From orogenic collapse to rifting, structures of the South China Sea

The opening of the South China Sea has been a matter of debate for many years because of its internal structure, the differences between the conjugate margins and the variations of rifting and spreading directions. Although it is considered as being a back-arc basin, it is not sitting directly above a subduction zone, and the rifting process lasted for an unusually long duration. Among the specific characteristics is the early phase of rifting which took place early in place of the former Yanshanian andean-type mountain range. This stage is marked by narrow basins filled with deformed conglomerate, and initiated around 70My ago within a framework where the oblique subduction …published_or_final_versio

L’édification des chaînes péricratoniques, contraintes structurales et cinématiques appliquées aux reconstructions de l'Asie du SE sur SIG

Le SE asiatique est un chantier qui permet d’étudier la formation des chaînes de montagnes situées au dessus des zones de subduction à différents stades de leur évolution. Dans ces régions, la cinématique des plaques est extrêmement rapide, souvent de l’ordre de 10 cm/an, et la convergence engendre l’ouverture, elle aussi rapide, de bassins marginaux qui fragmentent sous forme de lanières les masses continentales. Les fragments ainsi séparés comportent donc un substratum généralement constitué de matériel correspondant à des ophiolites de supra subduction (arc, avant-arc, arrière- arc) ainsi que des reliques de croûte continentale. Ce type de mécanisme aboutit à la formation de plaques étirées qui peuvent être soit de nature océanique comme pour la plaque Philippine [Karig, 1975] formée de bassins arrière-arcs ouverts à l’Eocène (Bassin ouest-philippin), puis à l’Oligo-Miocène (bassin de Parece Vela/Shikoku), et au Pliocène (bassin des Mariannes) [Le Pichon et al., 1975] ; bassin de Damar [Hinschberger, 2001]), soit de nature continentale comme dans le cas des marges Australienne et Eurasiatique [Rangin et Pubellier, 1990 ; Rangin et al., 1990] (fig. 1). Dans ce dernier cas, la configuration résultante est celle d’une marge étirée à la façon d’un éventail depuis le Paléocène jusqu’au Miocène moyen. Ce mécanisme génère des bassins diachrones ouverts vers l’est, avec un propagateur vers le sud-ouest comme cela est visible dans l’ouest de la mer de Chine [Huchon et al., 1998], et est déduit pour la mer des Célèbes et son prolongement dans le détroit de Makassar [Moss and Chambers, 1999]. Cet étirement prenait lui-même la suite de l’écroulement gravitaire de la chaîne Yenshanienne depuis le Crétacé supérieur, qui marquait la fin d’un processus similaire d’accrétion de blocs gondwaniens au cours du Mésozoïque [Metcalfe, 1996 ; Sewell et al., 2000]. L’ensemble du bloc de la Sonde, avec ses bassins marginaux est soumis à un raccourcissement depuis le début du Miocène [Rangin et al., 1990], les bassins marginaux rentrant en subduction, et certains blocs basculés de la marge passive étant en cours d’accostage contre la marge continentale. De même que l’ouverture des bassins s’était effectuée de manière diachrone, le serrage des bassins s’effectue lui aussi de façon diachrone. Les mécanismes actifs de convergence par subduction et les blocages sont maintenant bien connus, la précision des récepteurs GPS, et surtout la répétition des mesures depuis près de dix ans permettant de bien contraindre les déplacements instantanés. Nous avons utilisé principalement les vecteurs GPS du programme GEODYSSEA [Michel et al., 2001]. Parallèlement, les études de tomographie sismique imagent des anomalies positives de vitesse dans le manteau pouvant indiquer des lithosphères subductées. C’est le cas de la proto mer de Chine Sud, parallèle à l’actuelle mer de Chine du Sud et probablement de géométrie similaire, maintenant disparue par subduction [Rangin et al., 1999b ; Prouteau et al., 2001]. Dans cet article, les mouvements déduits du GPS ont été utilisés comme base cinématique jusqu’à l’âge de la dernière déformation marquante, pour chaque bloc des ceintures déformées. L’évolution des marges a été revue de manière globale sur l’ensemble de l’Asie du SE, de façon à présenter des coupes structurales synthétiques,avant et après raccourcissement (fig. 3 à 10). Ces coupes montrent que l’arrivée des blocs continentaux dans les zones de subduction entraîne un blocage, puis le plus souvent un saut de subduction qui intègre le bloc à la marge en créant une déformation de la plaque supérieure [Dominguez et al., 1998 ; Pubellier et al., 1999 ; Von Huene et al., 1995 ; Ranero et al., 2000]. Une base de données sur l’Asie du Sud-est est utilisée dans les reconstructions, mais seulement une partie est représentée sur les planches 1 à 6 (topographie-bathymétrie, principales failles). La base complète comprend aussi bien les failles actives et anciennes, que la topographie des chaînes de montagnes, la morphologie des fonds sous-marins, la gravimétrie à l’air libre, les vecteurs de déplacement GPS en différents points à partir du calcul du meilleur pôle eulerien correspondant au mouvement de chaque bloc, les épaisseurs des sédiments dans les bassins, ou encore la localisation des profils sismiques utilisés. L’utilisation d’un système d’information géographique permet de restituer les déplacements des plaques ou des micro-blocs crustaux, soit à l’aide des vitesses angulaires, soit de façon interactive. Cette démarche permet de choisir entre plusieurs hypothèses géologiques en gardant une cohérence d’ensemble. Les paléo- distances géodésiques entre les blocs peuvent être mesurées, et les chaînes de montagnes comme Taïwan ou la Chaîne centrale de Nouvelle Guinée ont été étirées pour retrouver l’espace qu’elles occupaient vraisemblablement avant leur formation. Dans les reconstructions, la profondeur des bassins correspond aux valeurs actuelles, et n’a pas été restaurée en fonction du temps. Enfin, nous n’avons pas étendu les reconstructions à l’Himalaya et au Tibet, les mouvements verticaux étant trop importants. Les reconstructions effectuées à 2, 4, 6, 10, 15 et 20 Ma (planches 1 à 6) montrent que les parties continentales des plaques Sunda et Australie ; (SU/AU) s’éloignent l’une de l’autre, alors que la plaque philippine continue de “brosser” la plaque de la Sonde [Rangin et al., 1990], en transportant vers l’ouest des fragments formés au nord de la plaque australienne. Il s’agit donc d’un article qui présente une généralisation de processus géodynamiques de fonctionnement des marges actives, et dont le but est de donner une image cohérente de l’accrétion de blocs aux bordures des continents, et qui a nécessité des choix dans les options souvent débattues de l’évolution au deuxième ordre de secteurs d’importance locale

Neotectonics of the Owen Fracture Zone (NW Indian Ocean): structural evolution of an oceanic strike-slip plate boundary

International audienceThe Owen Fracture Zone is a 800 km-long fault system that accommodates the dextral strike-slip motion between India and Arabia plates. Because of slow pelagic sedimentation rates that preserve the seafloor expression of the fault since the Early Pliocene, the fault is clearly observed on bathymetric data. It is made up of a series of fault segments separated by releasing and restraining bends, including a major pull-apart basin at latitude 20°N. Some distal turbiditic channels from the Indus deep-sea fan overlap the fault system and are disturbed by its activity, thus providing landmarks to date successive stages of fault activity and structural evolution of the Owen Fracture Zone from Pliocene to Present. We determine the durability of relay structures and the timing of their evolution along the principal displacement zone, from their inception to their extinction. We observe subsidence migration in the 20°N basin, and alternate activation of fault splays in the vicinity of the Qalhat seamount. The present-day Owen Fracture Zone is the latest stage of structural evolution of the 20-Myr-old strike-slip fault system buried under Indus turbiditic deposits whose activity started at the eastern foot of the Owen Ridge when the Gulf of Aden opened. The evolution of the Owen Fracture Zone since 3-6 Myr reflects a steady state plate motion between Arabia and India, such as inferred by kinematics for the last 20 Myr period. The structural evolution of the Owen Fracture Zone since 20 Myr- including fault segments propagation and migration, pull-apart basin opening and extinction - seems to be characterized by a progressive reorganisation of the fault system, and does not require any major kinematics change

Hydrogen Bonding Constrains Free Radical Reaction Dynamics at Serine and Threonine Residues in Peptides

Free radical-initiated peptide sequencing (FRIPS) mass spectrometry derives advantage from the introduction of highly selective low-energy dissociation pathways in target peptides. An acetyl radical, formed at the peptide N-terminus via collisional activation and subsequent dissociation of a covalently attached radical precursor, abstracts a hydrogen atom from diverse sites on the peptide, yielding sequence information through backbone cleavage as well as side-chain loss. Unique free-radical-initiated dissociation pathways observed at serine and threonine residues lead to cleavage of the neighboring N-terminal C_α–C or N–C_α bond rather than the typical Cα–C bond cleavage observed with other amino acids. These reactions were investigated by FRIPS of model peptides of the form AARAAAXAA, where X is the amino acid of interest. In combination with density functional theory (DFT) calculations, the experiments indicate the strong influence of hydrogen bonding at serine or threonine on the observed free radical chemistry. Hydrogen bonding of the side-chain hydroxyl group with a backbone carbonyl oxygen aligns the singly occupied π orbital on the β-carbon and the N–C_α bond, leading to low-barrier β-cleavage of the N–C_α bond. Interaction with the N-terminal carbonyl favors a hydrogen-atom transfer process to yield stable c and z• ions, whereas C-terminal interaction leads to effective cleavage of the C_α–C bond through rapid loss of isocyanic acid. Dissociation of the C_α–C bond may also occur via water loss followed by β-cleavage from a nitrogen-centered radical. These competitive dissociation pathways from a single residue illustrate the sensitivity of gas-phase free radical chemistry to subtle factors such as hydrogen bonding that affect the potential energy surface for these low-barrier processes

Genome Wide Expression Profiling Reveals Suppression of Host Defence Responses during Colonisation by Neisseria meningitides but not N. lactamica

Both Neisseria meningitidis and the closely related bacterium Neisseria lactamica colonise human nasopharyngeal mucosal surface, but only N. meningitidis invades the bloodstream to cause potentially life-threatening meningitis and septicaemia. We have hypothesised that the two neisserial species differentially modulate host respiratory epithelial cell gene expression reflecting their disease potential. Confluent monolayers of 16HBE14 human bronchial epithelial cells were exposed to live and/or dead N. meningitidis (including capsule and pili mutants) and N. lactamica, and their transcriptomes were compared using whole genome microarrays. Changes in expression of selected genes were subsequently validated using Q-RT-PCR and ELISAs. Live N. meningitidis and N. lactamica induced genes involved in host energy production processes suggesting that both bacterial species utilise host resources. N. meningitidis infection was associated with down-regulation of host defence genes. N. lactamica, relative to N. meningitidis, initiates up-regulation of proinflammatory genes. Bacterial secreted proteins alone induced some of the changes observed. The results suggest N. meningitidis and N. lactamica differentially regulate host respiratory epithelial cell gene expression through colonisation and/or protein secretion, and that this may contribute to subsequent clinical outcomes associated with these bacteria