Chapitre 2 : la convergence lithosphérique, contexte de formation des chaînes de montagnes M. Martin

On observe une série de failles plus ou moins parallèles orientées Nord-Est / Sud-Ouest Ce sont des failles normales, elles sont les témoins d’une phase d’extension. On observe deux failles normales parallèles entre elles, ce qui découpe des blocs en position basculée. = phase d’extension avec une structure semblable à celle d’une marge passive L’ensemble est recouvert par un chevauchement. = phase de compression. L’extension a précédé la compression. On observe une faille d’extension. Les premiers sédiments déposés sont datés du Trias. Ils montrent qu’à cette époque l’ouverture océanique était commencée. Association basalte, gabbros, péridotite caractéristique de la croûte océanique. La présence de radiolarites est le témoin d’un océan d’au moins 4 à 5 Km de profondeur. Ophiolites: Métabasaltes en coussins, Métagabbros, serpentinites

La modification consiste en l’apparition de couronnes de hornblende autour des pyroxènes. Ce minéral s’est donc formé après le pyroxène. Sa formation montre un hydratation et T < 700 °C. C’est un témoin d’un refroidissement par rapport au gabbro de référence. La chlorite et l’actinote en auréole autour des cristaux de hornblende. Ils se sont donc formés après celui-ci. Chlorite et actinote suggère qu’il s’est produit une nouvelle hydratation accompagnée d’un refroidissement (T < 400 °C). Ces roches ne renferment pas les associations minérales caractéristiques des grandes profondeurs, elles n’ont pas subi de subduction. Structure grenue. Association de pyroxène et de feldspath plagioclase. Formation à T < 1000°C.

Gref = gabbro de référence G1 = gabbro à hornblende Marqueurs de la présence d’un océan aujourd’hui disparu: Blocs basculés séparés par des failles normales, structure correspondant à une marge passive. Affleurement avec des ophiolites (ancienne croûte océanique) associées à des radiolarites (grande profondeur) G2 G1 Gref Gref = gabbro de référence G1 = gabbro à hornblende G2 = gabbro à chlorite et actinote

la modification consiste en l'apparition de couronnes de hornblende autour des pyroxènes. Ce minéral s'est donc formé après le pyroxène. Sa formation révèle une hydratation avec T < 700 °C. Cette association corres­pond au faciès des amphibolites. Cette roche témoigne d'un refroidissement par rapport au gabbro de réfé­rence, sans augmentation de la profondeur. Le glaucophane est disposé en auréole autour du pyroxène. Il s'est donc formé après celui-ci. Cette association correspond au faciès des schistes bleus. D'après le graphe on peut observer que sa for­mation nécessite des pressions supérieures à 0,5 GPa, soit une profondeur supérieure à 20 km. Le métagabbro a donc enregistré un mouvement de descente. Le glaucophane est en relique entouré et traversé par des cristaux de chlorite et d'actinote qui se sont donc formés après lui. Ces deux nouveaux minéraux correspondent au faciès des schistes verts, témoins de pressions inférieures à 0,5 GPa. Ils montrent au contraire un mouvement de remontée.

L'association glaucophane, grenat jadéite est caractéristique du faciès éclogite et nécessite des conditions de pression supérieures à 1,2 GPa, soit au moins 40 km de profondeur. Témoin d'une subduction. Les boudins sont constitués d'un métaggabro éclogitique inclus en relique dans un matériau sans grenat et jadéite, soit un faciès schistes bleus. Cela témoigne donc d'une remontée de la roche. On retrouve le métagabbro éclogitique coupé par des filons avec chlorite et actinote, c'est-à-dire de faciès schistes verts. C'est aussi un témoin de la remontée de la roche. Coésite: formé à HP > 2,5 GPa, (P de 90 km). La couronne de quartz autour de la coésite témoigne de la remontée de la roche. Il s'agit ici d'une portion de croûte continentale ayant subi une subduction jusqu'à une profondeur d'au moins 90 km Zonation d’Ouest en Est: Schistes verts < 30 km de profondeur, Schistes bleus: 20 à 40 km de profondeur, Eclogites > 40 km de profondeur. C’est la direction de la subduction.

Les métagabbros du Queyras ont subi une température maximum de 400 °C, ceux du mont Viso une température de 500 à 600°C ; ceci à la même période : 50 à 55 Ma. Cette différence est à mettre en relation avec la profondeur supérieure atteinte par les roches du mont Viso. Ensuite ces roches se sont refroidies (300°C puis 100°C), elles sont donc remontées vers la surface. Cela confirme que les roches de ces deux affleurements sont des témoins d'une lithosphère océanique en subduction vers 50 à 55 Ma.

Conclusion: Certaines roches qui affleurent dans les Alpes sont des marqueurs minéralogiques des conditions de pression et de température d'une subduction. Les roches du Queyras et du mont Viso étaient en subduction à la même époque : 50 à 55 Ma. Les roches du mont Viso correspondent à une partie plus basse de la lithosphère océanique plongeante. La lithosphère continentale est entrée en subduction plus tard. Q1 Réf Q2 V1 Réf = gabbro de référence Q1 = métagabbro Queyras 1 Q2 = métagabbro Queyras 2 V1 = métagabbro éclogitique du Mont Viso DM = échantillon de Dora Maira DM

CONCLUSION GENERALE: Les Alpes contiennent des indices des deux régimes tectoniques qui se sont succédés au cours de leur histoire :   des témoins de marges passives (failles normales, blocs basculés) et des fragments de croûte océanique (ophiolites) qui témoignent d'une phase d'extension, avec ouverture d'un « océan alpin » au Jurassique ; des témoins minéralogiques (certaines ophiolites) des conditions de pression et de tem­pérature d'une subduction, qui sont des preuves d'une phase de compression, suite au changement de mouvement relatif entre les plaques européenne et africaine. Ceci correspond au plongement de la plaque européenne sous la plaque africaine ; le raccourcissement et l'épaississement de la lithosphère (reliefs élevés, plis, failles, charriages, racine crustale) témoignent de la collision continentale, suite à la disparition du domai­ne océanique. Des vestiges de la croûte océanique ont été portés en altitude lors de la collision. Certains d'entre eux ont échappé à la subduction (massif du Chenaillet), tandis que d'autres ont été ramenés en surface, après avoir subi la subduction (massif du Queyras, mont Viso).