PICS – FLOCO

PICS : FLOCO

Histoire thermique du massif Floresta, Colombie: importance pour l’exploration des ressources naturelles

Institut de rattachement : INSU

Pays de coopération : Colombie

1.   Introduction

De nouvelles recherches géophysiques montrent que la Cordillère orientale de la Colombie est affectée par des anomalies thermiques en profondeur. Jusqu’à présent, on ne sait pas comment l’exhumation de la Cordillère orientale et la présence de ressources minérales, en particulier d’émeraudes et d’or, et le potentiel géothermique sont liés à ces anomalies thermiques. L’étude de l’histoire thermique et de l’exhumation du massif cristallin de Floresta dans la Cordillère orientale fournira des informations importantes sur l’évolution thermique de cette région. Pour ce faire, A) les chercheurs utiliseront la thermochronologie de la piste de fission de l’apatite et B) cartographieront les signes de l’activité hydrothermale passée et présente dans la Cordillère orientale. Tout cela sera combiné avec des données géophysiques de subsurface dans des modèles d’évolution thermique 3D.

2.   Missions et thèmes de recherche

Le projet de collaboration proposé ici est centré sur l’histoire thermique du massif de Floresta, sur le flanc ouest de la Cordillère orientale de la Colombie. La Cordillère orientale fait partie des Andes septentrionales de la Colombie, qui comprennent en outre les Cordillères centrale et occidentale. Les trois ceintures de montagne sont séparées par le bassin Cauca-Patia entre la Cordillère occidentale et la Cordillère centrale, et le bassin de la vallée du Rio Magdalena entre les Cordillère centrale et orientale. Alors que la Cordillère centrale abrite l’arc volcanique actuel de la zone de subduction de la plaque de Nazca, l’activité magmatique dans la Cordillère orientale est extrêmement limitée et n’a jusqu’à présent été documentée que dans le complexe volcanique Paipa-Iza, probablement lié à la déchirure et la subduction de la plaque sud-américaine par Caldas, sous le pli des Caraïbes. Le massif de Floresta est, avec les massifs de Garzon, Quetame et Santander et la Sierra Nevada de Santa Marta, l’un des endroits de la Cordillère orientale où les roches cristallines ont été exposées par exhumation.

Des travaux récents du groupe de géophysique de l’Universidad Nacional de Colombia à Bogota ont montré que certaines parties de la Cordillère orientale sont affectées par une anomalie thermique en profondeur. Comment cette anomalie thermique affecte-t-elle l’exhumation de la Cordillère orientale ? On ne sait pas comment elle contribue à la formation des ressources minérales, comme les gisements d’émeraude et d’or dans la Cordillère orientale, ni quelle est son importance pour le potentiel géothermique de cette ceinture montagneuse ?

Nous utiliserons l’analyse par traces de fission sur apatite séparée des roches cristallines et sédimentaires dans la zone d’étude.  La datation des traces de fission sur apatite, y compris la mesure de la longueur des pistes confinées horizontalement, est un outil standard pour obtenir des informations sur l’histoire thermique de la croûte supérieure des roches exposées dans les chaînes de montagnes orogéniques. Les données obtenues dans le cadre de cette étude seront combinées avec les données thermochronologiques publiées dans la zone d’étude pour la modélisation de l’historique temps-température à l’aide de PeCube (Braun, 2003). De plus, ces données seront combinées avec de nouvelles données géophysiques souterraines obtenues par le groupe de géophysique du professeur Carlos Vargas pour développer une carte plus détaillée des anomalies thermiques, afin de relier l’historique des exhumations à l’évolution thermique du massif Floresta. Enfin, l’histoire thermique observée des roches exposées à la surface sera interprétée dans le contexte géodynamique de l’évolution de la Cordillère orientale, ainsi que les liens avec les gisements minéraux et le potentiel géothermique par la cartographie des activités hydrothermales passées et actuelles dans la zone d’étude.

3.   Les institutions et laboratoires impliqués

Les institutions partenaires sont :

En France :

  • CNRS
  • ISTerre, Université Grenoble Alpes, France

Au Brésil :

  • Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá – Departamento de Geociencias, Colombia
  • Servicio Geológico Colombiano, Bogotá et Bucaramanga, Colombia
En Bref 
Date de créationjuin 2019
Directeur FRMatthias BERNET - matthias.bernet@univ-grenoble-alpes.fr
Directeur BRCarlos ZULUAGA, cazuluagacas”at”unal.edu.co
EffectifFR : 1 / CO : 4
Villes impliquéesFR : Grenoble / CO : Bogotá, Bucaramanga