le massif ardennais
publicité
LE MASSIF CENTRAL massif ancien : - très difficle à étudié très metamorphisé (conditions contraignantes de pression et température - racines de chaîne de montagne restes=> témoins de la chaîne hercynienne Aspect Actuel Affleurement : Nappes métamorphiques empillées - Gneiss/micaschistes Cambro- Ordovicien ne semblent pas avoir été déplacées Nappe inférieure (NIG) Chevauchement important Gneiss Nappe supérieure Gneiss et Eclogites (NSG)= restes de la nappe ophiolitique qui ont été métamorphisés Micaschistes (SS) (nord de Brive nord ouest de Lyon) Unité Epizonale Nappes de plusieurs km d’épaisseur qui date du Cambro-OrdovicienSilurien - Granites relativement anciens intra nappes : - formation lors de la subduction - lors de la collision : plutonisme Cuessi ? ( ↑ Température) nappe enfoncent celles qui sont en dessous => ↑ profondeur& Temp =>fusion partielle de la C.C ( coésite ≈70km) - Granites paléozoïques de la distension tardi- orogénique La grande majorité de la partie Sud du MC = zone interne de l’orogenèse Hercynienne (situation beaucoup plus profond dans la chaîne = fonte + intense temp +↑) Association avec du volcanisme Dévono- Dinantien +Début Carbonifère Volcanisme & dépôts sédimentaires au Permien => Lave acide +nuées ardentes /ignimbrites => Volcanisme très explosif associé au plutonisme du paléozoïque supérieur Bassin houiller Carbonifère- Permien ( Bassin de St Etienne ) Gd sillon houiller =Gd décrochement distentif =>Bassin distensif = Dépôt de Houiller Histoire essentiellement paléozoïque racine chaîne hercynienne Histoire post paléozoïque très lacunaire Très peu recouvert par la transgression du II aire Jurassique : totalement immergé peu de temps Oligocène : structuration importante = structuration distensive qui se poursuit jusqu’au miocène Cf. poly 3 2p7 La chaîne alpine est spatialement et temporellement connectée au Rift Ouest Européen. Celui-ci comprend, d’est en ouest : le graben de l’Eger, le graben du Rhin et les fossés d’effondrement du Massif Central Bassins d’avant chaîne (Plaine lémanique, bas Dauphiné… L’ensemble du système de grabens étant disposés concentriquement autour du front alpin. La formation de la racine lithosphérique dans les Alpes => la fin de l’Eocène (les données géochronologiques récentes sur le métamorphisme de haute pression dans les zones internes de la chaîne.) La progression vers l’ouest des déformations est attestée par les données stratigraphiques qui montrent que le chevauchement du Briançonnais sur la zone dauphinoise date du début de l’Oligocène la formation de la chaîne alpine est contemporaine de la formation des grabens et de la sédimentation dans le Massif Central. Limagne Allier&Loire vaste système Est-Fr jusqu’en Mer du Nord. distension pure forme un bassin dont la profondeur peut atteindre 3000m 2 Hypothèses quant à la distension : Relaxation temporaire des contraintes alpines à cette période Mise en place d’un rift continental qui aurait évoluer vers un océan s’il n’y avait pas eu l’orogenèse Alpine La force gravitaire de la racine lithosphérique dense induit de l'extension (1) dans la lithosphère adjacente et est responsable de l'épisode de déformation de type rift passif. Le flux asthénosphérique dû à l'enfoncement de la racine lithosphérique entraîne du matériel mantellique chaud à la base de la lithosphère adjacente. Ceci induit une érosion thermique (2) et un épisode de déformation de type rift actif (2) Cf. poly 3 3p5 On observe : - un amincissement de la lithosphère et de la croûte continentale = croûte anormalement fine ≈ 25km - phénomènes de bombement mantellique initie le volcanisme du MC La formation de la racine lithosphérique à l'Eo-Oligocène a induit de l'extension dans le Massif Central, qui s'est d'abord manifestée par une sédimentation au niveau de la mer, puis par une phase de volcanisme dispersé à l'Oligocène supérieur et au Miocène inférieur. A cette époque, la racine était probablement plus profonde qu'actuellement et était associée à une subduction crustale, comme le montre le métamorphisme de ultra-haute pression dans les unités crustales les plus internes de la chaîne. B) La formation de la racine lithosphérique a induit un flux asthénosphérique sous le Massif Central à l’origine d’une érosion thermique de la lithosphère et du développement de la phase volcanique majeure contemporaine d'une surrection du Miocène supérieur à l'actuel. Volcanisme du MC Cf. poly 3p7 Selon les Ages : - Charollais/Menât - Languedoc (Oligocène) - Forez –Limagne (Distension oligocène) Le magmatisme associé à cet épisode ne se développe pleinement qu’au moment de l’arrêt de la sédimentation, est restreint à la partie nord et dure principalement pendant le Miocène inférieur. Il s’interrompt au Miocène supérieur. Par contraste, la partie Sud connaît à la fin de l’Eocène et à l’Oligocène un épisode de sédimentation peu épaisse associé à un amincissement crustal négligeable. Cet épisode de sédimentation n’est pas suivi de volcanisme au Miocène inférieur , l’amincissement de la lithosphère n’étant pas suffisant pour provoquer une fusion adiabatique de l’asthénosphère. - Velay / Cantal (+ gd volcan européen) histoire complexe à partir du miocène C’est cependant dans cette région méridionale, au Miocène supérieur, se produit une importante érosion thermo-mécanique à la base de la lithosphère, conséquence du flux asthénosphérique engendré par l’enfoncement de la racine lithosphérique alpine à l’Eo-Oligocène. C’est l’époque de la phase volcanique majeure et de la formation des grandes provinces volcaniques du sud du Massif Central (Cantal, Deves, Veley, Aubrac, etc). s’est accompagné du soulèvement généralisé de la région. - Chaîne des Puits (+actifs + longtps = volcanisme IV )=> Volcanisme Alcalin( p° &t – importantes) Ce n’est que tardivement que cet épisode d’érosion thermique a gagné le nord provoquant une reprise de l’activité volcanique, dans des zones non affectées par l’extension oligocène (Monts Dore, Chaîne des Puys, Sioule, etc), et une surrection récente attestée par le relief inversé de nombreuses coulées telles que celles des côtes de Clermont(cf. Cheire) Cantal Cf. poly 4 1&2p8 Plusieurs successions : 1. Basaltes de Base ( + anc ) Fissures avec remontées en surface des basaltes- Emission de Coulées ( peu differencié) 2. Trachy-andésites + Ryolites Evolution de la nature chimique = Basique Alcalin (très différentié enrichi en silice – de Fe/Mg – cristallisation fractionnée) phénomènes explosifs = Caldera= Effondrements 3. Caldera de surface Contamination (Néo cantal) par materiel crustral => Phonolites + Andésite Chaîne des Puys Cf. poly4 p9 Volcans qui sont alcalins dont la différenciation ne dépasse pas les trachytes Volcanisme explosif Cônes : Lave assez fluide, s’écoule dans des vallées Mise en place de : - Cheire (= plateau basaltique à la surface très irrégulière) => Inversion de Relief - Basalte à l’affleurement (Forêts de Conifères) Dômes : augmentation de la teneur en silice => peu d’écoulement =>nuées ardentes, - émission de gaz à très haute température (S ,méthane, oxydes…) - cendres - lave en très fines gouttelettes ( 600°c ) - Pyroclastites - Ignimbrites Maar : Cf. poly 4 p11 rencontre entre le magma et une quantité d’eau : - rencontre une nappe phréatique par ex vaporisation instantanée de l’eau => ↑ du volume => explosion création un effondrement assez important création de fragments formation d’une dépression circulaire remplie d’eau qui est entouré d’un croissant = produits de l’explosion (fragments, cendres, substratum) Distension Tardi-Orogénique Cf. poly 5 p1 Arguments cartographiques pour la distension : - Ryolites Carbonifère-Permien : Magmatisme acide (fusion croûte continentale) Apport de chaleur remontée des isothermes Remontée de racines de la chaines due à l’extension tardi - Anatexie du Velay (300 Ma = Carbonifère sup.) Remontée des isothermes
