéennes montrent un style structural unique que l’on ne retrouve pas dans des orogènes plus jeunes, et qui est constitué d’alternances de dômes à cœur granitoïdes et d`affaissements principalement composés de roches volcaniques. Les synclinaux formant les affaissements sont recoupés par de grandes zones de cisaillement. Les profils métamorphiques indiquent que le métamorphisme de basse pression des roches vertes est centré sur les batholites, indiquant un rôle central des roches granitoïdes durant le métamorphisme des roches vertes. Les profils métamorphiques montrent également que la proportion de roches vertes dans les terranes granitiques diminue avec l’exposition des niveaux plus profonds. On présente les arguments des deux côtés de l’intense controverse voulant que les ceintures de roches vertes soient le produit de processus moderne de la tectonique des plaques incluant la subduction, ou alors le produit d’autres processus tectoniques découlant du « flux mantélique ». Étant donné la présence des indicateurs des processus de tectonique des plaques – style structural, les types de roches, et les caractéristiques géochimiques – ne se retrouvent qu’à l’Archéen, nous concluons que les indices favorisent légèrement l’option de processus tectoniques non-actuels dans les terranes granitiques de roches vertes à l’Archéen.

Plate reconstructions indicate that if the Yellowstone plume existed prior to 50 Ma, then it would have been overlain by oceanic lithosphere located to the west of the North American plate (NAP). In the context of models supporting long-lived easterly directed subduction of oceanic lithosphere beneath the NAP, the Yellowstone plume would have been progressively overridden by the NAP continental margin since that time, the effects of which should be apparent in the geological record. The role of this ‘ancestral’ Yellowstone plume and its related buoyant swell in influencing the Late Mesozoic–Cenozoic tectonic evolution of the southwestern United States is reviewed in the light of recent field, analytical and geophysical data, constraints provided by more refined paleogeographic constructions, and by insights derived from recent geodynamic modeling of the interaction of a plume and a subduction zone. Geodynamic models suggesting that the ascent of plumes is either stalled or destroyed at subduction zones have focused attention on the role of gaps or tears in the subducted slab that permit the flow of plume material from the lower to the upper plate during subduction. These models imply that the ascent of plumes may be significantly deflected as plume material migrates from the lower to the upper plate, so that the connection between the hot spot track calculated from plate reconstructions and the manifestations of plume activity in the upper plate may be far more diffuse compared to the more precise relationships in the oceanic domain. Other geodynamic models support the hypothesis that subduction of oceanic plateau material beneath the NAP correlates with the generation of a flat slab, which has long been held to have been a defining characteristic of the Laramide orogeny in the western United States, the dominant Late Mesozoic–Early Cenozoic orogenic episode affecting the NAP. Over the last 20 years, a growing body of evidence from a variety of approaches suggests that a plume existed between 70 and 50 Ma within the oceanic realm close to the NAP margin in a similar location and with similar vigour to the modern Yellowstone hot spot. If so, interaction of this plume with the margin would have been preceded by that of its buoyant swell and related oceanic plateau, a scenario which could have generated the flat slab subduction that characterizes the Laramide orogeny. Unless this plume was destroyed by subduction, it would have gone into an incubation period when it was overridden by the North American margin. During this incubation period, plume material could have migrated into the upper plate via slab windows or tears or around the lateral margins of the slab, in a manner consistent with recent laboratory models. The resulting magmatic activity may be located at considerable distance from the calculated hot spot track. The current distribution of plumes and their buoyant swells suggests that their interaction with subduction zones should be common in the geological record. If so, the Late Mesozoic–Cenozoic evolution of western North America may represent a relatively modern analogue for such processes.RÉSUMÉLes reconstitutions de plaques montrent que si le panache de Yellowstone avait existé avant 50 Ma, il aurait été recouvert par la lithosphère océanique située à l'ouest de la plaque nord-américaine (PNA). Dans le contexte de modèles de subduction de longue durée vers l’est de la lithosphère océanique sous la PNA, avec le temps, la marge continentale de la PNA aurait progressivement neutralisé le panache de Yellowstone, et on devrait en voir les effets dans le registre géologique. Le rôle de ce panache de Yellowstone « ancestral » et de son renflement de surface régional associé sur l'évolution tectonique du Sud-ouest des États-Unis au Mésozoïque–Cénozoïque tardif est reconsidéré ici à la lumière de données récentes, de terrain, analytiques et géophysiques, de contraintes découlant de constructions paléogéographiques affinées, et d’idées nouvelles découlant d’une modélisation géodynamique récente de l'interaction d'un panache et d'une zone de subduction. Les modèles géodynamiques suggérant que l'ascension des panaches soient bloquée ou détruite dans les zones de subduction ont attiré l'attention sur le rôle d’hiatus ou de déchirures dans la plaque subduite qui permettent le passage du matériau du panache de la plaque inférieure à la plaque supérieure pendant la subduction. Ces modèles impliquent que le flux ascendant des panaches peut être sensiblement dévié alors que le matériau du panache migre de la plaque inférieure à la plaque supérieure, de sorte que la connexion entre la trace du point chaud calculée à partir des reconstructions de la plaque et les manifestations de l'activité du panache dans la plaque supérieure peut être bien plus diffuse que sa contrepartie du domaine océanique. D'autres modèles géodynamiques appuient l'hypothèse selon laquelle la subduction du matériau de plateau océanique sous la PNA correspond à la génération d'une plaque plate, particularité qui a longtemps été considérée comme caractéristique déterminante de l'orogenèse de Laramide dans l'ouest des États-Unis, épisode orogénique dominante de la fin du Mésozoïque au début du Cénozoïque affectant la PAN. Au cours des 20 dernières années, un nombre croissant d'éléments de preuve provenant d'une variété d'approches suggèrent qu'un panache existait bien entre 70 et 50 Ma dans le domaine océanique près de la marge la PNA, en un endroit et avec une vigueur similaires au point chaud de Yellowstone moderne. Le cas échéant, l'interaction de ce panache avec la marge aurait été précédée de celle de son renflement de surface et du plateau océanique connexe, scénario qui aurait pu générer la subduction de la plaque plate qui caractérise l'orogenèse Laramide. À moins que ce panache n'ait été détruit par subduction, il serait entré dans une période d'incubation lorsqu’il a été recouvert par la marge nord-américaine. Au cours de cette période d'incubation, le matériau du panache aurait pu migrer dans la plaque supérieure par des fenêtres ou déchirures de la plaque ou autour des marges latérales de la plaque, conformément aux modèles récents de laboratoire. La trace de l'activité magmatique résultante pourrait se trouver alors à une distance considérable de la trace du point chaud calculée. La distribution actuelle des panaches et de leurs renflements de surface suggère que leur interaction avec les zones de subduction devrait être un phénomène courant dans le registre géologique. Si tel est le cas, l'évolution du Mésozoïque–Cénozoïque tardif de l'Amérique du Nord occidentale peut représenter un analogue relativement moderne pour de tels processus.

Ophiolites are complex assemblages of ultramafic and mafic igneous rocks that are now widely considered to be pieces of ancient oceanic crust that were emplaced on to the continents courtesy of global plate tectonics. However, most examples were originally considered parts of enormous layered mafic intrusions and so were interpreted in that light. The new understanding of ophiolites in the late 1960s and early 1970s was a crucial part of the global Earth Science revolution, and they are now central to all plate tectonic models developed for ancient orogenic belts. Although their equivalence to oceanic crust is now well established, many ophiolites may not be ‘typical’ examples of such, and not all examples are identical. Most ophiolites likely formed in subduction-influenced environments rather than at mid-ocean ridges. Ophiolites remain important foci for research in the 21st century, and many questions remain about their environments of formation and especially their mechanisms of emplacement onto the continents. Although it was not the first to be seen as a relic of a vanished ocean, the Bay of Islands Igneous Complex in western Newfoundland is one of the best preserved and most easily accessible ophiolites in the world. In the late 20th century, research work in this area proved highly influential in understanding the oceanic crust, and in unravelling the diachronous events involved in the progressive destruction of an ancient stable continental margin as arcs and microcontinental blocks were accreted along it. Parts of the Tablelands Ophiolite lie within Gros Morne National Park, which is a UNESCO world heritage site because of its importance to our understanding of global tectonics. The wider region around the park also includes the Cabox Aspiring Geopark Project, now also in the process of seeking recognition through UNESCO. This article provides background information on ophiolites and the development of our ideas about them, and links this material to four self-guided field excursions that allow examination of many classic features. These excursions range from a collection of roadside outcrops, to some relatively easy hiking excursions on official National Park trails, and eventually to a more challenging off-trail hike that ascends to the summit plateau of the Tablelands to visit rare exposures of the Moho (the Mohorovičić Discontinuity, i.e. the lower boundary of the Earth’s crust) and the underlying upper mantle rocks. Collectively, the field stops should allow geologically-minded visitors to experience some amazing geology in a spectacular and sometimes surreal landscape. RÉSUMÉLes ophiolites sont des assemblages complexes de roches ignées ultramafiques et mafiques qui sont maintenant généralement considérées comme des fragments de croûte océanique ancienne qui ont été charriés sur les continents grâce à la tectoniqueglobale des plaques. Cependant, la plupart des exemples étaient à l'origine considérés comme faisant partie de vastes intrusions mafiques stratifiées et ont donc été interprétés dans ce contexte. La nouvelle compréhension des ophiolites à la fin des années 60 et au début des années 70 a été un élément crucial de la révolution des sciences de la Terre. Les ophiolites sont désormais au coeur de tous les modèles tectoniques des plaques développés pour les anciennes ceintures orogéniques. Bien que leur équivalence avec la croute océanique soit maintenant bien établie, de nombreuses ophiolites peuvent ne pas en être des exemples « typiques », et tous les exemples ne sont pas identiques. La plupart des ophiolites se sont probablement formées dans des environnements influences par la subduction plutôt qu’au niveau des dorsalis océaniques. Les ophiolites restent un thème de recherché important au XXIe siècle et de nombreuses questions subsistent quant à leurs environnements de formation et notamment à leurs mécanismes de mise en place sur les continents. Bien qu'il n’ait pas été le premier à être identifié comme un vestige d'un océan disparu, le complexe igné de la baie des Îles, dans l'ouest de Terre-Neuve, fait partie des ophiolites les mieux conservées et les plus facilement accessibles au monde. À la fin du XXe siècle, les travaux de recherche dans ce domaine ont joué un rôle déterminant dans la comprehension de la croûte océanique et dans la compréhension des événements diachrones impliqués dans la destruction progressive d'une ancienne marge continentale stable au fur et à mesure de l'accrétion d'arcs et de blocs microcontinentaux. Une partie des Tablelands Ophiolite se trouve dans le parc national du Gros-Morne, site classé au patrimoine mondial de l'UNESCO en raison de son importance pour notre compréhension de la tectonique globale. La région plus large autour du parc comprend également le projet Cabox Aspiring Geopark, qui est également à la recherche d’une reconnaissance dans le cadre de l’UNESCO. Cet article fournit des informations de base sur les ophiolites et le développement de nos idées à leur sujet, et relie ce matériel à quatre excursions autoguidées qui permettent d'examiner de nombreuses caractéristiques classiques. Ces excursions vont d’une collection de visites d’affleurements au bord de la route, à des randonnées relativement faciles sur les sentiers officiels du parc national, et finalement à une randonnée plus difficile hors-piste menant au plateau sommital des Tablelands pour visiter de rares affleurement du Moho (la discontinuité de Mohorovičić, c’est-à-dire la limite inférieure de la croûte terrestre) et des roches du manteau supérieur sousjacentes. Collectivement, les visites sur le terrain devraient permettre aux visiteurs amateurs de géologie de faire l'expérience d'une géologie remarquable dans un paysage spectaculaire et parfois surréaliste.

The year 2019 is the 150th anniversary of John Wesley Powell’s epic exploration of the Colorado River through Grand Canyon and the 100th anniversary of the establishment of Grand Canyon National Park. This is an excellent moment to look back 150 years to think about where we have come from as a science and society, and look forward 100 years towards the accelerated change we expect in the future. For historians, archaeologists, geologists and astronomers, of course, this century-long time scale is short compared to other perspectives. They might choose also to celebrate the 479th anniversary of the first sighting of Grand Canyon by Europeans in 1540, the 1000th anniversary of Ancestral Puebloan farmers in Grand Canyon, the 12,000th anniversary of the arrival of humans migrating south from the Bering Land Bridge, the 5 millionth anniversary of the integration of the Colorado River through Grand Canyon to the Gulf of California, the 4.6 billionth anniversary of the formation of Earth, or the 13.75 billionth anniversary of the Big Bang and the formation of our Universe. Geology is all about time, and knowing some geology helps with the difficult endeavour of placing human timeframes into perspectives of deep time. This guide is for geology students of all levels and types visiting the South Rim of Grand Canyon. It is designed as a 3-day field trip and introduction to the rocks and landscapes. The term ‘students’ in our view also includes visitors who want to know about the basics of Grand Canyon geology while taking scenic hikes to see the geology first-hand. It is organized as if you enter the Park at its East entrance, near Cameron, and exit the Park at the South entrance, towards Flagstaff, but the three activities can be done in any order. As an introduction, we present a brief summary of the history of geologic maps and stratigraphic columns, and the geologists who made them. The maps and depictions of Grand Canyon geology over the past 160 years record a visual progression of how geoscience knowledge in general has developed and matured. The first sixty years, before the Park was founded, may have been the greatest in terms of the rapid growth that merged geology, art and public outreach. The second fifty years (to about 1969) saw important advances in stratigraphy and paleontology and solid efforts by the Park to apply and interpret Grand Canyon geology for the public. The most recent 50 years have seen major advances in regional geological mapping, dating of rocks, plate tectonics, and improved geoscience interpretation. The next 100 years will hopefully see additional innovative efforts to use the iconic field laboratory of Grand Canyon rocks and landscapes to resolve global geoscience debates, inform resource sustainability imperatives and contribute to science literacy for an international public. The three activities described are as follows: Activity 1 (an hour or two) is an overview from Lipan Point. This is a vehicle pull-out on the East Rim drive and serves as an introduction for those entering the Park, or a recap for those who are leaving. Activity 2 (most of a day) is a day hike on the South Rim with visits to Yavapai Geology Museum and the Trail of Time Exhibit. The Trail of Time is a geology timeline trail laid out at a scale of one metre = 1 million years along the Rim Trail. It is a great family hike, fully accessible, with magnificent views of Grand Canyon. The rocks were collected along the river and have been placed at their ‘birthdays’ along the Trail for you to see and touch and sketch. If you walk the entire 4.56 km (2.8 mile) Trail of Time, a long way, you get a visceral feeling for the age of the Earth and you also go through historic Grand Canyon Village for lunch and shops. Activity 3 (all day) is a hike to Plateau Point along the Bright Angel Trail. One has not really seen and appreciated Grand Canyon geology until you delve its depths. You can go any distance down, but if you do the entire 19 km (12 mile) hike, you descend through a 1 km (3300 foot) thick set of Paleozoic rock layers to a spectacular vista where you feel like you can touch the Colorado River as well as the Grand Canyon Supergroup and Vishnu basement rocks of the inner Granite Gorge. The Plateau Point Trail takes off at Indian Gardens, or alternatively, this guide describes some good geology stops a short way down Garden Creek. The Bright Angel Trail continues to the Colorado River and to Phantom Ranch at the bottom of the canyon, but this is generally done as an overnight endeavour. You can get campground reservations (https://www.nps.gov/grca/planyourvisit/campsite-information.htm) or reservations at Phantom Ranch well in advance through a lottery (https://www.grandcanyonlodges.com/lodging/lottery/). RÉSUMÉL’année 2019 marque le 150e anniversaire de l’exploration épique du fleuve Colorado par John Wesley Powell à travers le Grand Canyon ainsi que le 100e anniversaire de la création du parc national du Grand Canyon. C’est un excellent moment pour regarder 150 ans en arrière et se rappeler le chemin parcouru par la science et la société, et envisager le changement accéléré auquel nous nous attendons pour les 100 prochaines années. Pour les historiens, les archéologues, les géologues et les astronomes, bien sûr, cette échelle d'un siècle est courte par rapport à d'autres perspectives. Ils pourraient également choisir de célébrer le 479e anniversaire de la première observation du Grand Canyon par les Européens en 1540, le 1000e anniversaire des agriculteurs Pueblo ancestraux dans le Grand Canyon, le 12 000e anniversaire de l'arrivée d'humains migrant depuis l'isthme de Béring vers le sud, le 5 millionième anniversaire de l'intégration du fleuve Colorado à travers le Grand Canyon jusqu'au golfe de Californie, le 4,6 milliardième anniversaire de la formation de la Terre ou le 13,75 milliardième anniversaire du Big Bang et de la formation de notre univers. La géologie est une question de temps, et connaître un peu de géologie facilite la tâche difficile qui consiste à placer l’échelle de temps humaine dans le contexte du « temps profond ». Ce guide est destiné aux étudiants en géologie de tous niveaux et de tous types qui visitent le South Rim du Grand Canyon. Il est conçu comme une excursion de trois jours et une initiation aux roches et aux paysages. Selon nous, le terme « étudiants » inclut également les visiteurs qui souhaitent en savoir plus sur la géologie de base du Grand Canyon tout en faisant des randonnées panoramiques pour observer la géologie. Il est organisé comme si vous entrez dans le parc par son entrée est, près de Cameron, et quittez le parc par l’entrée sud, en direction de Flagstaff, mais les trois activités peuvent être effectuées dans n’importe quel ordre. En guise d'introduction, nous présentons un bref résumé de l'histoire des cartes géologiques et des colonnes stratigraphiques, ainsi que les géologues qui les ont réalisées. Les cartes et les représentations de la géologie du Grand Canyon au cours des 160 dernières années montrent une progression visuelle de l'évolution et de la maturation des connaissances géoscientifiques en général. Les soixante premières années, avant la création du parc, ont peut-être été les meilleures en termes de croissance rapide résultant de la fusion de la géologie, de l’art et de la vulgarisation. Les cinquante années suivantes (jusqu’en 1969 environ) ont été marquées par d’importants progrès en stratigraphie et paléontologie et par les efforts soutenus du parc pour permettre au public d'accéder à l’application et l’interprétation de la géologie du Grand Canyon. Au cours des 50 dernières années, la cartographie géologique régionale, la datation des roches, la tectonique des plaques et l'amélioration de l'interprétation géoscientifique ont considérablement progressé. Espérons que les 100 prochaines années verront des efforts novateurs supplémentaires visant à utiliser l’emblématique laboratoire des roches et du paysages du Grand Canyon pour résoudre les débats géoscientifiques mondiaux, informer sur les impératifs de durabilité des ressources et contribuer à la culture scientifique d’un public international. Les trois activités décrites sont les suivantes. L’activité 1 (une heure ou deux) est une vue d’ensemble de Lipan Point. Il s’agit d’une sortie en véhicule sur East Rim Drive et sert d’introduction pour ceux qui entrent dans le parc ou de récapitulation pour ceux qui en partent. L'activité 2 (presque une journée) est une randonnée d'une journée sur le South Rim avec la visite du musée de géologie de Yavapai et de l'exposition « Trail of Time ». Le « Trail of Time » est un sentier chronologique géologique tracé à une échelle d'un mètre pour un million d'années le long de Rim Trail. C'est une excellente randonnée en famille, entièrement accessible, avec des vues magnifiques sur le Grand Canyon. Les roches ont été collectées le long de la rivière et ont été placées à leurs « anniversaires » le long du sentier pour que le public puisse les voir, les toucher et les dessiner. Le parcours entier du « Trail of Time » sur 4,56 km (2,8 miles) offre une représentation intuitive de l'âge de la Terre et permet de passer également par le village historique du Grand Canyon pour déjeuner et faire les boutiques. L'activité 3 (toute la journée) consiste en une randonnée vers Plateau Point, le long de Bright Angel Trail. On n'a pas vraiment vu et apprécié la géologie du Grand Canyon tant qu’on n’en a pas exploré les profondeurs. N'importe quelle distance peut être parcourue, mais en arpentant les 19 km (12 milles) de la randonnée entière, on descend à travers un ensemble de couches de roches paléozoïques épaisses de 1 km (3 300 pieds) jusqu'à une vue spectaculaire où on a l’impression de pouvoir toucher le fleuve Colorado ainsi que le super-groupe du Grand Canyon et les roches du socle de Vishnu de la gorge granitique intérieure. Le Plateau Point Trail commence à Indian Gardens mais ce guide propose d’autres points de départ avec une géologie intéressante non loin de Garden Creek. Le Bright Angel Trail continue vers le fleuve Colorado et le Phantom Ranch au fond du canyon, mais cela se fait généralement de manière nocturne. Des emplacements aux terrains de camping peuvent être réservés (https://www.nps.gov/grca/planyourvisit/campsite-information.htm) ou des réservations au Phantom Ranch peuvent être obtenues bien à l’avance par le biais d’une loterie (https://www.grandcanyonlodges.com/lodging/lottery/).