LA CONVERGENCE LITHOSPHERIQUE ET SES EFFETS 1 : CONVERGENCE ET COLLISION

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1 LA CONVERGENCE LITHOSPHERIQUE ET SES EFFETS 1 : CONVERGENCE ET COLLISION I- DES TEMOINS D UN ANCIEN OCEAN AU NIVEAU DES ALPES FRANCO-ITALIENNES. a- RAPPELS. A- LES TEMOINS D UNE ANCIENNE MARGE PASSIVE : la marge européenne. MARGE PASSIVE : bordure d une lithosphère continentale qui a subi l extension associée à la formation de la lithosphère océanique : il s agit des endroits ou se produit l accrétion OCEANIQUE. RIFTING : action de distension de la lithosphère continentale qui précède l apparition de la lithosphère océanique. Marge passive RIFTING ACCRETION OCEANIQUE b- Des structures caractéristiques des marges passives : les blocs basculés. Une marge passive est caractérisée en partie par des BLOCS BASCULES qui témoignent de la distension de la lithosphère océanique. Ces blocs apparaissent après la mise en place de FAILLES NORMALES dont l inclinaison provoque le basculement des blocs.

2 c- Des formations sédimentaires typiques des marges passives. Rappel : La marge passive est recouverte d eau donc des sédiments vont s y déposer. Sédiments DETRITIQUES : issus de l érosion des roches de la croûte continentale. Sédiments BIOCHIMIQUES : issus de l accumulation de coquilles calcaires ou siliceuses d animaux ou de végétaux marins. 1- Structure des dépôts sédimentaires : Sédiments ANTE-RIFT Sédiments SYN-RIFT Sédiments POST-RIFT Dans le cas des sédiments syn-rift et post-rift, l épaisseur des sédiments va varier selon les lieux de dépôts. Les creux des blocs basculés vont recueillir beaucoup de sédiments contrairement à la crête. 2- La nature des sédiments témoigne aussi de l histoire du rifting. La mer qui recouvre la lithosphère continentale au début du rifting est peu profonde et donc soumise à des périodes d évaporation : les sédiments qui s y déposent sont d abord détritiques puis forment des roches sédimentaires de type EVAPORITE (gypses par exemple). Quand le rifting se poursuit la mer devient de plus en plus profonde car la lithosphère s abaisse de plus en plus : des roches sédimentaires marines apparaissent avec des fossiles d animaux vivants en zone profonde. B- Les témoins d une ancienne lithosphère océanique. Dans le massif du Chenaillet on observe à l effleurement des BASALTES dont la formes et la composition est la même que celle des basaltes en COUSSINS prélevés dans les fonds océaniques actuels. Ces basaltes recouvrent en plus des GABBROS. Les Gabbro recouvrent eux-mêmes des PERIDOTITES SERPENTINISEES (dont l aspect du à une altération hydrothermale est celui d une peau de serpent). Cet ensemble et série de roches dans les Alpes est appelé : COMPLEXE OPHIOLITIQUE (= un ophiolite). Il témoigne donc d une ancienne lithosphère océanique qui se trouve aujourd hui a plus de 2000 m d altitude. Les sédiments permettent de dater cette lithosphère.

3 II- DES TEMOINS D UNE ANCIENNE SUBDUCTION AU NIVEAU DES ALPES FRANCO-ITALIENNES. A- LES TEMOINS D UN METAMORPHISME DU A LA SUBDUCTION DE ROCHES DE LA CROUTE OCEANIQUE. On observe à l est du Chenaillet, des métagabbros caractérisés par des auréoles de glaucophane autour des plagioclases et pyroxènes. Or le glaucophane se forme (voir chapitre 1) par réaction entre le plagioclase et le pyroxène soumis a une augmentation de pression. On a ici un metamorphisme typique de zone de subduction avec un métagabbro de type SCHISTES BLEUS (mp,bt). Un peu plus à l est, au Mont Viso en Italie on trouve des roches du faciés ECLOGITE (hp,bp) avec des minéraux tels que jadéite et grenat : il s agit donc de roches de la croûte océanique ayant subi un métamorphisme à forte profondeur en zone de subduction. B- SIGNIFICATION DE LA REPARTITION DES ROCHES METAMORPHIQUES. La présence de métagabbros à glaucophane et des éclogites ainsi que leur disposition d ouest en est montrent : - Après la distention associée à l accrétion océanique la tectonique s est inversée : la plaque EURASIATIQUE et la plaque ADRIATIQUE se sont mises à se rapprocher l une de l autre. - Cette convergence a provoqué la subduction de la lithosphère océanique de la plaque EURASIATIQUE sous la lithosphère ADRIATIQUE ; III- DES TEMOINS D UNE COLLISION A L ORIGINE DES ALPES FRANCO-ITALIENNES. A- DES TEMOINS VISIBLES EN SURFACE : plis, failles inverses et charriages. Sous l effet de forces de COMPRESSION, les roches de la lithosphère océanique ont subi deux types de déformations selon leur nature et leur profondeur : - Une DEFORMATION SOUPLE (ou plastique) : présence de PLIS qui parfois sont si importants qu ils aboutissent à un chevauchement. - Une DEFORMATION CASSANTE : certaines roches se sont rompues : présence de FAILLES INVERSES qui traduisent un raccourcissement global de la croûte. Lorsque les failles inverses sont proches de l horizontal et que les mouvements de compression sont très importants, alors ont observe un déplacement de roches sur plusieurs kilomètre aboutissant a des NAPPES DE CHARRIAGE (les roches déplacées recouvrent des roches qui leur sont complètement différentes en âge et en nature). B- DES TEMOINS VISIBLES EN PROFONDEUR. Le profil ECORS (étude de la croûte continentale et Océanique par réflexion et réfraction sismique) permet de montrer que sous la chaîne de montagne la croûte a une épaisseur qui peut atteindre 70 km. D immenses nappes de roches se sont empilées les unes sur les autres pour former un PRISME DE COLLISION qui augmente l épaisseur de la croûte. La croûte alors plus lourde que la surface va s enfoncer dans le manteau et créer une RACINE CRUSTALE à la base de la chaîne de montagne. RACCOURSSISSEMENT et EPAISSISSEMENT de la lithosphère continentale.

4 Racine Crustale Enfoncement du MOHO ( ) IV- L EVOLUTION TARDIVE DE LA CHAINE DE COLLISION. A- UNE EVOLUTION EN SURFACE = L EROSION. Les reliefs sont soumis à une érosion intense sous l effet des agents climatiques : Destruction des reliefs. Diminution ++ de l épaisseur et du poids de la croûte continentale. Remontée isostatique de la racine crustale par le principe d Archimède. Cette érosion + rééquilibrage isostatique = retour d une épaisseur normale. Les roches profondes arrivent à la surface. B- UNE EVOLUTION EN PROFONDEUR = phénomènes métamorphiques et magmatiques. Au sein de la croûte continentale épaisse on a (mp,mt) ce qui est différent des conditions des zones de subduction (hp ou mp, bt). La température est parfois si élevée qu elle entraîne une FUSION PARTIELLE des roches de la CROUTE CONTINENTALE : un magma se forme et forme des roches plutoniques que l on appellera des GRANITES D ANATAXIE.

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