Les Pyrénées - Espace d`authentification univ

Institut Universitaire Européen de la Mer
Licence Sciences et Techniques, mention Bio-STU s.6
Les Pyrénées
ARNAUD AGRANIER
I.U.E.M.
[email protected]
02 98 49 87 07
PLAN
Introduction
1. Morphologie, présentation générale
2. La structure
3. Les formations anté-mésozoïque
4. Les formation post-Hercyniennes
5. Histoire géodynamique
En substance :
Les Pyrénées constituent un fragment de chaîne de montagne s’étendant de la côte
Atlantique de l’Espagne à la Provence.
Chaîne « Pyrénéo-Provençale ».
Résultat de déformation et mouvements du Trias à l’Oligocène.
Mouvements surtout décrochants, parfois extensifs et compressifs.
Des subsidences locales accompagnent les mouvements extensifs (avec sédimentation)
Des bassins flexuraux (tectonisés à présent) se trouvent à l’avant de la chaîne au début
de sa formation.
La tectonique compressive (structures les plus visibles) affecte le substratum antétriasique comme les sédiments postérieurs.
La chaîne est à présent disloquée par les mouvements oligo-miocènes ayant entrainé
l’ouverture de l’Atlantique.
1. Morphologie, présentation générale
400 km E-W relativement symétrique
Versant N étroit et abrupte au dessus du bassin
d’Aquitaine
Versant S en paliers progressifs vers le bassin de l’Ebre
Structure en éventail
Faisceau montagneux ! contact entre le bloc ibérique et le bloc ouest-Europe
Particularité :
Série sédimentaires plissées / grande quantité de terrains paléozoïques et précambriens
Particularité :
Série sédimentaires plissées / grande quantité de terrains paléozoïques et précambriens
2. La structure
Vaste affleurements de matériel ancien correspondant aux zones frontalières les
plus élevées flanquées de régions où prédominent les terrains secondaires plissés
Trois grands domaines :
zone primaire axiale
zone N. Pyrénéenne
zone S. Pyrénéenne
Chaque zone possède ses caractéristiques paléogéographiques, sédimentaires et
tectoniques, magmatiques et métamorphiques propres.
Trois grands domaines :
zone primaire axiale
zone N. Pyrénéenne
zone S. Pyrénéenne
La haute chaîne (3404m) = zone axiale chevauche au nord (FNP) la zone Nord
pyrénéenne qui chevauche elle-même la zone sous-pyrénéenne (CFNP).
Tectoniquement la zone la plus active = la zone N.
On a un AXE TECTONIQUE au N le long du front N. Pyrénéen
On a un AXE TECTONIQUE au N le long du front N. Pyrénéen
déversement en EVENTAIL
organisation lithologique ! organisation tectonique
Au N de la faille N. Pyrénéenne ! mésozoïque, cénozoïque, rares terrains primaires
Dissymétrie E-W en
profondeur
Histoire tectonique polyphasée complexe débutée au précambrien
Déformation varisque ! plis redressés N110
Déformation alpine ! écailles déplacement vers le S
Les éléments paléozoïques au N du front pyrénéen correspondent à des blocs
provenant de la zone centrale
Double chevauchement :
FNP
z. Axiale
z. N.Pyrénenne
CFNP
z. Sous Pyrénenne
Structuralement les Pyrénées se prolongent à l’Est dans les Maures
Le profil ECORS
!Reconstitutions
Mais ce sera pour le
prochain chapitre
3. Les formations anté-mésozoïque
a. Cycle précambrien
Revêtements de sédiments métamorphisés :
Marbres
anciennes arkoses
séries détritiques de plateforme
Anciennes roches volcaniques acides
Zone axiale : parties Catalane et Ariégeoise (Carigu, Hpspitalet, Aston, Roc de France)
Zone N Pyrénéenne : Agly, St Barthélémy, Castillon, Ursaya
Etude difficile
Orthogneiss oeillés pour l’essentiel (ancien granitoïdes porphyriques d’affinité calcoalcaline)
Carigu = 535 Ma (Cadomien)
b. Cycle Varisque
Cambrien:
Série épizonale pélitique
Ordovicien:
Grésopélitique
Carbonates
conglomérats
volcanisme acide
phase orogénique calédonienne pour certains ! phases
taconique et éohercynienne
Silurien: ampélites pyriteuses (schistes bitumineux) ! réducteur
diversification des facies sédimentaires
Fin Dévonien: détritisme = signe de du début de l’orogenèse varisque
temps
Tectonique Varisque polyphasée
Variable d’un secteur à l’autre
Plis droits N110 et E-W
Métamorphisme épi-catazonal assez BP.
Granitoïdes en association avec quelques laves basiques
Batholites (surtout granodioritiques) entre 340 et 330 Ma.
Fin de la phase ! molasses (Trias) = démantèlement de la chaîne et présence de
grands bassins au front.
4. Les formations post-Hercyniennes
Grande variabilité latérale
dans les sédiments
a. Le Trias
a. Le Trias
Plissement et sédimentation continentale dans petits
bassins discordants associés à de minces couches de
charbon.
Bundsandtein : sédimentation molassique = grès
rouges et conglomérats. Démantèlement
Muschelkalk : Calcaires à passées marneuses et
dolomie. Contexte marin.
Keuper : Evaportites = sel, gypse et anhydrite. Milieu
lagunaire. + magmatisme filonien basique
On a donc un cycle marin complet transgression,
régression.
b. Le cycle pré aptien
début de la
phase
pyrénéenne
b. Le cycle pré aptien
Au jurassique inférieur ! nouvelle transgression
Jusqu’au crétacé inférieur
On rencontre dans cette période :
calcaires bioclastiques
calcaires oolithiques
passées marneuses
discontinuités et lacunes locales
Rq: le passage au crétacé inf. se fait de façon discontinue avec bauxite
C’est le début de l’ouverture de l’Atlantique .
c. Le cycle Aptien-Albien
Ouverture du Golf de Gascogne (Atl. N.)
Flyshes au N de la zone Axiale
(subsidence).
Sur la marge S. dépôt + grossiers
(poudingues de Mendibelza)
Les flyshes sont enfouis par subsidence ++ ! Métamorphisme : flyshes ardoisiers
en parallèle des roches magmatiques se mettent en place
+ roches ultrabasiques (voir plus loin)
Activité crustale distensive à cette époque
d. Crétacé sup. :
Au cénomanien, transgression généralisée : Calcaires néritiques dans les zones
paléozoïques.
Dans le sillon N. les flysches continuent à se déposer ! épaisseurs importantes.
d. Crétacé sup. :
Au cénomanien, transgression généralisée : Calcaires néritiques dans les zones
paléozoïques.
Dans le sillon N. les flysches continuent à se déposer ! épaisseurs importantes.
Régression à la fin du Crétacé : partie orientale émergée au Maestrichien
Nouvelle transgression surtout dans le sillon N ! sédiments marins sur les flysches.
+ épais complexe détritique = poudingues de Palassou jusqu’au début éocène.
d. Crétacé sup. :
Au cénomanien, transgression généralisée : Calcaires néritiques dans les zones
paléozoïques.
Dans le sillon N. les flysches continuent à se déposer ! épaisseurs importantes.
Régression à la fin du Crétacé : partie orientale émergée au Maestrichien
Nouvelle transgression surtout dans le sillon N ! sédiments marins sur les flysches.
+ épais complexe détritique = poudingues de Palassou jusqu’au début éocène.
Démantèlement de la chaîne N = phase pyrénéenne à proprement parler.
Phase paroxysmale de l’orogenèse au Bartonien (fin Eocène = 40-37 Ma)
Quelques dépôt Néogènes dans la bordure du bassin d’Aquitaine.
e. Le crétacé du point de vu tectonique :
Parfois en contexte HT = « métamorphisme pyrénéen »
Décrochements Sénestres E-W et raccourcissement N-S
Nombreuses et importantes failles normales
(Ces failles seront souvent reprises en compression à l’éocène)
Elles limitent des bassins subsidants d’orientations variables
5. Reconstitution géodynamique
Au Permien-Trias, l’ensemble France – Espagne est inclus dans la chaîne
Hercynienne en voie d’effondrement gravitaire.
La géographie est très différente de l’actuelle : L’Espagne et tout se qui se situe
au sud du FNP était au NW de la position actuelle. A l’emplacement actuel de
Perpignan se trouvait le bloc Corso-Sarde alors membre de l’Ibérie (pas sur la
figure).
Au Permien-Trias, l’ensemble France – Espagne est inclus dans la chaîne
Hercynienne en voie d’effondrement gravitaire.
La géographie est très différente de l’actuelle : L’Espagne et tout se qui se situe
au sud du FNP était au NW de la position actuelle. A l’emplacement actuel de
Perpignan se trouvait le bloc Corso-Sarde alors membre de l’Ibérie (pas sur la
figure).
La Méditerranée n’existe pas, l’Atlantique non plus.
Puis l’ensemble Ibérico-Corso-Sarde se détache de la France et se met à
Coulisser vers l’Est en créant une faille transformante (futur FNP).
Au Permien-Trias, l’ensemble France – Espagne est inclus dans la chaîne
Hercynienne en voie d’effondrement gravitaire.
La géographie est très différente de l’actuelle : L’Espagne et tout se qui se situe
au sud du FNP était au NW de la position actuelle. A l’emplacement actuel de
Perpignan se trouvait le bloc Corso-Sarde alors membre de l’Ibérie (pas sur la
figure).
La Méditerranée n’existe pas, l’Atlantique non plus.
Puis l’ensemble Ibérico-Corso-Sarde se détache de la France et se met à
Coulisser vers l’Est en créant une faille transformante (futur FNP).
Ce mouvement a lieu essentiellement au Crétacé moyen et supérieur.
Il accompagne l’ouverture de la Atlantique Central puis du Golf de Gascogne.
Ce mouvement de coulissage/rotation n’est pas parfait.
!Composante extensive + décrochement ! pull apparts locaux.
A l’ouest ce déplacement entraîne l’ouverture duy golf de Gascogne (lithosphère
océanique).
Cette extension a plusieurs conséquences dans le Pyrénées :
-Phénomènes extensifs variables dans le temps et l’espace ! paléogéographie très
instable et donc sédimentation variable (voir chapitre précédent).
-L’amincissement (dissymétrique) de la lithosphère induit une remonté en surface de
croute inf. et de manteau + resserrement des isothermes, fait remonter de
l’asthénosphère sur une bande étroite le long de la zone de coulissement.
Cette extension a plusieurs conséquences dans le Pyrénées :
-Phénomènes extensifs variables dans le temps et l’espace ! paléogéographie très
instable et donc sédimentation variable (voir chapitre précédent).
-L’amincissement (dissymétrique) de la lithosphère induit une remonté en surface de
croute inf. et de manteau + resserrement des isothermes, fait remonter de
l’asthénosphère sur une bande étroite le long de la zone de coulissement.
!très fort gradient thermique au mésozoïque ! le « métamorphisme pyrénéen »
+ baisse de ma pression dans l’asthénosphère ! fusion partielle avec magmatisme
tholéïtique et alcalin.
A la fin du crétacé sup, le coulissage ne s’accompagne plus d’extension mais de
serrage.
La croûte précédemment amincie est comprimée, tectonisée et vient se ficher dans
l’Espagne. Les morceaux de croute inf et de manteau sont expulsés vers le haut et
forment les massifs de granulite et de lherzolite (voir plus loin).
Cette compression ! formation des chevauchements et de reliefs locaux.
A l’avant des chevauchement s’installent des bassins subsidents (bassins flexuraux).
La forte subsidence des sédiments détritiques grossiers (érosion des reliefs voisins)
explique la grande épaisseur des des terrains crétacé sup./paléocène inf.
A la fin du Crétacé sup. le serrage est très
intense.
Il n’y a plus de de mouvements décrochants
mais seulement de la convergence N-S.
Développement de structures compressives
visibles en France et en Espagne.
Cette compression dure tout l’éocène mais le
paroxysme est d’âge variable dans l’espace.
A partir de l’Oligocène, les mouvements intenses cessent. La chaîne devient la proie de
l’érosion, son piedmont est recouvert en discordance par ses produits de
démantèlement. L’ouverture du bassin Algéroi-provençal (et du golf du Lyon) sépare
finalement la chaîne en deux (Pyrénées et Provence) et donne au sud de la France son
visage actuel.
6. Un concernant le massif de Lherz
FIN