mmoire

prsent en vue de lobtention de l habilitation diriger des recherches

spcialit : Sciences de la Terre

par

Thierry SEMPERE

Ingnieur civil des mines (Paris), docteur-ingnieur de lEcole des mines de Paris, directeur de recherche lInstitut de recherche pour le dveloppement (I.R.D.)

Un cas cnozoque de croissance crustale

dans un arc continental : les Andes Centrales revisites

A Cenozoic case of crustal growth in a continental arc: The Central Andes revisited

soutenu le 10 fvrier 2010 devant le jury compos de :

M. Yves Lagabrielle * directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique M. Jean-Marc Lardeaux * professeur lUniversit de Nice Sophia Antipolis Mme Andrea Tommasi * directrice de recherche au Centre national de la recherche scientifique Mme Anne Ndlec ** professeur lUniversit Paul-Sabatier de Toulouse M. Pierre Soler directeur de recherche lInstitut de recherche pour le dveloppement M. Olivier Vanderhaeghe professeur lUniversit de Nancy M. Dominique Chardon professeur lUniversit Paul-Sabatier de Toulouse

* rapporteur, ** directeur

Universit de Toulouse Universit Paul-Sabatier

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quoi bon, mon pauvre monsieur, vous donner tant de peine, et pourquoi composer une histoire, quand vous navez qu copier les plus connues, comme cest lusage ?

Si vous avez une vue nouvelle, une ide originale, si vous prsentez les hommes et les choses sous un aspect inattendu, vous surprendrez le lecteur. Et le lecteur naime pas

tre surpris. Il ne cherche jamais dans une histoire que les sottises quil sait dj. Si vous essayez de linstruire, vous ne ferez que lhumilier et le fcher. Ne tentez pas de lclairer, il criera que vous insultez ses croyances.

Les historiens se copient les uns les autres. Ils spargnent ainsi de la fatigue et vitent de paratre outrecuidants. Imitez-les et ne soyez pas original. Un historien original est

lobjet de la dfiance, du mpris et du dgot universels. Croyez-vous, monsieur, ajouta-t-il, que je serais considr, honor comme je suis,

si javais mis dans mes livres dhistoire des nouveauts ? Et quest-ce que les nouveauts ? Des impertinences.

Anatole France (1844-1924), Lle des pingouins (prface), 1908.

Gilbert Garcin (1929- ), Le dessous des choses, 2001.

Cest une hardiesse dangereuse et de consequence, outre labsurde temerit quelle traine quant et soy, de mespriser ce que nous ne concevons pas.

Michel Eyquem de Montaigne (1533-1592), Essais (I, 26), 1580.

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Table des matires

Avant-propos ............................................................................................................................................ 7 Lhistoire dune recherche est cette recherche mme ................................................................ 9

La recherche nest pas un long fleuve tranquille ......................................................................... 10

La chane hercynienne en Bolivie : un premier cas de bulle interprtative ......................... 15

Le paradoxe de Tupiza , ou comment les modles en viennent occulter la ralit .................. 19

Les deux mamelles de la gologie andine : phasisme et chevauchementisme .................... 25

Splendeur et dcadence du phasisme ...................................................................................... 26

Lessor du chevauchementisme ............................................................................................... 29

Une interprtation intenable ................................................................................................................ 32

O est le raccourcissement attendu louest de lAltiplano ? .................................................... 33

Des structures subverticales dchelle crustale lithosphrique ............................................... 35

Lambigut des images sismiques dans lorogne proprement dit ............................................ 37

La difficult dun paississement tectonique important dans une marge concave ..................... 39

Andes Orientales et Andes Occidentales : des traits tectoniques contrasts ................. 39

Une orogense majeure sans le moindre raccourcissement tectonique ...................................... 43

Le magmatisme de subduction : oubli ou ignorance ? ....................................................................... 44

Des observations anciennes pleines de discernement .................................................................. 44

Un troisime paradigme : l andesite model ne vaudrait-il pas aussi pour les Andes ? ...... 48

Laveuglement de la tradition tectonicienne ................................................................................. 50

Volumes, taux, et pisodicit de la croissance crustale ............................................................... 53

Des processus multiples, un seul gosystme .................................................................................... 59

Le pass est la cl du prsent : une brve histoire des Andes Centrales ............................. 61

Les Andes nont pas toujours t les Andes ....................................................................................... 63

Ltirement de la marge : Palozoque suprieur - Crtac moyen (~300?-~90 Ma) ............... 64

Le dbut de lpaississement crustal : Crtac suprieur - Oligocne moyen (~90-30 Ma) ..... 66

Lpaississement crustal majeur : Oligocne moyen - Quaternaire (30-0 Ma) ......................... 70

O et quand les Andes sont-elles devenues les Andes ? ................................................................... 77

La question trs dbattue du soulvement andin .......................................................................... 77

Les organismes vivants comme marqueurs de la surface : le potentiel de linformation phylogntique pour la gologie ......................................... 78

Un orogne est une usine espces : lextraordinaire exemple des Andes ......................... 78

Un soulvement diachrone longitudinalement .............................................................................. 80

Chronologie de la propagation longitudinale du soulvement .................................................... 81

Forages gologiques de lvolution et de la biodiversit : vers des synergies entre phylogntique et gologie ? ...................................................... 85

Lenregistrement de lpaississement crustal par la gochimie des magmas .................................. 86

6

De troublantes concidences, gomtriques et chronologiques ......................................................... 89

Les Andes avant les Andes ............................................................................................................. 89

La naissance des Andes .................................................................................................................. 90

A lorigine de lpaississement et de lorocline : le singulier dclenchement dun panache de subduction .................................................. 92

Les enseignements dune orogense en deux tapes dans le CAO .............................................. 99

Au nord du CAO : une orogense par fluage ductile depuis le CAO ........................................ 101

Le CAO comme segment privilgi de croissance de la crote ................................................. 102

Un raccourcissement comme consquence de lpaississement, et non linverse .................... 102

Structure tectonique schmatique des Andes Orientales (~6-23S) ........................................ 105

Les enseignements de la Cordillre des Andes .......................................................................... 108

Segmentation et htrognit de la Cordillre des Andes ............................................................. 113

Anatomie et gense des Andes Centrales ......................................................................................... 115

Une tectonique andine connexe de lpaississement magmatique de la crote ....................... 115

Les Andes Occidentales ................................................................................................................ 118

Les Andes Orientales .................................................................................................................... 120

Des dformations rendues possibles par le magmatisme et lpaississement ........................... 121

Les arcs continentaux : des terres disputes entre deux paradigmes .............................................. 123

Deux processus loeuvre dans l usine Subduction .................................................................. 127

Comment produire de la crote continentale ? .......................................................................... 127

Arc et panaches dans lorocline des Andes Centrales ............................................................... 128

La question des taux de croissance crustale ............................................................................... 130

Les panaches de subduction comme acclrateurs de croissance crustale .............................. 133

Trouver les clairages, chapper aux ornires : l anthropologie de la science en renfort de la science .......................... 139

Une myopie chronique ? .................................................................................................................... 141

Lincontournable dimension sociologique de la science ................................................................. 143

Sortir des sentiers battus en France : quelques entraves culturelles ......................................... 145

Mieux connatre les biais cognitifs pour dtecter les sources derreurs ......................................... 148

Les anomalies comme sources de fcondit scientifique ................................................................ 151

Chronique dune controverse annonce ............................................................................................ 152

Petit glossaire de nologismes (avec un archasme) ..................................................................................... 157

Rfrences ................................................................................................................................................ 158

Avant-propos

Je peux assez assurment imaginer, Pre trs Saint, quil adviendra que, ds que certains apprendront que dans ce livre, que jai crit au sujet des Rvolutions des sphres du monde,

jattribue au globe terrestre certains mouvements, ils rclameront grands cris quavec une conviction de cette nature il faille aussitt me chasser. []

Ceux qui admettent comme une opinion confirme par les convictions de nombreux sicles que la Terre se tient immobile au milieu du ciel, comme si elle tait place en son centre,

croiront entendre un discours combien absurde si moi au contraire jaffirme que la Terre se meut.1

Nicolas Copernic (1473-1543), adresse au pape Paul III, De revolutionibus orbium coelestium, 1543.

Diriger des recherches suppose une rflexion sur ce que sont la recherche scientifique et ses conditions pratiques, et donc sur la valeur des connaissances admises ou produites par les travaux scientifiques. la base de ce mmoire figure le constat que le modle gologique actuel des Andes Centrales, orogne hors du commun, est contredit par un certain nombre de faits et dincohrences au point quil est dsormais ncessaire den renouveler linterprtation.

Les Andes Centrales sont un segment darc continental o la crote a t paissie de faon considrable. Au dbut des annes 2000, aprs prs de vingt ans de recherches en Bolivie et au Prou, la perception danomalies et dillogismes ma convaincu que linterprtation essentiellement tectonique de cet orogne, admise par la tradition dominante, est en fait errone et quil faut reconnatre aux magmatismes gnrs par la subduction un rle majeur dans lpaississement crustal des Andes Centrales et leur histoire tectonique elle-mme comme cela avait dj t conjectur par une poigne dauteurs clairvoyants. Jai consacr les annes suivantes dvelopper un modle cohrent et ltayer par de nouveaux rsultats et des comparaisons avec dautres orognes darc. Ce mmoire tente dbaucher, de faon encore prliminaire, une premire formalisation de ces recherches.

Une approche interdisciplinaire est ncessaire afin de rendre compte de lensemble des observations et des donnes. Elle conduit distinguer des Andes Centrales occidentales, o la crote sest essentiellement paissie par accrtion magmatique autour et en arrire de larc principal, notamment partir de 30 Ma, et des Andes Centrales orientales, o la crote a effectivement t raccourcie et qui rsultent de linteraction tectonique du domaine occidental paissi magmatiquement avec le continent sud-amricain stable.

Sagissant dun renouvellement significatif de linterprtation de cet orogne, il a t trs tt vident que de nombreuses rsistances slveraient. Il ma donc paru opportun et souhaitable de placer la rinterprtation que je propose dans un cadre pistmologique (au sens large), dautant plus que cest une dmarche de cet ordre qui ma pouss et guid dans mon entreprise. Dans le domaine scientifique, certains cas complexes sclairent en effet ds que lon fait appel l anthropologie des sciences , mme de faon lmentaire, en raison du recul quelle confre. De ce point de vue, la situation actuelle voque toutes proportions gardes les crises qui inaugurent les rvolutions scientifiques lors desquelles les paradigmes, qui orientent toute recherche, sont renouvels (Kuhn, 1962).

Jai lespoir que cest dans ce cadre largi quil me sera possible de convaincre plus facilement notre communaut du bien-fond de lanalyse critique que je fais de nos connaissances concernant les Andes Centrales, dune part, et, dautre part, de la pertinence des nouvelles interprtations et orientations de recherche que je propose.

1 Satis equidem, Sanctissime Pater, aestimare possum, futurum esse, ut simul atque quidam acceperint, me hisce meis libris, quos de Reuolutionibus sphaerarum mundi scripsi, terrae globo tribuere quosdam motus, statim me explodendum

cum tali opinione clamitent. [] Itaque cum mecum ipse cogitarem, quam absurdum akroama existimaturi essent illi, qui

multorum seculorum iudiciis hanc opinionem confirmatam norunt, quod terra immobilis in medio caeli, tanquam centrum

illius posita sit, si ego contra assererem terram moueri, []. (traduit par moi-mme)

8

Figure 1. Les rgions andines o jai conduit mes recherches de 1983 2009. Le fond topographique illustre la nette segmentation de la Cordillre des Andes ainsi que lampleur de lpaississement crustal dans la rgion dsigne comme

Central Andean Orocline (CAO).

9

Lhistoire dune recherche est cette recherche mme 2

Le premier pas que nous ayons faire dans cette recherche, est dexaminer [] la gnalogie et la filiation de nos connoissances,

les causes qui ont d les faire natre, et les caracteres qui les distinguent;

en un mot, de remonter jusqu lorigine et la gnration de nos ides.

Jean Le Rond dAlembert (1717-1783), Discours prliminaire de lEncyclopdie, 1751. Toute recherche implique un cheminement qui se droule dans le temps en salimentant

dobservations et de donnes analytiques, de lectures et dexpriences, dtonnements et de surprises, dchanges et de confrontations, et dautres choses encore : cest dire si la recherche nest pas un long fleuve tranquille .3 Comment alors situer les connaissances gologiques concernant les Andes Centrales sans retracer, mme brivement, les dveloppements intellectuels qui y ont conduit ? Comment aussi situer ses apports personnels et sa propre dmarche sans les replacer dans une perspective chronologique o figurent aussi bien les innovations qui ont surgi que les ornires conceptuelles qui ont canalis et canalisent encore bien des raisonnements au sein de la communaut goscientifique andine ? Il y aurait en effet quelque chose de fallacieux tenter de prsenter un travail de recherche de faon prtendument objective, alors que tout savoir scientifique est obtenu par des chercheurs sensibles des enjeux et des intrts, et que tout discours scientifique vhicule ncessairement des prsupposs et des biais cognitifs propres celui qui lnonce et son entourage professionnel.4 Il ma donc paru intressant car didactique de consacrer la premire partie de ce mmoire situer le contexte conceptuel et chronologique o sest dveloppe ma dmarche intellectuelle concernant les Andes Centrales, en retraant quels faits et situations majeurs elle a rencontrs et dans quelles directions elle sest oriente.

2 Ce titre paraphrase la formule dAuguste Comte (1798-1857) : Lhistoire de la science, cest la science

mme , ainsi que lintitul de lenseignement profess par A. M. Cell engr au Collge de France en 2004-2005 : Lhistoire dune science est la science mme : le cas de la tectonique.

3 La recherche nest pas un long fleuve tranquille : exemple dun demi-sicle dhistoire mouvemente des quasars, noyaux de galaxies et trous noirs : titre du sminaire donn par Suzy Collin lObservatoire Midi-Pyrnes (Toulouse) le 17 janvier 2006.

4 Thomas S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions, Chicago : The University of Chicago Press, [1962] 1970 ; Jrgen Habermas, Erkenntnis und Interesse, Frankfurt am Main : Suhrkamp, 1968 (Knowledge and human interests, London : Heinemann, 1972 ; Connaissance et intrt, Paris : Gallimard, 1976) ; Bruno Latour, Le mtier de chercheur Regard dun anthropologue, Paris : INRA, [1995] 2001 ; Robert Frodeman, Geological reasoning : Geology as an interpretive and historical science, GSA Bulletin 107 : 417-427, 1995 ; Victor R. Baker, Geosemiosis, GSA Bulletin 111 : 633-645, 1999 ; etc.

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La recherche nest pas un long fleuve tranquille

Il vit combien il est dangereux davoir raison dans des choses o des hommes accrdits ont tort.5

Voltaire (1694-1778), Le sicle de Louis XIV (catalogue, s. v. Fontenelle), 1752. Parce quil en fournit des illustrations loquentes, le cas particulier des Andes Centrales

sinscrit videmment dans lhistoire des connaissances gologiques lchelle du globe. Le jeune spcialiste andin daujourdhui se reprsente gnralement mal quelle tait la situation des connaissances dans les annes 1960, cest--dire peu avant la formulation cohrente de la tectonique des plaques, qui est aussi lpoque o la recherche franaise commenait sintresser de prs cet orogne hors du commun, notamment au Prou et en Bolivie. Il nest sans doute pas inutile den brosser ici rapidement les grandes lignes et, surtout, den mettre en lumire le contexte intellectuel cest--dire les paradigmes 6 qui ont gouvern (et gouvernent) les recherches et leurs interprtations parce que ce contexte a lui-mme durablement influ sur certains aspects des recherches et des publications postrieures.

Dans les Andes Centrales, une grande partie des connaissances reposait alors sur les descriptions et interprtations dveloppes par Gustav Steinmann (1856-1929) dans son oeuvre capitale Geologie von Peru,7 qui couronna ses recherches en Amrique du Sud lanne mme de sa mort. Steinmann y proposait notamment que les Andes du Prou rsultaient de trois phases tectoniques compressives : la phase pruvienne au Crtac suprieur, la phase incaque au Palogne, et la phase quechua au Nogne. Sans le savoir, Steinmann donnait ainsi la recherche gologique dans les Andes Centrales une orientation qui allait se perptuer pendant de nombreuses dcennies.

Il y a peu de doute que Steinmann, stratigraphe et palontologue de formation, produisit son interprtation tectonique de lenregistrement stratigraphique andin, telle quelle figure dans Geologie von Peru (1929), sous linfluence des ides que son compatriote Hans Stille (1876-1966) avait dveloppes seulement quelques annes auparavant. Cest en effet en 1924 que Stille, dans un ouvrage8 qui atteignit rapidement une grande renomme internationale, avait reconnu, dcrit et catalogu des phases tectoniques orogniques quil pensait dchelle globale, apparemment synchrones et de courte dure, et avait ainsi introduit, avec un succs qui localement dure encore,9 un concept gologique dune (trop) grande simplicit. tant donn le retentissement que connut lpoque cet ouvrage, il est plus que probable que la notion de phase tectonique orognique promulgue par Stille a alors fourni Steinmann qui ntait pas tectonicien un outil conceptuel commode pour interprter lenregistrement stratigraphique quil avait observ dans les Andes Centrales au cours des dcennies antrieures.

5 Il sagit de Bernard Le Bouyer de Fontenelle (1657-1757). 6 La notion de paradigme dsigne lensemble des principes considrs comme normatifs par une communaut

scientifique pour aborder ses objets dtude, pendant une priode donne de lhistoire de sa discipline. Un paradigme impose de fait un cadre conceptuel et interprtatif, ainsi que le refltent les autres dfinitions suivantes : [a paradigm is] a philosophical and theoretical framework of a scientific school or discipline within which theories, laws, and generalizations and the experiments performed in support of them are

formulated ; plus gnralement : a philosophical or theoretical framework of any kind (Merriam-Webster Online Dictionary, 2008, http://www.merriam-webster.com/dictionary/paradigm).

7 G. Steinmann, Geologie von Peru. Heidelberg, Carl Winters Universittsbuchhandlung, 1929, 448 p. 8 H. Stille, Grundfragen der vergleichenden Tektonik (Problmes fondamentaux de tectonique compare). Berlin,

Borntrger, 1924, 451 p. 9 Ce succs perdure encore aujourdhui dans nombre de milieux acadmiques, notamment dans les pays andins

(comme illustr la Figure 7 ci-aprs).

11

On ne saurait trop insister sur linfluence que les ides de Stille ont eu sur la pense gologique durant tout le milieu du XXe sicle, en gros de 1925 1965. En plus davoir introduit durablement le concept de phases tectoniques orogniques synchrones et de courte dure, cest en effet le mme Stille qui dveloppa considrablement le concept de gosynclinal, en le raffinant notamment par une distinction fondamentale entre eugosynclinaux et miogosynclinaux . Sa dmarche reposait en particulier sur une analyse dtaille de lenregistrement stratigraphique, et elle fut adopte dans nombre de milieux acadmiques, notamment en France. Cest ainsi cette dmarche qui prvalut dans les tudes franaises des Andes Centrales partir des annes 1960, o laccent tait mis sur les discordances et discontinuits diverses qui jalonnaient lenregistrement stratigraphique et taient donc censes signer des phases tectoniques , et notamment celles juges alors responsables de ldification de la chane.

Lavnement de la tectonique des plaques, partir de 1968, fut une vritable rvolution scientifique,10 et on mesure mal aujourdhui combien ce fut un choc, voire un obstacle, pour les esprits qui avaient t nourris des notions de gosynclinaux et de phases tectoniques . Beaucoup de spcialistes tardrent saisir les implications des concepts nouveaux et fconds quelle gnrait, et de ce fait les adopter pleinement dans leurs raisonnements. Ainsi, bien que le caractre a priori continu de la tectonique des plaques portt implicitement atteinte la notion mme de phases tectoniques orogniques synchrones et de courte dure, ce dernier concept ne disparut pas le moins du monde de la trousse interprtations des gologues andins.11 Il nest pas exagr daffirmer que les recherches conduites dans les Andes Centrales, notamment par les chercheurs franais, se sont alors particulirement proccupes de la question des phases tectoniques andines, moyennant ltude des discordances et discontinuits diverses enregistres dans la stratigraphie.

Il va sans dire que, dans lesprit de gologues structuraux forms ltude des chanes alpine et pyrnenne, lorigine de la chane et de son paississement crustal caractristique ne pouvait tre que tectonique. Le fait que la gochimie plaait pourtant dj le magmatisme darc lorigine de la croissance de la crote continentale12 restait largement minimis, voire souvent mme ignor, dans les milieux qui privilgiaient ltude des phnomnes tectoniques, en France comme ailleurs dans le monde.

Cest dans ce contexte intellectuel relativement particulier quont dbut mes recherches dans les Andes, la faveur de mon affectation en Bolivie par lORSTOM en 1983. Mes partenaires de la compagnie nationale des ptroles boliviens (YPFB), avec qui je dveloppai ds 1984 un accord de recherche, me demandrent trs vite de mintresser lensemble de lenregistrement

10 A. Hallam, A revolution in the Earth Sciences: From continental drift to plate tectonics. Oxford University

Press, 1973, 138 p. 11 Cest ce que notaient en 1987 F. Pardo-Casas & P. Molnar (Tectonics 6 : 233248), avec une grande lucidit :

Since Steinmanns [1929] treatise on the geology of the Peruvian Andes, his inference that there have been a small number of brief phases of relatively intense tectonic activity, separated by periods of relative (if not

complete) quiescence, has pervaded the literature on the tectonics of the Andes. Most discussions of the regional

tectonics of particularly large areas of the Andes begin with this idea [e.g., Audebaud et al., 1973; Dalmayrac,

1978; Dalmayrac et al., 1980; Iberico, 1986; Laubacher, 1978; Marocco, 1978; Martinez, 1980; McKee and

Noble, 1982; Mgard, 1978, 1984; Mgard et al., 1984; Noble et al., 1974, 1979], and many detailed

investigations of small areas have specifically addressed the timing of tectonic events with the presumption that

these events were not local but widespread phenomena [e.g., McKee and Noble, 1982; Mgard, 1984; Mgard et

al., 1984; Noble et al., 1974, 1979]. Although the number of phases has increased from Steinmanns original

three the late Cretaceous Peruvian, the Eocene Incaic, and the Pliocene Quechua phases to as many as six

[Mgard, 1984; Mgard et al., 1984], the idea of periods of widespread quiescence punctuated by these brief

phases persists. 12 Continental areas grow mainly by the addition of andesites and associated calc-alkaline rocks in orogenic

areas. [] The overall composition of the continental crust is close to that of calc-alkaline or orogenic

andesites. (S. R. Taylor, The origin and growth of continents. Tectonophysics 4 : 1734, 1967.)

12

stratigraphique phanrozoque de la Bolivie, dont on savait encore relativement peu de choses en termes denvironnements de dpt et darchitecture de bassins. Alors que je progressais dans le dchiffrement de cet enregistrement, je perus de faon croissante quun certain nombre dinterprtations chronostratigraphiques traditionnelles semblaient infondes, voire errones. Ctait mon premier contact avec le problme pos par ce quon nomme aujourdhui paradigmes et biais cognitifs.

Il tait frappant, par exemple, que la tradition gologique bolivienne corrlait ensemble tous les

basaltes intercals dans les sries continentales du pays attribues au Msozoque, sous la dnomination de Basalto de Entre Ros, unit de surcrot utilise comme repre stratigraphique du Msozoque. Cependant il tait rapidement vident sur le terrain quil existait des coules basaltiques divers niveaux stratigraphiques, et que dun point de vue thorique il ny avait aucune raison pour quil ny ait eu quun seul pidode dpanchement basaltique au cours du Msozoque (long de ~185 Myr), dautant moins lchelle de ce pays de plus dun million de kilomtres carrs. Le poids de cette tradition interprtative, alors tenue comme vrit absolue en Bolivie, nen paraissait que plus remarquable. Jai abord la question de la position stratigraphique de ces basaltes dans diverses publications (Soler & Sempere, 1993 ; Sempere, 1994, 1995 ; Bertrand et al., 2005). Actuellement, deux pisodes majeurs sont reconnus pour le Msozoque, lun vers 200 Ma (qui correspondrait une extension mridionale de la province CAMP ; Bertrand et al., 2005), lautre au Coniacien-Santonien, tandis quun pisode mineur semble avoir eu lieu au Crtac infrieur (Sempere, 1994).

La foi accorde aux dterminations palontologiques dans la datation de certaines sries continentales peu fossilifres tait galement tonnante, alors que ces sries taient aisment lisibles du point de vue de la sdimentologie et de la stratigraphie squentielle. La logique des successions sdimentaires impliquait des rangs dge qui contredisaient assez souvent les dterminations palontologiques, mais celles-ci semblaient avoir valeur doracles infaillibles tant il paraissait impossible de les mettre en question. Une analyse stratigraphique rigoureuse, et la dcouverte de nouveaux fossiles, mont amen proposer une chronostratigraphie plus cohrente (e.g., Sempere et al., 1992, 2002a ; Sempere, 1994, 1995).

Cest cependant dans linterprtation de lorogense andine elle-mme que je commenai

aussi discerner un certain nombre dincohrences. Comment en effet tait-il possible que la chane colossale que nous connaissons ait t difie par un petit nombre de phases compressives spares par de longues priodes de sdimentation et donc dextension gnralise ? Etait-il possible dadmettre que cet orogne hors du commun avait t construit par une sorte de tectonique de laccordon telle quelle apparat sur certains diagrammes interprtatifs publis jusquau dbut des annes 1980, pour la Bolivie et le Prou, et telle que me la dcrite oralement le Professeur Donald Noble en 1985 , cest--dire par une alternance de longues priodes calmes pendant lesquelles saccumulaient dpaisses successions sdimentaires (implicitement ou explicitement en extension), et de courtes phases tectoniques compressives 11 ? Le bon sens, et surtout lvidente continuit des processus produits par la tectonique des plaques, plaidaient en effet pour le contraire.

Sur la base dune forte discordance du Carbonifre sur le Palozoque infrieur connue dans le Prou central, les gologues franais des annes 1960-1970 avaient conclu lexistence dune chane hercynienne , dont ltude avait alors orient une grande partie de leurs recherches au point quil ntait pas envisageable de la mettre en question. Cependant, parce que mes collgues boliviens accordaient ce sujet une grande importance, et que certains collgues franais nhsitaient pas affirmer, en substance, que la chane andine ntait que la ractivation de la chane hercynienne , je my intressai nanmoins. Ce sujet, que jtudiai pisodiquement de 1984 1990, nourrit mes premiers doutes en matire de tectonique andine. Jen dcris rapidement ci-aprs les implications principales.

13

Ces doutes se ravivrent au cours des annes 1990, alors que la tectonique de chevauchements semblait stre dfinitivement impose dans les Andes Centrales. Lide que les Andes rsultent essentiellement du raccourcissement tectonique de la marge tait en vogue depuis le dbut des annes 1980. Elle avait t promue par deux quipes tats-uniennes, lune anime par Peter Molnar (Massachussetts Institute of Technology)13 et lautre par Brian L. Isacks (Cornell University)14, deux minents sismotectoniciens qui avaient contribu llaboration de la tectonique des plaques depuis plus dune dcennie mais qui, je le compris longtemps aprs, navaient en fait quune connaissance relativement superficielle des Andes relles. Molnar, en particulier, dveloppa au cours des annes 1980 lide que la plupart des chanes de montagnes, et notamment les Andes, rsultaient dun raccourcissement tectonique.15 Dans le cas particulier des Andes Centrales, son quipe soutenait que ce raccourcissement devait stre propag douest en est au cours du temps.16 De son ct, Isacks dveloppa galement lhypothse que les Andes Centrales avaient t produites par le raccourcissement de la marge, en cartant trs sommairement lide selon laquelle le magmatisme darc pouvait avoir contribu significativement lpaississement crustal, ainsi quen tmoigne le paragraphe introductif de son article-phare de 1988 :

While many studies have assumed that modern Andean topography is due to crustal

thickening produced by magmatic additions of material from the mantle [e.g., Thorpe et al., 1981], an increasing amount of evidence points to the importance of compressional crustal shortening in the formation [of] the modern central Andes [e.g., Dalmayrac et al., 1980; Burchfiel et al., 1981; Jordan et al., 1983(a); Chinn and Isacks, 1983; Allmendinger et al., 1983; Surez et al., 1983; Mgard, 1984; Lyon-Caen et al., 1985; Sheffels et al., 1986].

In this paper I explore the hypothesis17 that Andean topography is largely a result of crustal thickening produced by structural shortening of the crust and of uplift due to thermal thinning of the lithosphere. 18

La publication, de 1996 1998, de trois articles contradictoires concernant la mme rgion de

Bolivie branla durablement ma confiance dans les interprtations tectoniques alors en faveur. Sous le nom de paradoxe de Tupiza , je dcris ci-aprs (p. 19-24) ces divergences si profondes quelles touchent jusqu la cartographie mme dune rgion o les conditions daffleurement sont pourtant excellentes. mon sens ce cas dcole dmontre en effet que le discours goscientifique que produit un groupe de recherche peut tre largement tributaire de ses convictions et croyances conceptuelles rappelant par l le cas de la chane hercynienne , au point de parfois nen tre plus quun simple reflet sans grand rapport avec la ralit. Le cas me parut mriter dtre mis en vidence dans une discussion scientifique (Sempere, 2000).

Bien que cette discussion ait rapidement t accepte ds le premier trimestre 1999, sa

publication plus dun an et demi aprs cette acceptation rencontra peu aprs des difficults tonnantes, qui achevrent par ailleurs de me convaincre que bien des aspects rputs

13 Surez et al., 1983 ; Grange et al., 1984 ; Lyon-Caen et al., 1985. 14 Allmendinger et al., 1983 ; Jordan et al., 1983 ; Isacks, 1988. 15 Virtually all major mountain ranges in the world are a consequence of crustal shortening. (P. Molnar & H.

Lyon-Caen, GSA Special Paper 218 : 180, 1988). Cette phrase rsume elle seule ce que dans ce mmoire je nomme le paradigme molnarien.

16 Surez et al., 1983 ; cf. Fig. 6 (p. 23). 17 Soulign par moi. 18 B. L. Isacks, Journal of Geophysical Research B 93 : 3211 sq., 1988. Cest cet article qui a tabli ce que je

nomme le modle isacksien (Sempere et al., 2008 ; et ce mmoire : e.g., p. 157). Ce modle admet fondamentalement que les Andes Centrales rsultent dun raccourcissement tectonique, et sinscrit donc lui-mme dans le cadre plus gnral du paradigme molnarien.

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objectivement scientifiques relvent en fait de la sociologie des sciences, cest--dire de la branche de lpistmologie (au sens large) qui cherche comprendre les logiques dordre sociologique luvre dans la production des connaissances scientifiques , en portant une attention particulire aux institutions scientifiques, au travail concret des chercheurs, la structuration des communauts scientifiques, aux normes et rgles guidant lactivit scientifique, etc. 19 Le paradoxe de Tupiza , en outre, introduisait implicitement une question quelque peu dsagrable : la gologie moderne est-elle rellement une science, au sens objectif du terme ? question dlicate que jaborde brivement ci-aprs (p. 21-24).

Cest donc de plus en plus familiaris avec les problmes causs par les biais cognitifs et

autres interfrences dordre psycho-sociologique quen 2000 jentamai sur le terrain ltude de la partie occidentale des Andes sud-pruviennes. Javais jusque l essentiellement travaill en Bolivie et au sud-Prou dans la Cordillre Orientale et la partie adjacente de lAltiplano, et ne connaissais pratiquement les rgions occidentales des Andes que par la littrature. Ds ma premire campagne de terrain, je fus frapp des profondes diffrences, notamment structurales, qui distinguaient les Andes Occidentales des Andes Orientales. Je redoublai dattention dans mon approche cartographique en raison de la controverse de Beln qui avait merg dans lextrme nord du Chili, non loin de la frontire du Prou,20 en me fournissant dailleurs un nouveau cas andin dinterprtation oriente par une tradition conceptuelle. Dans le sud-ouest du Prou, jtais frapp par la frquence des structures extensives ou transcurrentes (transtensives, mais aussi transpressives), de toutes chelles et de tous ges, tandis que je notais la raret des chevauchements et autres preuves indubitables dun raccourcissement significatif, tel quil tait pourtant prdit par le paradigme en vigueur. Bien que mon travail cartographique ait t interrompu par mon retour prmatur en France dbut 2004, jai commenc baucher les consquences de ces observations, de faon toutefois prliminaire (Sempere & Jacay, 2006, 2007, 2008).

La faiblesse manifeste du raccourcissement louest de lAltiplano, du moins telle quon peut la dduire des affleurements de surface, pose un problme crucial. Dans le sud du Prou, en effet, la rgion qui stend de part et dautre de larc magmatique est justement celle o la crote est la plus paisse comme lont montr depuis longtemps James (1971a,b) et Fukao et al. (1989) partir de donnes respectivement sismologiques et gravimtriques. Cette paisseur crustale ne pouvant sexpliquer par un raccourcissement tectonique tangible, et son maximum se localisant exactement au droit de larc, il mest apparu partir de 2002 quil fallait en conclure que le magmatisme darc devait tre lorigine de cet paississement crustal, et quon devait donc se trouver en prsence dun cas continental, cnozoque, de croissance crustale dorigine magmatique. Reprenant une littrature alors ddaigne, je me suis rendu compte que je ne faisais en fait que retrouver une conjecture qui avait t dj formule, sur la base dobservations et de raisonnements similaires aux miens, par quelques auteurs qui me paraissaient maintenant particulirement objectifs et clairvoyants (e.g., James, 1971b ; Tosdal et al., 1984 ; Kono et al., 1989 ; James & Sacks, 1999). Conscient de ce quune interprtation magmatique bousculait considrablement la tradition tectonique dominante dans la communaut andine, jai pris le temps dapprofondir mes connaissances relatives la question et de rassembler des arguments supplmentaires, notamment chronologiques. Jexpose dans ce mmoire une premire version de mes raisonnements et conclusions, et propose une interprtation dtaille des Andes Centrales qui sefforce de sapprocher au plus prs de leur ralit et de leur histoire gologiques.

19 Wikipdia, article Sociologie des sciences. 20 Wrner et al., 2002 ; Garca & Hrail, 2001 ; Wrner & Seyfried, 2001 ; Garca, 2001.

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La chane hercynienne en Bolivie : un premier cas de bulle interprtative

Assurons-nous bien du fait, avant de nous inquiter de la cause. Il est vrai que cette mthode est bien lente pour la plupart des gens,

qui courent naturellement la cause, et passent par-dessus la vrit du fait ; mais enfin nous viterons le ridicule davoir trouv la cause de ce qui nest point.

Bernard Le Bouyer de Fontenelle (1657-1757), Histoire des oracles, 1687.

Les recherches menes avec ferveur dans les annes 1960-1970 autour dune chane hercynienne qui aurait exist dans les Andes Centrales ne peuvent vritablement se comprendre que si lon se remmore le cadre conceptuel tabli par Stille des dcennies auparavant. Dans cette optique, la discordance du Carbonifre infrieur sur une srie dforme dge Ordovicien Dvonien moyen, observe dans le Prou central, impliquait une phase tectonique au sens de cet auteur, et donc une continuit rgionale considrable qu lui seul laissait entendre le choix mme du terme hercynien , lui-mme induit par lge apparent de la discordance observe et, implicitement, par la croyance en la validit du catalogue de phases tectoniques propos par Stille. En dautres termes, cette discordance impliquait lide quune vritable chane avait exist peu ou prou l o se dressent les Andes actuelles. De fait les chercheurs franais alors actifs sattachrent dmontrer lubiquit de la discordance hercynienne , et donc de la chane homonyme, dans le sud du Prou et en Bolivie. Certains sen convainquirent au point quils purent me dcrire comme des failles hercyniennes qui avaient rejou les failles andines que nous cartographiions en toute bonne foi mais sans la moindre preuve concrte. Je finis par en conclure que pour eux la chane hercynienne tait avant toute chose un article de foi au sens fort du mot.

En effet, au cours de mes campagnes de terrain en Bolivie javais vite remarqu que le Msozoque, que jtudiais alors en priorit la demande de mes partenaires, reposait systmatiquement sur des units schisto-grseuses du Palozoque infrieur, qui pouvaient rester les mmes des chelles de quelques dizaines quelques centaines de kilomtres, et bien souvent sans discordance angulaire : il tait vident que si la chane hercynienne avait rellement exist en Bolivie, elle navait pas exhum de socle, et navait pas non plus beaucoup pliss lpaisse succession palozoque. La littrature ne fournissait que quelques descriptions, extrmement rares et trs peu convaincantes, de discordances nettes du Palozoque suprieur sur le Palozoque infrieur. Sur le terrain, ce qui tait dcrit comme une schistosit (de fracture) hercynienne ne semblait en fait quune fracturation espace sans signification particulire, qui pouvait tout aussi bien tre dge andin. Enfin, on ne connaissait pas de dpts davant-pays qui auraient t clairement concomitants dune orogense importante.

Je sus des annes plus tard que des doutes semblables avaient t mis, quelques annes avant moi, par au moins une quipe :

Peter Molnar, dans une lettre Ren Marocco date du 18 aot 1981,21 exprimait ainsi les

doutes de son quipe quant la ralit de la chane hercynienne dans les Andes Centrales : First, when we observed younger rocks, in nearly all cases they seemed to be structurally

conformable (or very nearly so) with the underlying Lower Paleozoic. This was the case with the Upper Paleozoic in the eastern part of the range and with 3 of 4 localities where we thought that we could recognize the Cretaceous overlying the Lower Paleozoic. The one case where the Cretaceous might overlie an angular unconformity is in the magnificent section about 50 km southwest of Cochabamba. There, Martinez shows a fault contact with Lower Paleozoic thrust to the east onto the Cretaceous. If the eastern contact were also a fault, it could explain absence of conformable bedding there. Near Cochabamba, the very thick Cretaceous section seemed to us to

21 Une copie de cette lettre ma t transmise par Gabriel Carlier en avril 2000, ce dont je le remercie.

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be structurally conformable with the Lower Paleozoic. The other observation that supported a young age was the parallelism of cleavage and folding.

East of Cochabamba [] there was a weak pencil lineation formed by the intersection of cleavage and bedding in the shaly layers, that was absent in the stronger sandstones or quartzites. We think that it is easier to interpret this cleavage as part of the same deformation that made the longer wavelength folds in the more resistant beds than to attribute the cleavage to an earlier phase of deformation.

We left South America without having seen any evidence that convinced us of a major and widespread Middle or Late Paleozoic (Hercynian) phase of deformation. This does not mean that we discount its existence, but rather that we suspect it is more localized than you propose. We did not see the areas where your evidence is most convincing.

Lorsque je fis part de mes propres doutes des collgues impliqus dans la chane

hercynienne de Bolivie, on mobjecta que celle-ci devait principalement comprendre de nombreux plis asymtriques couchs, ce qui expliquait la frquence des concordances stratigraphiques apparentes On me cita de faon imprcise un ge K-Ar non publi, mais assurment carbonifre, obtenu sur le granite deux micas localement orient de Zongo, rput syntectonique de la dformation ohercynienne . Cependant des zircons des facis orient et non orient de ce mme granite furent dats quelques annes plus tard par la mthode U-Pb, et fournirent des ges concordants du Trias suprieur (Farrar et al., 1990). Dans une publication synthtique (Sempere, 1995), je me permis donc, pour toutes ces raisons, de ramener une chelle beaucoup plus raisonnable les dformations attribues en Bolivie lHercynien devenu mes yeux, dans ce pays, un mythe qui stait un moment empar des esprits.

Il ne pouvait cependant tre question de remettre en cause la discordance initialement dcrite dans le Prou central par plusieurs auteurs indpendants. Il fallait donc en conclure que cette dformation tait caractristique de cette rgion et quelle navait pratiquement pas affect des rgions situes plus au sud-est, comme la Cordillre Orientale de Bolivie.

Lvolution palozoque du Prou central et du Nord a depuis t considrablement claircie par

Chew et al. (2007a) et Cardona et al. (2009), dont les rsultats corrigent de substantielles erreurs des travaux antrieurs. limage simpliste dune chane hercynienne produite par la phase tectonique homonyme, qui aurait eu lieu la charnire du Dvonien et du Mississipien (= le Carbonifre infrieur), se substitue dsormais le tableau plus complexe de lvolution dun arc continental le long de la marge active de ce qui tait le Gondwana occidental : au Palozoque cet arc a subi deux crises orogniques notables, lune au cours de lOrdovicien, lautre au moins au cours du Pennsylvanien (= le Carbonifre suprieur), pendant lesquelles se sont conjugus magmatisme darc, sdimentation, dformation et mtamorphisme.

Il faut souligner que dans cette rgion le Prcambrien des auteurs antrieurs se rvle, la lumire de nombreuses datations U-Pb sur zircons, un ensemble composite de roches mtamorphiques dont lge des protolithes monte localement jusque dans le Pennsylvanien (~312 Ma ; Chew et al., 2007a). Le Groupe Ambo, jusquici dat palontologiquement du Mississipien, repose en discordance sur ce complexe mtamorphique et son ge doit donc tre sensiblement revu la baisse : sa base devrait logiquement se situer dans le Pennsylvanien suprieur, voire le Permien basal.22 En consquence, le Groupe Tarma-Copacabana, qui repose en discontinuit simple sur le Groupe Ambo, a probablement commenc se dposer au plus tt autour de la limite Pennsylvanien-Permien, et non la limite Mississipien-Pennsylvanien comme cela a t longtemps admis (e.g., Sempere, 1995) sur la base de dterminations palontologiques. Cette discontinuit saccompagnant dans le Prou central de lapparition dun volcanisme volumineux (Mgard, 1978), il est probable quelle est quivalente du dbut de la mise en place dans le sud du Prou de larc Chocolate, dont les produits reposent aussi sur le Groupe Ambo sans quun hiatus

22 Sur la base de datations U-Pb de zircons dtritiques, Reitsma et al. (2009) donnent au Groupe Ambo un ge

maximal de 303 Ma dans le sud du Prou, confirmant lanalyse faite ici.

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chronologique substantiel soit perceptible (Pino et al., 2004). Dune part, les nouvelles donnes gochronologiques bousculent ainsi considrablement la chronostratigraphie traditionnelle, qui navait t tablie que sur la base de dterminations palontologiques dont la validit et/ou la calibration apparaissent aujourdhui douteuses : par exemple, selon mes travaux en cours dans le sud du Prou, la faune de brachiopodes de Cocachacra, rpute dvonienne mais atypique,23 se rvle provenir dune unit marine quivalente du Groupe Ambo et immdiatement antrieure au dveloppement de larc Chocolate, et son ge pourrait donc avoisiner en fait la limite Carbonifre-Permien.24 Dautre part, cette rvision de la chronostratigraphie de lensemble du Palozoque suprieur dans les Andes Centrales, telle quelle se dessine, rsout le fort diachronisme apparent prsent par la flore Nothorhacopteris lchelle de lAmrique du Sud (Iannuzzi & Rsler, 2000). En effet cette flore est jusquici considre comme dge Visen suprieur (~334-328 Ma) en Bolivie et au Prou, o elle caractrise le Groupe Ambo, alors quelle est considre dge Pennsylvanien moyen (~312-307 Ma) en Argentine et dans le sud du Brsil : si le Groupe Ambo savre effectivement pennsylvanien, alors sa flore Nothorhacopteris le devient aussi et son ge apparat beaucoup plus homogne et cohrent lchelle du continent.

Les rsultats gochronologiques rcemment acquis dans le Prou central et du Nord (Chew et al., 2007a ; Cardona et al., 2009), et ces dductions encore indites qui en dcoulent, permettent de rpondre la question de la continuit de la chane hercynienne dans les Andes actuelles. Ils rvlent en effet un paralllisme vident avec ce quon connat de lvolution de la marge sud-orientale du palo-Pacifique en Argentine et au Chili, o des orogenses darc sont maintenant bien dcrites et dates, justement lOrdovicien (Groupe de Famatina ; e.g., Dahlquist et al., 2008) et au Pennsylvanien (e.g., Willner et al., 2009), tandis quun volcanisme important apparat galement vers la base du Permien (Groupe Choiyoi ; e.g., Kay et al., 1989 ; Kleiman & Japas, 2009). A plus grande chelle, la compilation des donnes disponibles suggre notamment quun arc continental sans doute continu (ses manifestations sont souvent masques par lvolution andine postrieure) a fonctionn depuis le Vnzuela jusquau moins vers ~40S au cours du Palozoque, en subissant des crises o le magmatisme darc a jou un rle trs important (Chew et al., 2007a). La Bolivie se situant lest de cet arc, en nette position darrire-arc, il est comprhensible quon ny retrouve pas de tmoins directs de ces crises orogniques autrefois assimiles la chane hercynienne . Les dpts carbonifres de Bolivie centrale et orientale sont toutefois caractriss par de frquents phnomnes de resdimentation (Sempere, 1995) qui traduisent peut-tre les effets distaux, dans le bassin darrire-arc, de manifestations orogniques dans larc carbonifre (cf. p. 117).

Il faut souligner que les crises orogniques mises en vidence lOrdovicien et au Carbonifre le long de larc continental qui bordait la marge occidentale du Gondwana nont pas t seulement marques par des dformations tectoniques, comme le pensaient les tenants de la chane hercynienne , mais aussi, et peut-tre surtout, par un magmatisme abondant gnr par une subduction : il sagissait donc, dj, dun orogne darc.

Je retirai quelques leons importantes de ma brve exprience de ce qui tait suppos en

Bolivie avoir t la chane hercynienne . De toute vidence, ladhsion cette interprtation avait entran chez certains collgues une sorte daveuglement : plus ou moins inconsciemment, leur esprit privilgiait les donnes qui semblaient confirmer linterprtation

23 Elle signerait en effet un environnement de mer chaude, alors que les autres faunes dvoniennes des Andes

Centrales, dites malvino-caffriques , tmoignent au contraire dun environnement marin froid (e.g., Boucot et al., 1980). Cet apparent contraste paloenvironnemental, qui repose sur le synchronisme attribu aux faunes malvino-caffriques et de Cocachacra, a aliment des spculations sur lorigine allochtone du bloc dArequipa (o se situe la localit de Cocachacra). Une analyse rcente des donnes gochronologiques a cependant tabli que laccrtion du bloc dArequipa la masse continentale amazonienne a certainement eu lieu au plus tard vers ~1 Ga (Chew et al., 2007b).

24 Cette faune serait ainsi plus rcente de ~100 Myr Les rajustements biochronostratigraphiques ont t nombreux et parfois profonds au cours des trois dernires dcennies dans les Andes Centrales (e.g., Sempere, 1995).

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dont ils taient convaincus, et mettait de ct celles susceptibles de la mettre en question. Tout se passait comme si les esprits slectionnaient spontanment les donnes qui confortaient leur conviction, et liminaient de mme celles qui paraissaient lui tre dfavorables. En outre, dans certains cas ils pouvaient aller jusqu nier les observations et donnes nouvelles qui gnaient linterprtation laquelle ils adhraient, tandis quils invoquaient oralement des faits douteux pour la dfendre. De surcrot, leur foi profonde en la ralit de la chane hercynienne et en son importance fondamentale dans lhistoire gologique des Andes Centrales pouvait leur faire rattacher lHercynien des observations sans aucune relation qui concernaient lvolution postrieure, linstar de ces failles andines qui devaient tre des failles hercyniennes qui avaient rejou . Cest ainsi qu une occasion, en Bolivie, je pus mme entendre : la chane andine nest que la ractivation de la chane hercynienne affirmation dun gologue de terrain expriment qui, avec le recul, en dit long sur les ravages susceptibles dtre causs par les biais cognitifs.

Il est clair aujourdhui que ladhsion lide dune chane hercynienne et son extrapolation gographique lensemble des Andes Centrales avaient gnr une vritable bulle interprtative .25 Cependant les tenants de la chane hercynienne taient par ailleurs des gologues comptents et expriments. Quels mcanismes les avaient donc conduits soutenir une interprtation aussi peu fonde en Bolivie ? Quelle tait lorigine dun tel aveuglement ? La rponse ces questions me parat simple aujourdhui : les raisonnements avaient t biaiss parce quils taient induits par un paradigme gnral dont les esprits taient imprgns en loccurrence le paradigme stillien. Celui-ci faisait la part belle aux discordances, qui taient censes avoir t produites par des phases tectoniques quon retrouvait lchelle du globe, et qui elles-mmes traduisaient ldification quasi-synchrone de chanes de montagnes. lorigine de lide dune chane hercynienne dans les Andes Centrales, il y avait lobservation, dans le Prou Central, dune indiscutable discordance de dpts rputs mississipiens sur le Palozoque infrieur (incluant du Dvonien dat palontologiquement). Dans lesprit de lpoque, cette discordance, tant donn son ge apparent, traduisait ncessairement une phase tectonique hercynienne , et donc impliquait quune chane de montagnes de cet ge avait exist dans les Andes Centrales, et donc quil devait en exister des traces dans lenregistrement gologique lchelle rgionale. Lobservation de dpart tait correcte, mais linterprtation induite par le paradigme trop bien assimil ne ltait pas, parce que ce paradigme, qui canalisait le raisonnement, ne ltait pas non plus.

Jai rappel ci-dessus que la notion de paradigme dsigne lensemble des principes considrs comme normatifs par une communaut scientifique pour aborder ses objets dtude. Comme tout paradigme, le paradigme stillien, qui avait t inculqu comme le paradigme de rfrence pendant la formation des premiers gologues andins franais, avait ainsi impos un cadre conceptuel et interprtatif aux observations et raisonnements relatifs aux Andes Centrales dans les annes 1960-1970. Il tait clair que ce paradigme avait orient indment une cascade de raisonnements en fait infonds, et de surcrot avait biais jusquaux observations mmes, dans le sens qui videmment le confortait et excluait ainsi de le mettre en question. lorigine de la bulle interprtative caractristique de la gnralisation dune chane hercynienne lensemble des Andes Centrales, apparaissait ainsi la prgnance excessive dun paradigme.

25 En Sciences de la Terre, la thorie des gosynclinaux a gnr pendant quelques dcennies une abondante

littrature scientifique qui, la lumire de la tectonique des plaques, illustre aujourdhui un cas plus gnral de bulle interprtative , bien plus grande chelle.

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Le paradoxe de Tupiza , ou comment les modles en viennent occulter la ralit

And the princess and the prince discuss what is real

and what is not.

Bob Dylan, The gates of Eden, 1965. Dans le sud de la Bolivie andine, la rgion de Tupiza prsente dexcellentes conditions

daffleurement. Des strates cnozoques y sont remarquablement exposes dans cinq bassins synorogniques, qui, parce quils taient susceptibles de fournir des informations essentielles sur lhistoire tectonique rgionale, ont t tudis de faon indpendante par un groupe franco-bolivien (Hrail et al., 1996), par une quipe allemande (Tawackoli et al., 1996 ; Kley et al., 1997 ; Tawackoli, 1997), et par un doctorant tats-unien (Horton, 1998). Les cartes gologiques publies par Hrail et al. et par Kley et al. sont en bon accord (Fig. 2). Les deux tudes ont conclu que la rgion a t structure par un raccourcissement de vergence ouest ; selon Hrail et al., la rgion correspond une ceinture de plis et chevauchements de type thin-skinned, tandis quelle serait de type thick-skinned pour Kley et al. (Fig. 3). En revanche, la carte et linterprtation de Horton (1998) sont en profond dsaccord avec les prcdentes.

Figure 2. Comparaison entre cartes gologiques de la rgion de Tupiza : (A) selon Hrail et al. (1996, qui regroupent

Ordovicien et Msozoque), (B) selon Kley et al. (1997), (C) selon Horton (1998). Lchelle est la mme pour les trois cartes. Pour plus de dtails, se reporter aux publications originales et Sempere (2000).

En effet, aucun des cinq chevauchements cartographis par Horton ne concide avec aucun

des six chevauchements cartographis par Kley et al. Seuls deux chevauchements de Horton concident avec deux des huit chevauchements cartographis par Hrail et al. Par contre, cinq chevauchements cartographis par Kley et al. concident avec des chevauchements cartographis par Hrail et al. (les trois autres cartographis par ces derniers sont mineurs). Ceci tient au fait que beaucoup des contacts Ordovicien-Cnozoque cartographis comme stratigraphiques par Hrail et al. et Kley et al. sont cartographis comme tectoniques par Horton, et inversement (Figs. 2, 3). Etant donn les excellentes conditions daffleurement, ces

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divergences considrables dans la cartographie sont absolument dconcertantes.26 Du point de vue des interprtations, Horton a soutenu que la rgion correspond une ceinture

de plis et chevauchements de type thin-skinned, comme Hrail et al. mais de vergence est, une conclusion diamtralement oppose celle de Kley et al., qui y ont vu au contraire, entre le sud de lAltiplano et le synclinal de Camargo, une ceinture de plis et chevauchements de type thick-skinned et de vergence ouest.27

Figure 3. Comparaison entre coupes structurales dans la rgion de Tupiza : (A) selon Hrail et al. (1996), (B) selon Kley et

al. (1997), (C) selon Horton (1998). Lchelle est la mme pour les trois sections. Les fines lignes verticales joignent les limites (stratigraphiques ou failles) des bassins cnozoques ; leurs dcalages sont dus au fait que les coupes ont t construites des latitudes lgrement diffrentes. Pour plus de dtails, se reporter aux publications originales et Sempere (2000).

Dautres divergences cartographiques sont remarquer, notamment concernant le synclinal dEl

Encuentro (Figs. 2, 3), qui est form de strates msozoques verticales dorigine alluviale lacustre. Hrail et al. figurent un troit synclinal symtrique au-dessus dun chevauchement qui sinterrompt la base du Msozoque. Kley et al. reconnaissent un monoclinal faill principalement le long de sa limite est par leur faille de Tocloca. Horton cartographie un synclinal non faill. Jai observ (Fig. 4) que le synclinal dEl Encuentro est grossirement symtrique, plus ou moins en accord avec Hrail et al. et Horton, mais que sa limite orientale est bien une faille (la faille de Tocloca), comme lont observ Kley et al. : prs de Tocloca (213100S, 654130W), sur la grande route de Villazn Tupiza, le flanc est du synclinal est tectonis par la faille, laquelle met en contact subvertical les grs et basaltes msozoques, ici intensment fracturs et faills, avec les shales ordoviciens, galement trs fracturs. La zone tectonise de part et dautre de la faille est large dau moins quelques centaines de mtres. Ce contact clairement tectonique affleure largement sur la route principale et il est proprement stupfiant quil nait t cartographi ni par Hrail et al. (1996), ni par Horton (1998).

26 Cette situation voque une boutade formule par T.A. Cross & M. Lessenger : Ten geologists observe an

outcrop of strata and produce eleven interpretations (one geologist had a change of mind), and all

interpretations are considered equally valid (The scientific basis for stratigraphic inversion ; http://strata.geol.sc.edu/PDF-Files/Simulations/SciBasisStratigraphicInversionCrossInPress.pdf).

27 On peut accessoirement noter que Horton (1998) mentionne spcifiquement les styles structuraux reconnus par Hrail et al. (1996) et Kley et al. (1997), mais curieusement omet de prciser que ces auteurs ont conclu indpendamment une vergence ouest, cest--dire loppos de sa propre interprtation.

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Figure 4. (A) Coupe gologique du synclinal dEl Encuentro ; les strates sont verticales ; la dimension verticale reflte la

morphologie et les lithologies. (B) Section synoptique transversale recoupant la faille de Tocloca. (Sempere, 2000.)

Certaines de mes propres observations concident cependant avec celles de Horton (1998). Ainsi

prs de Palala (2125S, 6544W), jai observ que la limite orientale du Central Tupiza basin est un contact stratigraphique et que lOrdovicien sous-jacent chevauche le Eastern Tupiza basin vers lest, comme cartographi par Horton. Celui-ci a galement raison quand il observe que le bassin de Nazareno spaissit vers louest et forme un synclinal asymtrique dont le flanc ouest est redress et dont le flanc est pend faiblement vers louest au contraire de la gomtrie illustre par Hrail et al.

Il est proprement paradoxal que des travaux mens par des quipes de niveau international

la fin du XXe sicle prsentent des divergences aussi prononces, impliquant jusqu la cartographie de base dune rgion qui affleure remarquablement. Cet extraordinaire paradoxe de Tupiza dmontre en premier lieu quil existe des cas o mme les observations gologiques de base ne sont pas reproductibles, puisque dans cette rgion, diffrents gologues ont en effet donn de la mme ralit des descriptions incompatibles. La reproductibilit des observations tant un critre fondamental pour tablir la scientificit dune discipline, le paradoxe de Tupiza pose implicitement une question fort embarrassante : la gologie est-elle bien une science ? Au regard de ce critre, le paradoxe de Tupiza suggrerait hlas que non. Mais cette question est-elle correctement pose ?

Nul ne peut en effet mettre en doute que la gologie est bien une science, et dun point de vue pistmologique elle est dailleurs reconnue sans ambigut comme une science interprtative et historique (e.g., Frodeman, 1995). Le fait quune mme ralit gologique puisse tre dcrite et interprte de faons trs diffrentes montre bien que la gologie produit des rcits interprtatifs, lesquels classiquement dpendent de lhermneutique utilise (Frodeman, 1995). La rgion de Tupiza peut ainsi tre compare un manuscrit antique rdig dans une langue imparfaitement connue et dont plusieurs rudits, en se basant sur des prsupposs diffrents, auraient donn des traductions distinctes et incompatibles. Ce sont en fait des lectures

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interprtatives que les divergences, particulirement profondes Tupiza, sparent et opposent, mais ces lectures se rapportent une ralit videmment unique, que la mthode scientifique peut en thorie approcher.

Si le paradoxe de Tupiza fournit seulement un cas particulier, assez extrme, qui confirme malgr tout le caractre interprtatif et historique de la science quest indubitablement la gologie, il nous faut cependant rechercher, comme dans le cas de la chane hercynienne , les mcanismes qui ont conduit ce que plusieurs gologues a priori comptents, expriments et honntes, aient pu cartographier et interprter la mme rgion de faons profondment divergentes, alors que les conditions daffleurement y sont excellentes. Ce paradoxe doit trouver une explication, et cest nouveau le rle des biais cognitifs quil semble falloir invoquer.28

Etant donn quil nexiste quune seule et unique ralit gologique, il est paradoxal que les yeux de scientifiques diffrents laient perue de faons aussi contrastes. Il est vident que ces trois descriptions et interprtations divergentes de la rgion de Tupiza ne peuvent toutes rendre correctement compte de la ralit gologique, et il est mme fort possible quaucune des trois ny parvienne. Peut-il tre question ici de trancher en faveur de lune dentre elles ? Une brve analyse note immdiatement que les deux premires tudes ont, indpendamment lune de lautre, produit des cartographies similaires, et que cest la troisime qui en a pris le contre-pied. Pourquoi ?

Figure 5. Par ce schma, Horton & DeCelles (1997) proposaient que la partie orientale des Andes de Bolivie comprendrait

cinq domaines (fold-thrust belt, wedge-top, foredeep, forebulge, back-bulge), formant un systme de nette vergence est qui se serait propag vers lest au cours de lorogense. Anticipant sur les conclusions de Horton (1998), ils localisaient la rgion de Tupiza dans le domaine du wedge-top, de vergence est, lOligocne - Miocne infrieur.

La rponse me semble rsider dans larticle publi par B. Horton & P. DeCelles en 1997,

donc un an avant Horton (1998) et au dbut du mme travail doctoral. Ces auteurs, qui entamaient alors leur toute premire tude dans les Andes Centrales, y prsentaient une interprtation gnrale et assez thorique de la propagation de la dformation andine, qui prolongeait de fait celle qui avait t propose par G. Surez, P. Molnar et C. Burchfiel ds 1983 (Fig. 6 : p. 23). Dans ce modle de Surez et al., largement admis partir du milieu des annes 1980, les Andes Centrales auraient t difies par la propagation continue, douest en est, de chevauchements principalement de vergence est. Les observations et interprtations de Horton (1998) dans la rgion de Tupiza venaient donc confirmer ce modle, et notamment sa version modernise par Horton & DeCelles (1997). La foi de Horton en la propagation douest en est de chevauchements responsables de lorogense andine, proclame ds cet article qui

28 Le paradoxe de Tupiza nest pas sans rappeler un biais cognitif connu sous le nom d effet de cadrage

(framing effect, p. 149), qui fait que le mme problme reoit des solutions diffrentes selon la faon dont il est prsent, cest--dire selon le contexte dans lequel lintervenant se place.

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inaugurait son travail de thse, navait-elle donc pas induit la cartographie qui, en prenant le contre-pied des prcdentes, aboutissait justement au modle privilgi a priori ? Cette hypothse parat vraisemblable.

Si les divergences concernant les observations de base peuvent sexpliquer ainsi, il est vident

que celles qui sparent les trois interprtations galement. Au style thin-skinned choisi par Hrail et al. (1996) et Horton (1998) soppose ainsi le style thick-skinned prfr par Kley et al. (1997). Dans le premier cas, les constructions graphiques dusage imposent le trac dun niveau de dcollement : Hrail et al. dessinent le leur comme un plan assez inclin vers lest, tandis que Horton figure le sien lgrement inclin vers louest (Fig. 3 ; ces divergences illustrent la grande libert dimagination qui semble exister en cette matire). Des diffrences sensibles sont galement videntes dans linterprtation structurale de la bande submridienne de Msozoque qui traverse la rgion (voir ci-dessus) ; on note ce sujet quaucune des trois tudes nest parvenue rendre correctement compte de ce qui est, mon sens, la ralit gologique.

La question de la vergence de la dformation na pas t davantage traite de la mme manire. Tandis que pour Horton la dformation est rgionalement de vergence est, la coupe prsente par Hrail et al., qui concluent une vergence ouest, sinterrompt judicieusement en laissant de ct les failles inverses nette vergence est qui affleurent plus lest. Seuls Kley et al. (1997) ont conclu une double vergence, qui correspond en fait la ralit (e.g., Sempere, 2000 ; McQuarrie, 2002), et qui fait de laxe de la Cordillre Orientale de Bolivie une gigantesque structure en fleur, rsultant dune inversion dun systme initialement de type rift (Sempere et al., 2002a).

Aprs mon exprience relative la chane hercynienne , le paradoxe de Tupiza acheva

ainsi de me convaincre, la fin des annes 1990, que la croyance en la validit dun modle ou dun paradigme peut parfois aboutir la description dune no-ralit gologique , conforme ce modle mais hlas non conforme la vritable ralit. Dune faon plus gnrale, ce

Figure 6. Ce schma publi par Surez, Molnar & Burchfiel en 1983 rsume et illustre lui seul lapplication du paradigme molnarien la partie pruvienne des Andes Centrales. Selon cette interprtation, la chane rsulterait ainsi de la progression, douest en est, dun raccourcissement tectonique gnr par la propagation vers le continent de chevauchements dchelle crustale et de vergence dirige vers le continent (il faut souligner que la ralit gologique observable en surface contredit toutefois cette hypothse, ce que je dveloppe dans la suite de ce mmoire). Labsence de toute reprsentation du magmatisme de subduction, ne serait-ce que par une figuration mme symbolique de larc volcanique, est souligner, tant elle parat rvlatrice. Cette omission illustre en effet de faon flagrante que, des deux grands phnomnes caractristiques des marges actives, savoir magmatisme et tectonique, seul le second est pris en considration par le paradigme molnarien et la tradition qui en est issue dans les Andes Centrales.

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paradoxe mettait aussi en lumire le fait que le scientifique, et notamment le jeune scientifique, a gnralement tendance croire voir ce que lon lui a enseign voir, et se trouve ainsi entrav dans sa perception de la ralit objective, dont il ne peut souvent donner quune description biaise.29

Ce type de biais cognitif pourrait tre plaisamment dnomm le don Quixote bias : en effet

le roman homonyme (de Cervantes Saavedra, 1605) repose tout entier sur un contraste permanent entre la ralit et la perception largement biaise quen a son hros, dont lesprit se trouve profondment imprgn de concepts et dentits vhiculs par labondante littrature de chevalerie quil a ingurgite pendant des annes. Lhomme de la rue associe gnralement le personnage de don Quichotte avec lpisode o le hros du roman part lattaque de moulins vent : mais cette formulation a hlas linconvnient de mler la ralit objective et la perception quen a le hros. Si pour un observateur extrieur il sagit videmment de simples moulins vent, pour le hros ce sont en fait des gants quil charge le plus chevaleresquement du monde parce que ses lectures lont absolument convaincu de leur existence, au point quil finit par en apercevoir dans le monde rel.

Si lon transpose ce phnomne dans le cadre de lactivit scientifique, la ralit objective est reprsente par les moulins vent, tandis que les divers concepts thoriques vhiculs par un paradigme peuvent parfois tre figurs par les gants. Lhistoire des sciences nous rappelle et la pratique quotidienne de la science illustre aussi parfois que nombre de scientifiques, notamment parmi les plus jeunes, tendent produire sur la ralit un discours conforme aux enseignements quils ont reu et aux divers lments du paradigme dominant dont ils se sont imprgns. On peut ainsi parfois ne pas tre en prsence de descriptions adquates de la ralit, mais en fait seulement de reproductions, projetes sur la ralit, dlments thoriques assimils par lenseignement et les lectures. Ainsi tous les chimistes du XVIIIe sicle ont-ils sincrement vu le phlogistique loeuvre dans les combustions et corrosions quils observaient jusqu ce que Lavoisier dmontre linconsistance de ce concept.30 De mme, les physiciens du XIXe sicle ont men avec persvrance une longue qute en vue de mettre en vidence cet ther dans lequel la lumire, phnomne vibratoire, devait se propager jusqu ce que la validit de ce concept soit mise en question par lchec de lexprience de Michelson et Morley en 1887, et que la notion se rvle finalement inutile et sombre dans loubli aprs la formulation par Einstein, dix-huit ans plus tard, de la thorie de la relativit gnrale.

Le cas de Tupiza se rvla ainsi pour moi plein denseignements, et entrana une prise de

conscience qui minvita me tourner vers la seule discipline scientifique pertinente en cette matire : l anthropologie des sciences , sous ses trois aspects complmentaires que sont la philosophie de la science, lhistoire des sciences, et la sociologie des sciences.31 Je mengageai dans cette voie anthropologique avec dautant plus dintrt que je discernais que des trois articles en question Tupiza, celui de Horton (1998), le plus contestable, avait paradoxalement toutes chances dtre le plus retenu, tant donn quil venait conforter le paradigme dominant, et que les deux autres avaient paru dans des revues de moindre prestige, sous la signature dauteurs qui ntaient pas tats-uniens. Un tel biais dans la rception de discours scientifiques, et mes propres difficults pour publier ma discussion de larticle de Horton, pourtant initialement accepte sans dlai, en disaient long sur le degr auquel les aspects sociologiques de la science pouvaient interfrer avec celle-ci.

29 [A]nswers to questions [] are firmly embedded in the educational initiation that prepares and licenses the

student for professional practice. Because education is both rigorous and rigid, these answers come to exert a

deep hold on the scientific mind. (Thomas S. Kuhn, The structure of scientific revolutions, p. 5.) 30 Thomas S. Kuhn, The structure of scientific revolutions, p. 53 sq. 31 It is [] particularly in periods of acknowledged crisis that scientists have turned to philosophical analysis as

a device for unlocking the riddles of their field. Scientists have not generally needed or wanted to be

philosophers. (Thomas S. Kuhn, ibidem, p. 88.)

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Les deux mamelles de la gologie andine : phasisme et chevauchementisme

When examining normal science [], we shall want finally to describe that research as a strenuous and devoted attempt to force nature into the conceptual boxes supplied by professional education.

Thomas S. Kuhn, The structure of scientific revolutions (p. 5), [1962] 1990. Comprendre les divergences cartographiques concernant la rgion de Tupiza comme des

consquences de conceptions thoriques admises a priori revenait donc leur donner un clairage pistmologique (au sens large) cest--dire relevant de l anthropologie des sciences et plus particulirement, en loccurrence, de la sociologie des sciences. De faon plus gnrale, les cas constitus par la chane hercynienne introuvable en Bolivie et ltonnant paradoxe de Tupiza ne pouvaient se comprendre quen posant sur eux un regard pistmologique critique, et par la mme occasion sur les interprtations plus gnrales concernant les Andes Centrales. Des biais cognitifs ntaient-ils pas aussi loeuvre dans les recherches qui concernaient dautres aspects des Andes ? Que savions-nous au juste de la gologie de cet orogne ? Comment avions-nous acquis nos connaissances, et taient-elles robustes ? Sur quels lments fiables celles-ci taient-elles fondes ? Quels raisonnements y avaient-ils conduit ?

La notion de paradigme me fournit une grille de lecture qui me parut bien adapte la problmatique que jabordais. Introduite par Thomas S. Kuhn en 1962 dans son oeuvre matresse The structure of scientific revolutions, elle tait ds les annes 1990 abondamment employe et invoque dans la littrature scientifique anglo-saxonne en raison de sa pertinence trs frquemment vrifie.32 Un paradigme est en effet constitu par lensemble des principes considrs comme normatifs par une communaut scientifique pour aborder ses objets dtude, pendant une priode donne de lhistoire de sa discipline. Cette notion sest rvle importante tant donn que tout travail de recherche sinscrit de fait dans une tradition gouverne par un paradigme, lequel lui impose ainsi un cadre conceptuel et interprtatif, et que la quasi-totalit des rsultats et des discours scientifiques en est donc imprgne.

Lintrt de cette notion est multiple. En particulier, Kuhn a montr que les scientifiques, dune manire gnrale, poursuivent leurs travaux dans le cadre de paradigmes, qui sont amliors, voire renouvels, lors de rvolutions scientifiques , dont lchelle peut aller des grandes thories gnrales jusqu linterprtation pratique dun dtail mineur dune sous-discipline33. Les gosciences ne font videmment pas exception cela. Elles ont dailleurs connu une rvolution majeure la fin des annes 1960, lorsque la tectonique des plaques le paradigme qui gouverne actuellement notre comprhension du fonctionnement grande chelle de la Terre sest impos une majorit de spcialistes, et ce plus de cinquante ans aprs la publication du modle prcurseur propos ds 1915 par Alfred Wegener, parce quil devenait vident quelle fournissait un cadre cohrent et bien plus appropri rendre compte des caractristiques physiques et de lvolution de notre plante.

Concernant les Andes Centrales, je me suis donc propos, dans une premire tape, didentifier les traditions et les paradigmes qui avaient gouvern et surtout gouvernaient encore les recherches gologiques. Instruit des perspicaces analyses de Kuhn, jexaminai 32 Thomas Kuhns The Structure of Scientific Revolutions [] called attention to aspects of the history of

science that most scientists overlook. But it was Kuhns concept of paradigm shifts that captured peoples

imaginations and continues to have a very wide influence. Although Kuhn wrote explicitly about paradigm shifts

in the physical sciences, such as those of Copernicus and Isaac Newton, the concept has much broader

applicability inside and outside of science. (Kenneth G. Wilson, Physics Today, mars 2001, p. 53.) 33 En matire de tectonique, il a ainsi t montr au cours de la dernire dcennie que des structures que lon

pensait caractristiques dune dformation en compression pouvaient tout aussi bien tre produites dans un regime tectonique en extension (e.g., Finch et al., 2004).

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lhistoire des connaissances gologiques, en particulier dans cette partie du monde. Jy distinguai que sy taient dveloppes deux traditions, pour lesquelles je crai, dans un but de concision et de clart et non sans humour , les nologismes phasisme et chevauchementisme :

Le phasisme dsigne videmment lcole de pense selon laquelle les Andes Centrales

rsulteraient de phases tectoniques compressives. Cette tradition se rattache donc au paradigme stillien, plus gnral, dont il reprsente une adaptation rgionale.

Comme son nom le suggre, le chevauchementisme dsigne lcole de pense selon laquelle les Andes Centrales sont le produit dun raccourcissement horizontal rsultant du jeu de chevauchements de toutes chelles. La tradition chevauchementiste se rattache ainsi au paradigme molnarien, plus gnral, selon lequel virtually all major mountain ranges in the world are a consequence of crustal shortening 34.

Il tait vident que les deux coles ntaient pas incompatibles, puisquon pouvait imaginer,

par exemple, que les phases compressives andines staient concrtises par la propagation de chevauchements. Certains travaux ont dailleurs emprunt, et empruntent encore, aux deux traditions. Cette relative compatibilit sexplique par le fait que les deux traditions ont fondamentalement en commun dinterprter les Andes dans une optique uniquement tectonique.

Avant de revenir plus loin sur cette caractristique essentielle, je commente ici plus en dtail ces deux traditions. Je cite en particulier les passages de mes travaux qui ont t les plus critiques de la tradition phasiste . Concernant la tradition chevauchementiste , qui domine toujours les recherches et leurs interprtations, jen donne les principes gnraux mais ne fais quen baucher une critique, que le reste du mmoire dveloppe.

Splendeur et dcadence du phasisme Le succs prolong du phasisme dans les Andes doit sans doute sexpliquer par un effet de

synergie : dune part il constituait lavatar local du paradigme stillien, dont la validit tait admise lchelle globale, et dautre part il senracinait dans les conclusions presque aussi anciennes de Steinmann, qui avait reconnu au Prou trois phases tectoniques ( pruvienne , incaque , et quechua ). De fait Steinmann avait bauch, en 1929, un catalogue de phases valable pour les Andes Centrales de la mme faon que Stille avait propos, en 1924, une histoire tectonique du monde sous la forme dun catalogue des phases quil avait reconnues dans diverses rgions du globe. Les trois phases de Steinmann ont t des lments incontournables de la pense et du vocabulaire gologiques andins jusque dans les annes 1990, et survivent mme encore aujourdhui (Fig. 7), et pas seulement localement. Malgr lessor de la tectonique des plaques, les vues phasistes ont en effet continu imprgner les interprtations tectoniques des Andes Centrales, ainsi que le notaient en 1987 Pardo-Casas & Molnar.35 Larticle publi par Sbrier et al. en 1988 dans la revue gologique de lORSTOM (Godynamique, aujourdhui disparue) reprsente sans doute une sorte de culmination de ce que fut la production de la tradition phasiste. Mais certaines publications rcentes tmoignent que des lectures phasistes de lenregistrement stratigraphique se sont perptues jusqu aujourdhui (e.g., Wise et al., 2008), en conflit ou non avec des interprtations plus modernes.

Pour cette cole de pense, les discordances angulaires que lon observe dans les Andes traduisent des dformations qui auraient t produites au cours de phases tectoniques synchrones, dont la dure aurait t relativement courte trs courte. Ces phases taient censes

34 Molnar & Lyon-Caen, 1988. 35 Jai cit un passage particulirement loquent de cet article la note 11 ci-dessus.

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avoir interrompu de longues priodes de calme pendant lesquelles une sdimentation se serait accumule dans des bassins fondamentalement en extension (Fig. 7 ; e.g., Farrar & Noble, 1976 ; Dalmayrac et al., 1980 ; McKee & Noble, 1982 ; Lavenu & Marocco, 1984 ; Martinez, 1980 ; Mgard et al., 1984 ; Noble et al., 1984, 1990 ; Sbrier et al., 1988), et ctait ce matriel qui avait t dform lors des phases tectoniques . Une grande partie des recherches menes dans le cadre de cette tradition a eu pour objectif de dater aussi prcisment que possible ces phases (en fait, ces discordances) et den tablir un catalogue. Les progrs des mthodes gochronologiques firent qu la fin des annes 1980 les tenants de cette tradition identifiaient ainsi pas moins de quatre phases incaques et quatre ou cinq phases quechuas : des trois phases reconnues par Steimann en 1929, on tait donc pass, soixante ans plus tard, une dizaine. Ds 1987, dans un article36 dont je rdigeai lessentiel sans toutefois le signer en premier, je proposai que cette multiplication des phases remettait implicitement en question linterprtation traditionnelle, et suggrait que la dformation avait en fait t bien plus continue quon ne limaginait jusqualors : Ces donnes nouvelles [prsentes dans cet article] remettent en question les ides classiquement admises sur 1volution godynamique des Andes Centrales. Jusqu ces dernires annes, on considrait que lhistoire gologique andine tait rythme, partir du Crtac suprieur, par des phases tectoniques compressives de courte dure, sparant de longues priodes de calme (ou de distension) pendant lesquelles se produisaient sdimentation continentale et magmatisme effusif []. Lanalyse du fonctionnement des bassins intramontagneux de diffrents ges et en diffrents points des Andes Centrales indique, au contraire, que la chane andine a t, depuis le Crtac suprieur, en tat compressif quasi permanent. I1 est ds lors possible de diviser lhistoire tectonique des Andes Centrales en deux grandes priodes : la premire, du Trias suprieur au Crtac suprieur, se serait droule dans un contexte essentiellement distensif ; la seconde, du Crtac terminal lActuel, dans un contexte surtout compressif. Dans un tel rgime, lobservation de discordances angulaires indique simplement que des dformations, locales ou rgionales, ont t scelles par des dpts postrieurs elles. De toute vidence, les dtails de lhistoire godynamique des Andes Centrales du Crtac terminal lActuel restent prciser. Cependant, il semble dsormais ncessaire denvisager la possibilit dune dformation andine continue. Dans ce cas, les paroxysmes que marquent les discordances angulaires ne sont peut-tre que les effets apparents de phnomnes tecto-sdimentaires particuliers, mais essentiellement continus dans le temps et lespace. (Marocco, Sempere et al., 1987)

Parce que la dmarche phasiste aboutissait un catalogue de phases tectoniques rputes synchrones et bien dates, le raisonnement se pervertit au point que dans de nombreux cas les units stratigraphiques en vinrent en pratique tre dates par les discordances qui les sparaient, puisquil tait admis que celles-ci correspondaient ncessairement lune des phases du catalogue. Ctaient cependant certaines tudes microtectoniques qui prsentaient les cas les plus extrmes, puisque les mesures y taient tries et ordonnes en groupes homognes en suivant le principe hlas trs discutable que les dformations observes avaient t produites par des phases tectoniques synchrones caractrises par des orientations de contraintes chaque fois diffrentes mais uniformes lchelle rgionale ; dans de tels cas, le raisonnement circulaire tait patent, puisquon prsupposait que des phases tectoniques synchrones et dorientations diffrentes staient succdes, que les donnes taient donc tries et traites conformment cet axiome, et quon aboutissait ainsi forcment la mise en vidence dune succession de phases synchrones et dorientations diffrentes, dont en fait on avait admis lexistence a priori.

Dans un article37 publi en 1994, je donnai une critique gnrale du phasisme sud-amricain en ces termes : Chronology of deformations in the Andes is a debated and crucial issue. Literature on Andean geology classically uses an implicit catalogue of diastrophic phases, and now contains a plethora of named phases which may at times appear confusing. In reality, the diastrophic phases may refer indistinctly to magmatic pulses, uplift or subsidence processes or pulses, directly observable deformational structures (compressional or extensional),

36 Marocco, Sempere et al., 1987. 37 Sempere et al., 1994.

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deformations inferred from angular unconformities (too frequently interpreted as marking tectonic pulses; see Sempere, 1991), non-angular unconformities, mere disconformities, or, in some cases, simple facies changes. Furthermore, the unconformities which are used to identify these phases may have resulted from tectonism, eustatism and even diapirism (see Sempere, 1991). Correlation between distinct diastrophic phenomena chiefly relies on apparent or inferred rough synchroneity, which can unfortunately result in ready use of the same name for phenomena that may not be geographically, genetically and even chronologically related. The only way to resolve the