La convergence lithosphérique et ses effets Chapitre 2 Convergence et collision
I. Caractéristiques des chaînes de collision
1. Marqueurs morphologiques : Des reliefs élevés
2. Marqueurs tectoniques : Plis Le fameux «chapeau de Gendarme» près de St Claude (Jura)
2. Marqueurs tectoniques : Failles inverses :
2. Marqueurs tectoniques : Chevauchements / charriages :
2. Marqueurs tectoniques : Chevauchements / charriages : Charriage : déplacement, sur de grandes distances (de l'ordre de plusieurs kilomètres au moins), de tranches de roches, les "nappes de charriage", qui viennent ainsi s'empiler sur les roches non déplacées, qualifiées donc d'autochtones
3. Marqueurs pétrographiques : Socle qui affleure :
3. Marqueurs pétrographiques : Roches sédimentaires très déformées
3. Marqueurs pétrographiques : Présence de lithosphère océanique peu (Chenaillet) ou très (Viso) métamorphisée Pillow-lava du Chenaillet
4. Marqueurs structuraux profonds :
Caractéristiques des chaînes de collision - Conclusion Les chaînes de collision sont des frontières de convergence marquées par un raccourcissement horizontal de la LC, du aux forces de compression. Ce raccourcissement (de 3 à 4 fois) des mouvements verticaux à l origine d un épaississement de la LC reliefs >0 importants.
II. Les témoins du passé océanique des Alpes
1. Des roches témoins de l océan disparu a) Les ophiolites du Chenaillet : Pillow-lavas MétaGabbros Serpentinite
1. Des roches témoins de l océan disparu a) Les ophiolites du Chenaillet : schéma
1. Des roches témoins de l océan disparu b) Les gabbros du Chenaillet : - Métagabbros à hornblende : - Métagabbros à chlorite et actinote.
Les Gabbros du Chenaillet sont des Métagabbros de lithosphère océanique issus d un métamorphisme hydrothermal. Les MG du Chenaillet n ont donc pas été enfouis ; ils sont les témoins d une ancienne LO non subduite, charriée par obduction au moment de la collision.
1. Des roches témoins de l océan disparu c) Les roches sédimentaires océaniques : - Calcaires à Ammonites Calcaire rose à Ammonites (ChâteauQueyras)
1. Des roches témoins de l océan disparu c) Les roches sédimentaires océaniques : - Calcaires à Ammonites La dalle aux Ammonites (Digne)
1. Des roches témoins de l océan disparu c) Les roches sédimentaires océaniques : - Radiolarites : Roches sédimentaires résultant de l accumulation des tests siliceux de Radiolaires (animaux unicellulaires) qui actuellement se déposent dans les plaines abyssales (4000-5000m). Par principe d actualisme on suppose que l océan alpin était profond.
2. Des marges passives fossiles témoins d une extension continentale Faille normale Massif Du Rochail
2. Des marges passives fossiles témoins d une extension continentale Certains massifs des zones externes (Pelvoux, Taillefer ) présentent des affleurements de socle fracturé par des failles normales qui délimitent des blocs basculés de très grande taille. Entre ces blocs il y a des RS marines en grande quantité (surtout calcaires à Ammonites).
Le Taillefer Le Rochail Ouest Est Bloc basculé de la Mure Bloc basculé du Taillefer Bloc basculé des Grandes Rousses Jurassique supérieur et Crétacé (-96 à -154 Ma) : calcaires et marnes à ammonites et calpionelles Carbonifère (-295 à -355) : schistes noirs et conglomérats Jurassique inférieur et moyen (-154 à -205 Ma) : calcaires et schistes à ammonites, bélemnites et crinoïdes Socle primaire : roches magmatiques et métamorphiques Trias (-205 à -245 Ma) : dolomites très pauvres en fossiles Faille Ammonites et Bélemnites : mollusques marins pélagiques (nageant en pleine mer) Crinoïdes : organismes benthiques (fixés sur les fonds marins) Calpionelles : organismes unicellulaires marins pélagiques
Ces zones correspondent à l ancienne marge continentale européenne, témoin de la phase de rifting ayant entraîné l ouverture de l océan alpin. Ces marges passives sont déformées, témoins de la collision.
Des témoins du passé océanique des Alpes - conclusion Les marges passives fossiles, les ophiolites du Chenaillet dont les roches ont subi un métamorphisme hydrothermal, et la présence de différentes roches sédimentaires (dont les fossiles ont permis la datation) attestent l existence d un ancien océan.
III. Les marqueurs d une subduction anté-collision
1. Étude des métagabbros du Queyras : Actinote Plagioclases Glaucophane Pyroxène relique Présence de Glaucophane ces Métagabbros ont subi un métamorphisme de (HP, BT) et ont donc été enfouis par subduction. L actinote autour de la Glaucophane provient du rétrométamorphisme lors de la remontée
2. Métagabbros du Viso : Jadéite Grenats Eclogite = Roche métamorphique formée à HP. D après le domaine de stabilité des minéraux formés, on en déduit que les métagabbros du Viso ont été enfouis plus profondément que ceux du Queyras.
G2 G3 G4 G5 G1
Les marqueurs d une subduction anté-collision conclusion Les MG du Queyras et du Viso ont été enfouis lors de la subduction ; l augmentation de Pression est très importante par rapport à celle de la Température, entraînant un métamorphisme de (HP, BT) caractéristique des zones de subduction (faciès SB, éclogite). Puis ces roches sont remontées à la surface (il a donc fallu des forces très importantes pour les faire remonter, mécanisme??) et ont été métamorphisées de nouveau : P à T cte rétrométamorphisme avec apparition de nouveaux minéraux (voir diagramme (P, T, t)).
IV. BILAN : De l ouverture de l océan.
à la chaîne de montagnes
A vous de jouer!
Sources schémas : Livre TS SVT Bordas, ed. 2001 Site : http://www.geol-alp.com http://svt.ac-dijon.fr Photos S. Magdelaine sauf : Radiolarite : http://fr.academic.ru/dic.nsf/frwiki/1404783 Chenaillet et métagabbro : http://christian.nicollet.free.fr
Convergence et collision Réalisation Sylvie Magdelaine Avec (ordre d apparition) : Le Massif du Mt Blanc Le Chapeau de Gendarme Le Belvédère de la Cernaise Le Col du Lautaret Le Mt Pelvoux (Massif des Ecrins) Le prisme d accrétion tectonique Les pillow-lavas Le Massif du Chenaillet Les métagabbros Les Ammonites de Chateau-Queyras et de Digne Les Radiolarites Le Massif du Rochail Les Eclogites L océan Atlantique Le cirque du Glacier Noir (Ecrins)