3. Activité tectonique et sismique dans les Alpes

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Compléments
1. Histoire géologique des Alpes
VOIR Bordas p. 252 et 253.
VOIR Hatier p. 329.
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Il y a 250 Ma tous les continents sont réunis = Pangée. Le futur domaine alpin
est alors un continent aplani par l'érosion et localement envahi par des mers peu
profondes.
Vers - 160 Ma (de - 190 à - 120 Ma au Jurassique) un mini océan Alpin s'ouvre à
l'emplacement de l'actuelle Méditerranée occidentale. C'est un annexe de
l'Atlantique moyen , qui s'ouvre en même temps et auquel il est relié par une
grande faille transformante passant par Gibraltar.
La marge européenne est passive, grasse et subsidente près du continent
(domaine helvétique). On note la présence de turbidites (flysch) sur le glacis. Au
large (domaine pennique) la sédimentation est faible sur les grands fonds
océaniques. La marge africaine est mal connue.
Vers - 100 Ma (de - 120 à - 80 Ma au Crétacé) s'ouvre l'Atlantique sud. La
plaque Africaine subit une rotation vers le nord-est. L'océan Alpin est comprimé.
Il y a subduction au sein de la croûte océanique, la plaque Européenne
s'engageant sous le promontoire adriatique de la plaque Africaine (= Apulie).
Vers - 50 Ma l'océan Alpin est résorbé. Le chevauchement du continent
européen par l'africain entraîne l'obduction puis un rapide blocage isostatique.
Les forces convergentes continuent de s'exercer, ce qui provoque un prisme de
collision qui progresse vers l'ouest. Le phénomène se poursuiit actuellement.
2. Zonéographie des Alpes franco-italiennes
VOIR. Carte géologique des Alpes dans Hatier 3e de couverture.
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La marge sud (africaine) forme une lame, à semelle cristalline, recouverte de
sédiments paléozoïques et mésozoïques, charriée vers le nord sur plus de 100 km.
Elle forme la zone sud alpline ou domaine austro-alpin qui constitue une partie
des Alpes occidentales et l'essentiel des Alpes orientales.
La marge nord (européenne) forme les Alpes occidentales franco-italiennes.
Elle est séparée en deux unités séparées par un grand chevauchement, le front
pennique.
- La zone interne est formée de nappes charriées vers le nord-ouest et affectées
par le métamorphisme alpin. Elle regroupe la zone Briançonnaise (qui inclue
les klippes des Préalpes) essentiellement du Carbonifère et du Trias, plus, à l'est,
la zone Piémontaise (shistes lustrés et ophiolites).
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- La zone externe et l'avant pays (ou zone Dauphinoise) sont formés du socle et
de sa couverture sédimentaire mésozoïque (60 à 250 Ma) plus ou moins plissée
mais non affectés par le métamorphisme alpin. On y trouve les Chaînes
Subalpines (Vercors...) comportant des roches sédimentaires Mésozoïques et
Cénozoïques ainsi que les Massifs Cristallins Externes (Pelvoux, Mont
Blanc...) comportant des roches du Paléozoïque.
La zone périalpine est formée de sédiments mésozoïques sur plusieurs
kilomètres d'épaisseur, produits par l'érosion du relief alpin.
3. Activité tectonique et sismique dans les Alpes
VOIR Conférence Lecroart p. 1 et doc. 2
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La zone externe (Jura et massifs cristallins) est actuellement le siège d'une
surrection pouvant atteindre 2 mm/an (comparaison NGF 1907 et IGN 1979).
Ces mouvements verticaux s'expliquent par des mouvements horizontaux (4 à 6
mm/an) ou chevauchements qui entraînent un épaississement crustal par
superposition de portions de croûte continentale.
La sismicité de la zone externe est associée à des failles inverses et à des
décrochements. Cela est attendu dans une zone de collision.
VOIR Conférence Lecroart p. 2 et doc. 3 et 4.
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La sismicité de la zone interne est associée à des failles normales (extension).
Cela correspond à une zone de démantèlement de la chaîne à l'arrièrere de l'actuel
front de collision qui se situe dans le Jura et les Alpes externe et qui progresse
vers l'ouest.
► FIGURE X. Échantillons de métagabbros (bien) dans Hatier p. 323 Didier p.
185.
Voir la conférence de J.-M. Lardeaux sur CD IGEN 2002/03 Dossier TP/JML (en entier).
Activités envisageables
- reconnaissance et étude (terrain, coupes, photographies) des indices d'une subduction et d'une collision :
- roches, structures minéralogiques portant les traces de la subduction,
- plis, failles et charriages : traces de la collision.
- mise en évidence de l'épaississement à partir de l'analyse de profils sismiques levés au travers de chaînes de
montagnes
Accompagnement. Les différentes approches des caractères des chaînes de
collision sont développées de façon simple à partir de l'exemple des Alpes
occidentales franco-italiennes et ce grâce à l'étude :
- d'affleurements (dans le cadre d'une éventuelle classe de terrain) ;
- de photographies d'affleurements ;
- de coupes géologiques et cartes simplifiées ;
- d'images satellitales ;
- de profils sismiques.
En aucun cas il ne s'agit d'une étude exhaustive de la chaîne ou de sa formation.
► TP 1. Collision et océan perdu
- Carte géologique de Briançon au 1/50 000
- Vidéo "Chenaillet 2, le retour : modèles et réalités géologiques" du Centre
Briançonnais de Géologie Alpine.
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- Conférence Lecroart page 4.
Coupe géologique de la Cabane des Douaniers au sommet du Chenaillet. On
rencontre de bas en haut de la serpentinite (lherzolite), des gabbros (400 m)
recoupés par endroits de filons de basalte et enfin des basaltes en coussins
(400 m minimum).
► TP 2. Collision et déformation crustale
Carte géologique de Gap au 1/250 000 ou bien Carte Géologique de la France au
1/1 000 000 (1996)
Contrairement au Chenaillet, les gabbros du Queyras et du Mont Viso sont très
métamorphisés.
 Métagabbros du Queyras. Autour des pyroxènes se trouve une auréole de
glaucophane, amphibole caractéristique du faciès "schistes bleus". Lawsonite et jadéite
sont aussi présentes. Cette paragenèse correspond à T environ 300°C et P environ 1GPa
pour 35 km de profondeur (métamorphisme HP-BT).
 Métagabbros du Mont Viso (plus à l'est). Présence d'omphacite, grenat, zoïsite,
jadéite et glaucophane caractéristiques du "faciès éclogite". Cette paragenèse correspond
à T environ 450°C et P environ 1,5 GPa pour environ 50 km.
Carte géologique de La Mure (1/50 000) (zone dauphinoise) pour étude et coupe
de blocs basculés.
VOIR Conférence Lecroart p. 3 et doc. 7.
VOIR Conférence Lecroart p. 6 et doc 16.)