The Grenville Orogen explained? Applications and limitations of integrating numerical models with geological and geophysical data

Plusieurs modeles numeriques offrent des apercus revelateurs de processus tectoniques, surtout lorsqu'ils peuvent etre valides par rapport a des observations geologiques et geophysiques de ceintures orogeniques naturelles. Dans cet article, nous expliquons quelques criteres pour reussir l'integration de modeles orogeniques avec les donnees, en utilisant des exemples de l'orogene de Grenville. Les conceptions des modeles doivent etre simplifiees par rapport a la nature afin de souligner les processus de premier ordre qui controlent l'evolution de l'orogene, ce qui limite l'etendue selon laquelle les resultats des modeles peuvent reproduire les observations geologiques. En ce qui concerne la partie ouest de l'orogene de Grenville, les variations observees dans les proprietes geologiques sont representees par des blocs de la croute inferieure dont la puissance decroit de l'exterieur vers l'interieur du modele. Les modeles de series de l'orogene de Grenville concus de cette maniere reproduisent l'architecture de premier ordre de la croute des transects Lithoprobe de la baie Georgienne et de Montreal - Val-d'Or. Les modeles de convergence constante et de convergence par a-coups produisent des geometries similaires, mais seuls les modeles par a-coups produisent des zones de cisaillement distensif comme celles observees. Les modeles des series de l'orogene de Grenville oriental, incorporant une zone initiale faible limitee par des blocs plus forts de la croute, exhument les roches de haute pression tel qu'observe dans l'orogene de Grenville oriental, bien que d'autres aspects des resultats de ces modeles ne soient pas aussi reussis. La verification la plus importante d'un modele geodynamique est sa capacite d'integrer des observations diverses et independantes d'une maniere autoconsistante. D'autres criteres comprennent la conformite avec la geometrie a l'echelle de la croute et les historiques de structure et de metamorphisme. Selon ces criteres, les modeles actuels tiennent raisonnablement compte de l'evolution syn- et post-convergente de l'orogene de Grenville occidental mais il faudrait plus de travaux pour etablir un modele pleinement satisfaisant pour l'extremite est du systeme.