Renaud Soucy La Roche

Expertises

Géologie structurale , Études de terrain , Géochimie , Géochronologie , Pétrologie métamorphique , Tectonique

  • Professeur à l’INRS

Centre Eau Terre Environnement

490, rue de la Couronne
Québec (Québec)  G1K 9A9
CANADA

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Intérêts de recherche

Le professeur Renaud Soucy La Roche s’intéresse aux processus tectoniques dans les zones de convergence, particulièrement à l’évolution de la croûte moyenne dans les collisions continentales et accrétionnaires. Il mise sur l’interdisciplinarité pour acquérir une compréhension exhaustive de la géologie structurale et des systèmes tectoniques. Jusqu’à maintenant, le professeur Soucy La Roche a travaillé dans l’Himalaya, dans la Province du Grenville et dans la Cordillère canadienne.

Futurs étudiants

Le professeur Renaud Soucy La Roche cherche présentement des étudiantes et étudiants pour compléter son équipe de recherche. Si vous voulez poursuivre vos études sous sa direction, manifestez-lui votre intérêt par courriel en attachant une copie de votre CV et en lui fournissant les noms et courriels de deux références.

Au premier plan, le temple Varah Devta au Népal, est bâti sur les roches (meta-)sédimentaires marines de la Tethyan Sedimentary sequence.

Porphyroclaste delta dans le marbre plissé isoclinalement de la ceinture métasédimentaire centrale. Maniwaki, Québec, Canada.

Séquence méta-sédimentaire au faciès amphibolite supérieure au pied du glacier Willison, Colombie-Britannique.

Son équipe

Sabastien Dyer  –  co-direction à la maîtrise

Formation universitaire

  • B. Sc. Honour’s Geology, University of Ottawa (2011)
  • M. Sc. Sciences de la Terre, UQAM (2014)
  • Ph. D. Geological Sciences and Geological Engineering, Queen’s University (2018)

Biographie

  • 2019- , Professeur adjoint, Centre Eau Terre Environnement, Institut national de la recherche scientifique, Québec, QC
  • 2019- , Chercheur invité, Commission géologique du Canada, Ottawa, ON
  • 2018-2019, Chercheur scientifique postdoctoral, Commission géologique du Canada, Ottawa, ON
  • 2018, Chargé de cours (Structural Geology and Tectonics), Université d’Ottawa, ON

Méthodes

Cartographie et travail de terrain

La compréhension des systèmes tectoniques passe tout d’abord par une bonne compréhension de la géologie régionale, c’est pourquoi le professeur Soucy La Roche encourage ses étudiants à participer aux toutes premières étapes de la résolution d’un problème scientifique, c’est-à-dire les observations de terrain et la collecte d’échantillons.

Vue vers le nord-est à partir du centre de la klippe de Jajarkot au Népal (printemps 2015). Au premier plan, le temple Varah Devta (et nos petites tentes oranges un peu à gauche!) est bâti sur les roches (meta-)sédimentaires marines de la Tethyan Sedimentary sequence. Celles-ci sont isolées structuralement des strates corrélatives exposées dans la chaîne enneigée du Dhaulagiri à l’arrière-plan, formant donc une klippe. Le cœur métamorphique de l’Himalaya et une ceinture plis-failles de bas grade métamorphique sont exposés au plan intermédiaire.

Séquence méta-sédimentaire au faciès amphibolite supérieure au pied du glacier Willison, dans le nord-ouest de la Colombie-Britannique (été 2018, voir onglet Projets de recherche en cours).

 

Analyses structurales

Les analyses structurales à l’échelle régionale, de l’affleurement et de la lame mince permettent de mieux comprendre les zones de déformation (failles et zones de cisaillement) responsables de l’architecture structurale d’une région. Dans les terrains déformés, elles sont essentielles pour comprendre la distribution spatiale des unités (et des échantillons!), comprendre les mécanismes d’emplacement et d’exhumation, et parfois déchiffrer les déformations tardi-orogéniques qui compliquent les interprétations.

Porphyroclaste delta dans le marbre plissé isoclinalement de la ceinture métasédimentaire centrale de la Province du Grenville, Maniwaki, Québec, Canada. Les plis de quadrants (quarter folds) dans les coins supérieur droit et inférieur gauche indiquent un sens de cisaillement dextre.

Zone de cisaillement complexe dans la Cordillère canadienne. Les microstructures de recristallisation dynamique (photo de gauche) indiquent un sens de cisaillement sénestre de basse température (300-400°C), tandis que l’orientation préférentielle des axes cristallographiques du quartz dans une quartzite adjacente indique un sens de cisaillement dextre de plus haute température (~550 °C) et potentiellement plus ancien (projection stéréographique de droite).

 

Pétrologie métamorphique

La pétrologie métamorphique (pétrographie, thermobarométrie, modélisation d’équilibre de phases) permet de quantifier les conditions de pression et de température auxquelles a été soumis un échantillon lors des différentes étapes du métamorphisme (chemin P-T).

Diagramme d’équilibre de phase construit « sur mesure » selon la composition géochimique de l’échantillon. Les minéraux métamorphiques observés et leur composition géochimique permettent de reconstruire l’évolution du métamorphisme prograde, pic, et rétrograde.

 

Géochronologie et pétrochronologie

La compréhension des systèmes tectoniques est grandement facilitée par l’acquisition de dates associées à des épisodes de déformation ou de métamorphisme. De nombreux systèmes isotopiques applicables à différents minéraux sont disponibles pour définir l’âge absolu et la durée de ces évènements. Le professeur Soucy La Roche possède une expertise en géochronologie U(-Th)/Pb sur zircon, monazite et xenotime, Ar/Ar sur mica blanc, biotite et hornblende, et Lu/Hf sur grenat. De plus, les analyses isotopiques sont généralement complémentées par la caractérisation géochimique des éléments majeurs et traces des minéraux datés pour associer les épisodes de (re-)cristallisation à des réactions métamorphiques et des épisodes précis du chemin pression-température (pétrochronologie).

La datation de bordures asymétriques de monazite riche en yttrium formées pendant la déformation dextre (toit-vers-le-NE) a permis de contraindre l’âge absolu du début de la déformation le long du South Tibetan Detachment à ca. 30 Ma. Cette zone de cisaillement est cruciale dans les modèles tectoniques de l’Himalaya puisqu’elle est responsable de l’exhumation des unités de la croûte moyenne. Soucy La Roche et al. (2016) démontre pour la première fois que cette structure était déjà active lors de l’Oligocène précoce.

 

Géochimie

La composition géochimique en éléments traces des roches permet de reconstituer le contexte tectonique (par exemple rift océanique, zone de subduction, collision continentale, etc.) à l’origine des unités ignées. Elle permet donc d’en apprendre plus sur leur histoire pré-collision.

 

Intégration des connaissances

L’application des diverses méthodes présentées plus haut permet d’obtenir des jeux de données exhaustifs afin de construire des modèles qui décrivent l’évolution géologique d’une région ou les processus tectoniques en général.

L’intégration de données structurales, de pétrologie métamorphique et de pétrochronologie dans l’ouest du Népal démontre que le détachement entre l’orogène Himalayen et la plaque Indienne sous-jacente était segmenté par une rampe latérale lors de l’Oligocène et du Miocène. De telles rampes latérales influencent profondément la topographie moderne, la distribution de la séismicité et la zone de rupture des tremblements de terre majeurs. Ce nouveau modèle a illustré, pour la première fois, l’influence d’une telle structure sur l’évolution tectonométamorphique du cœur métamorphique de l’Himalaya il y a quelques dizaines de millions d’années.

Projets de recherche en cours

Évolution tectonométamorphique de la terrane Yukon-Tanana, Cordillère canadienne

Ce projet a été initié en collaboration avec la Commission géologique du Canada dans le cadre du programme de géocartographie de l’énergie et des minéraux (Geo-mapping for Energy and Minerals – GEM). La cordillère canadienne est composée d’un assemblage de terranes avec des compositions stratigraphiques et des histoires tectoniques distinctes. Ce projet vise à comprendre les origines et l’évolution de la terrane Yukon-Tanana exposée près d’Atlin dans le nord-ouest de la Colombie-Britannique, ainsi que ses interactions avec les terranes avoisinantes.

Plus précisément, l’origine des protolithes est caractérisée grâce à la géochimie des éléments traces et à la géochronologie U/Pb sur zircons ignés et détritiques. L’évolution métamorphique des unités est étudiée grâce à la modélisation d’équilibres de phases (conditions de pression et de température) en collaboration avec Sabastien Dyer (candidat à la maîtrise co-supervisé avec le Dr. Fred Gaidies, Carleton University). Des contraintes de temps sur les différents évènements métamorphiques et de déformation sont obtenues grâce à pétrochronologie U-Pb sur zircon, monazite et xenotime et Lu-Hf sur grenat. Les analyses microstructurales, incluant les micro-textures de recristallisation dynamique et l’orientation préférentielle des axes cristallographique du quartz, sont utilisées pour caractériser les conditions de déformation dans les zones de cisaillement de la région. Finalement, la géochronologie Ar/Ar in situ sur mica blanc est utilisée pour contraindre l’âge de refroidissement des unités et l’âge de réactivation de certaines structures de déformation.

Collaborateurs externes

  • Dr. John Cottle (University of California in Santa Barbara, USA)
  • Pétrochronologie Laser Ablation Split Stream (LASS) U/Th-Pb sur monazite et xenotime
  • Dr. Jim Crowley (Boise State University, Idaho, USA)
  • Géochronologie LA-ICPMS U-Pb sur zircon
  • Dr. Jamie Cutts (University of British Columbia, Vancouver)
  • Géochronologie Lu-Hf sur grenat
  • Dr. Dawn Kellett (Commission géologique du Canada, Dartmouth, Nouvelle-Écosse)
  • Géochronologie Ar/Ar sur mica blanc
  • Dr. Clare Warren (Open University, UK)
  • Géochronologie Ar/Ar in-situ sur mica blanc
  • Dr. Alex Zagorevski (Commission géologique du Canada, Ottawa, Ontario)
  • Géochimie et évolution tectonique de la Cordillère canadienne

Activités scientifiques

Lecteur critique (reviewer) pour les journaux suivants :
  • Geology
  • Island Arc
  • Journal of Geophysical Research: Solid Earth
  • Journal of Metamorphic Geology
  • Precambrian Research
  • Tectonophysics

Publications

Articles scientifiques révisés par les pairs

Soucy La Roche R, Godin L (2019). Inherited Cross‐Strike Faults and Oligocene–Early Miocene Segmentation of the Main Himalayan Thrust, West NepalJournal of Geophysical Research: Solid Earth 124 (7), 7429-7444.

DOI: 10.1029/2019JB017467

Soucy La Roche R, Godin L, Cottle JM, Kellett DA (2019). Tectonometamorphic evolution of the tip of the Himalayan metamorphic core in the Jajarkot klippe, west Nepal. Journal of Metamorphic Geology 37, 239-269.

DOI: 10.1111/jmg.12459

Godin L, Soucy La Roche R, Waffle L, Harris LB (2019). Influence of inherited Indian basement faults on the evolution of the Himalayan orogen. Geological Society, London, Special Publications 481, 251-276

DOI: 10.1144/SP481.4

Soucy La Roche R, Godin L, Cottle JM, Kellett DA (2018). Preservation of the early evolution of the Himalayan middle crust in foreland klippen: insights from the Karnali klippe, west Nepal. Tectonics 37, 1161-1193.

DOI: 10.1002/2017TC004847

***Winner of the David Elliot Best Paper Award from the Canadian Tectonics Group***

Soucy La Roche R, Godin L, Crowley JL (2018). Reappraisal of emplacement models for Himalayan external crystalline nappes: The Jajarkot klippe, western NepalGSA Bulletin 130 (5-6), 1041-1056.

DOI: 10.1130/B31799.1

Soucy La Roche R, Godin L, Cottle JM, Kellett DA (2016). Direct shear fabric dating constrains early Oligocene onset of the South Tibetan detachment in the western Nepal Himalaya. Geology 44 (6), 403-406.

DOI: 10.1130/G37754.1

Soucy La Roche R, Gervais F, Tremblay A, Crowley JL, Ruffet G (2015). Tectono-metamorphic history of the eastern Taureau shear zone, Mauricie area, Quebec: Implications for the exhumation of the mid-crust in the Grenville Province. Precambrian Research 257, 22-46.

DOI: 10.1016/j.precamres.2014.11.012

Thèses, rapports et autres publications
Zagorevski, A., Soucy La Roche, R., Golding, M., Joyce, N., Regis, D. & Coleman, M. (2018). Stikinia Bedrock, British Columbia and Yukon: GEM2 Cordillera Project, report of activities 2018; Geological Survey of Canada, Open File 8485, 12 p.
DOI: 10.4095/311325
Soucy La Roche, R. (2018). Tectonometamorphic evolution of the Karnali and Jajarkot external crystalline klippen, Western Nepal Himalaya. [Ph.D.]: Queen’s University, Kingston, 291 p.
Soucy La Roche, R. (2016) The Oldest Strand of the South Tibetan Detachment in Nepal, TravelingGeologist.com, August 14th 2016.
Soucy La Roche, R. (2015). Photograph of the month. Journal of Structural Geology 76, iii.
DOI: 10.1016/S0191-8141(15)00120-0
Soucy La Roche, R. (2011). The origin and tectono-metamorphic history of the Whitewater metamorphic suite, Tulsequah Glacier area (104K/13), north-western British Columbia. [BSc]: University of Ottawa, Ottawa, 52 p.
Conférences
Soucy La Roche, R., Godin, L., Cottle, J. M. & Kellett, D. A. (2019). Les klippes externes de l’Himalaya, la clé pour comprendre l’évolution précoce de l’orogène du Grenville? Québec Mines, Quebec City, Quebec.
Soucy La Roche, R., Dyer, S., Cottle, J. M., Zagorevski, A. & Gaidies, F. (2019). Monazite and xenotime laser ablation split-stream petrochronology, a proposed method to decipher the complex metamorphic evolution of the Yukon-Tanana terrane, northern Canadian Cordillera. GSA annual meeting, Phoenix, Arizona. Abstract 199-7.
Soucy La Roche, R., Godin, L., Cottle, J. M. & Kellett, D. A. (2019). A multifaceted approach to date tectonically-driven exhumation of the Himalayan middle crust. GSA annual meeting, Phoenix, Arizona. Abstract 217-10.
Soucy La Roche, R. & Zagorevski, A. (2018). Origin of the Florence Range, Boundary Ranges and Whitewater metamorphic suites, Yukon-Tanana terrane, northwestern British-Columbia, Yukon Geoscience Forum, Whitehorse, Yukon.
Soucy La Roche, R., Godin, L., Cottle, J. M. & Kellett, D. A. (2018). Long-lived cross-strike structures and lateral segmentation of the Main Himalayan thrust, west Nepal. EGU general assembly, Vienna, Austria, abstract EGU2018-9666.
Soucy La Roche, R., Godin, L. & Cottle, J. M. (2017). Abrupt along-strike variations in the P-T-t evolution of the Himalayan middle crust: Insights from western Nepal klippen. GAC-MAC meeting, Kingston, Ontario, abstract volume 40: 355.
Soucy La Roche, R., Godin, L., Cottle, J. M. & Kellett, D. A. (2017). Direct dating of a shear fabric: An example from a Himalayan shear zone. GAC-MAC meeting, Kingston, Ontario, abstract volume 40: 354.
Godin, L., Waffle, L., Harris, L. B. & Soucy La Roche, R. (2017). Influence of inherited Indian basement faults on the evolution of the Himalayan Orogen. GAC-MAC meeting, Kingston, Ontario, abstract volume 40: 127.
Soucy La Roche, R., Godin, L. & Cottle, J. M. (2016). Abrupt along-strike variations in the P-T-t evolution of the Himalayan middle crust: Insights from western Nepal klippen. 36th CTG annual workshop, Bracebridge, Ontario, abstract volume 36: 44.
Gervais, F., Soucy La Roche, R., Jannin, S., Brodeur-Grenier, A., Turlin, F. & Trapy, P.-H. (2016). Testing new ideas in the Grenville Province. GSA-NE annual meeting, Albany, New York, abstract volume 48 (2): paper 2–2.
Soucy La Roche, R., Godin, L., Cottle, J. M., & Kellett, D. A. (2015). Karnali and Jajarkot klippen in western Nepal Himalaya inconsistent with tectonic wedging model predictions. AGU Fall Meeting, San Francisco, California, abstract T13C-3019.
Kellett, D. A., Cottle, J. M., Godin, L., Grujic, D., Larson, K. & Soucy La Roche, R. (2015). Discussion starter: the case for channel flow during the development and emplacement of Himalayan middle crust (Invited). AGU Fall Meeting, San Francisco, California, abstract T24B-06.
Braden, Z., Godin, L., Yakymchuk, C., Kellett, D. A., Cottle, J. M. & Soucy La Roche, R. (2015). Hinterland-to-foreland structural evolution of the base of the Himalayan metamorphic core. AGU Fall Meeting, San Francisco, California, abstract T13C-3020.
Soucy La Roche, R., Godin, L. & Cottle, J. M., (2015). Syn-compression normal-sense low-angle detachment in the Himalayan foreland, western Nepal: Implications for orogenic models. AGU-GAC-MAC-CGU meeting, Montreal, Quebec, abstract volume 38: 501–502.
***Winner of an Outstanding Student Paper Award***
Soucy La Roche, R., Gervais, F., Tremblay, A., Crowley, J. L., & Ruffet, G. (2015). Tectono-metamorphic history of the eastern Taureau shear zone, Mauricie area, Québec: Implications for the exhumation of the mid-crust in the Grenville Province. AGU-GAC-MAC-CGU meeting, Montreal, Quebec, abstract volume 38: 508–509.
Soucy La Roche, R., Godin, L., & Braden, Z. (2014). Recognition of the South Tibetan detachment in the Karnali klippe, western Nepal: Implications for emplacement of Himalayan external crystalline nappes, CTG annual workshop, Sudbury, Ontario, abstract volume 34: 14-15.
Soucy La Roche, R., Godin, L., & Braden, Z. (2014). Recognition of the South Tibetan detachment in the Karnali klippe, western Nepal: Implications for emplacement of Himalayan external crystalline nappes, in Montomoli C. et al., eds., proceedings for the 29th Himalaya-Karakoram-Tibet workshop, Lucca, IT, p. 155.
Soucy La Roche, R., Tremblay, A., Gervais, F. & Crowley, J. L. (2013). Combining classical thermobarometry with simultaneous acquisition of trace element and isotopic compositions for thermometry and U-Pb geochronology by laser ablation; an example from the Taureau Shear Zone, central Grenville Province, Quebec.  GSA-NE annual meeting, Bretton Woods, New Hampshire, abstract volume 45: 97.
Soucy La Roche, R., Tremblay, A. & Gervais, F. (2012). Structural history and kinematics of the Taureau shear zone, Lanaudière-Mauricie area, Grenville Province — Preliminary results.  GAC-MAC meeting, St. John’s, Newfoundland, abstract volume 35: 132.
Soucy La Roche, R., Tremblay, A. et Gervais, F. (2012). Structure et métamorphisme du domaine de Mékinac-Taureau, province de Grenville, région de la Mauricie. Congrès annuel des étudiants du GÉOTOP, Forêt-Montmorency, Québec, Résumé p. 87.
Zagorevski, A., Soucy La Roche, R., & Kamo, S. (2012). The Whitewater Complex, Northwest BC: Implications for Yukon-Tanana Terrane Correlations. Mineral Exploration Roundup, Vancouver, British-Columbia.