Relief evolution above Patagonian slab window inferred from low-temperature thermochronology: subduction or climate?

• Main Authors: Guillaume, Benjamin, Gautheron, C., Simon-Labric, Thibaud, Martinod, Joseph, Roddaz, Martin, Douville, E.
• Other Authors: Systèmes Tectoniques, Laboratoire de Planétologie et Géodynamique UMR 6112 (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Géosciences Rennes (GR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions et dynamique des environnements de surface (IDES), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Tectonique reliefs et bassins, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement IRD : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement IRD : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Géochrononologie Traceurs Archéométrie (GEOTRAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
• Format: Conference Object
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2012
• Subjects: [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences; Antarc*; Antarctic
• Online Access: https://insu.hal.science/insu-00807233

International audience The formation and evolution of relief in subduction-related orogens result from a variety of processes acting at different scales of time and space. The interplay between tectonics and erosion (river incision, glacial erosion. . . ) is generally the principal contributor to the relief development. However, Earth's surface topography is also shaped by mantle convection, the latter generally producing a low amplitude, long-wavelength deflection of the surface as a response to the distribution of density anomalies in the mantle. For regions where mantle dynamics may change rapidly, e.g. in subduction zones where slab windows form, the signal of dynamic topography may also be variable in time and space, and exert an important control on landscape evolution, but this issue has been poorly addressed so far. Patagonian is one of the few regions on Earth where a slab window is currently developing. The arrival at trench of the Chile Ridge separating the Nazca and Antarctic plates at the latitude of 54 S ca. 16 Ma ago and the westward motion of South America led to the intermittent migration toward the north of the associated triple junction and the progressive enlargement of the Patagonian slab window, which is clearly identified on tomographic images as a low seismic velocity anomaly in the upper mantle. The contribution of slab-window-related dynamic topography in the topographic evolution of the Patagonian Cordillera has generally not been considered mainly because local flexural and isostatic adjustments due to tectonics and erosion obscure the dynamic topography signal. In particular, glaciations recorded by the oldest glacial till preserved in South America, played an important role in shaping the Andean landscape as early as ca. 5-7.4 Ma. In this study, we combine low-temperature thermochronology apatite (U-Th)/He data and semi-analytical modeling of dynamic topography to investigate the role of slab window and climate on cooling/heating history and relief evolution in the Patagonian ...