Alpes Occidentales - Perso-sdt
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Licence 2 STU – Licence 3 Bio-STU 2012 Jacques Déverchère UBO – Brest Alpes Occidentales: Structures profondes et évolution géodynamique 1h30 CM Delacou, 2004 Vitesses de rapprochement (mm/an) entre principales plaques (Eurasie fixe) 1 Topographie Alpes s.s. Alpes: schéma tectonique général 2 Cinématique au cours du Secondaire Divergence, du rifting (à partir du Trias jusqu’au Dogger inférieur) jusqu’à l’ouverture océanique au Dogger supérieur (165 Ma) l 3 Domaines structuraux nés lors de l’évolution de la Téthys alpine - Helvétique/Dauphinois : zones externes de la chaîne alpine actuelle séries calcaréo-marneuses se déposant dans des structures de blocs basculés - plateformes carbonatées (Tithonien et Hauterivien) qui laissent place à une sédimentation de plus en plus pélagique -> approfondissement > ouverture progressive du bassin - Valaisan : domaine aujourd’hui restreint, au contact zones internesexternes – Zone basse dans la marge, interprétée comme une branche océanique d’âge Crétacé inférieur ou Jurassique (lambeaux ophiolitiques, absents dans les Alpes occidentales, où il s’agirait plutôt d’un rift intracontinental). ZE = parties proximales de la marge européenne ZI = parties distales + plancher océanique Domaines structuraux nés lors de l’évolution de la Téthys alpine - Briançonnais : Au NW des Zones Internes, zone haute dans la marge considérée comme un micro-continent à substratum continental séparant les domaines océaniques valaisan et liguro-piémontais - sédimentation Triasique de type ‘adriatique’ (conglomérats/quartzites/carbonates), le distinguant des zones dauphinoises/helvétiques, et pélagique au Jurassique supérieur et Crétacé supérieur - Piémontais : domaine constituant à l’heure actuelle la partie sud-orientale des zones internes, constitué de l’unité piémontaise s.s., à croûte continentale et de l’unité liguro-piémontaise, à substratum océanique (ophiolites), recouverts tous deux d’un complexe sédimentaire de schistes et calcschistes déposés au Jurassique-Crétacé (Schistes Lustrés) - Les unités Austro-Alpines provenant du socle et de la couverture de la marge africaine (ouest: Dent Blanche). 4 LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones externes -Helvétique/Dauphinois -Massifs cristallins externes LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones externes, M.E. : socle hercynien 5 LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones internes - Briançonnais : microcontinent à substratum continental séparant les domaines océaniques (ou rift) valaisan et liguro-piémontais LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones internes, M.I. 6 LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones internes LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones internes Piémontais : unité piémontaise s.s., continentale + unité liguro-piémontaise, océanique + Schistes Lustrés Vert: Flysch à Helminthoïdes 7 LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones internes LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Zones internes Les unités AustroAlpines: socle et couverture de la marge africaine (+ Dent Blanche) 8 LIENS SURFACE-PROFONDEUR Les Alpes Franco-Italiennes (occidentales) – Synthèse en coupes 3 coupes actuelles au Nord (Vercors) et au Sud (Dignes) Unités structurales des Alpes occidentales Zone externe (DH): Cristallin externe + couverture II/III plissée TD Zone interne (P): Briançonnais + Piémontais (avec Ligure) + Klippes AUSTRO-ALPINES 9 Evolution temporelle : Métamorphisme Synthèse Thermo-barométrique Synthèse Thermo-barométrique 10 Synthèse Thermo-barométrique Extrait de l’exposé de J. Malavieille, Montpellier, décembre 2010 11 12 2 modèles: 1. Sans érosion-sédimentation 2. Avec érosion-sédimentation Modèle 13 Schémas d’évolution géodynamique Schémas d’évolution géodynamique 14 Schémas d’évolution géodynamique Schémas d’évolution géodynamique 15 BILAN - CONCLUSIONS Controverses ICM = Massifs cristallins Internes Rosenbaum et al., 2005 16 Résumé : subduction océanique à continentale - Installation d’un contexte de convergence entre la plaque Européenne et la plaque Apulienne (Crétacé supérieur) - Subduction du domaine océanique téthysien (alpin puis valaisan), et obduction partielle permettant sa préservation dans le prisme orogénique - Subduction de la marge continentale Européenne sous la micro-plaque Adriatique et enfouissement des unités de la plaque plongeante à de grandes profondeurs, entraînant la formation d’un métamorphisme de haute pression (HP) à ultra haute pression (UHP) (Crétacé supérieur/Eocène) - Prisme orogénique et structuration en nappes de charriage, au métamorphisme prograde d’ouest en est (du à l’enfouissement plus important des unités proches du domaine océanique) depuis un faciès schistes verts, jusqu’à un faciès schistes bleus et même éclogitique (100 km: coésite), définissant ainsi le domaine ‘interne’ (dénommé aussi ‘pennique’) de la chaîne. - Domaine interne (unités paléogéographiques Briançonnaises et Piémontaises) charrié sur les domaines externes helvétiques et dauphinois (de très faible métamorphisme) à la faveur d’une discontinuité chevauchante majeure, le Front Pennique, fonctionnant majoritairement à l’Oligocène. Résumé - après avoir chevauché le domaine océanique téthysien, les unités de la plaque Apulienne sont charriées sur les unités de la plaque européenne, édifiant la structure des nappes Austro-Alpines (surtout dans les Alpes orientales - derniers témoins à l’ouest nappe de la Dent Blanche). - Epaississement du prisme orogénique et, par conséquent, développement progressif vers les zones externes: - Oligocène: nappes de charriage (ZI, ZE) - Oligocène au Miocène: front compressif atteint les Massifs Cristallins Externes (Mont-Blanc/Aiguilles Rouges, Belledonne/ Pelvoux, Argentera) et les zones subalpines (Helvétique, Dauphinois), aboutissant au plissement de la couverture dans une tectonique de socle dont les chevauchements profonds permettent le soulèvement des Massifs Cristallins Externes. - du Miocène moyen au Pliocène: front se propage progressivement vers l’externe, atteignant le Jura et la nappe de Digne dans un style tectonique de décollement de couverture (niveau principal dans les évaporites du Trias). - Durant l’orogénèse (subduction puis collision), des bassins de flyschs (Crétacé-Eocène) et des bassins molassiques (Oligo-Miocène) se forment au front de la chaîne sous l’effet de flexion de la lithosphère dû au poids des unités alpines en épaississement. 17 Les Alpes Références – Visages des Alpes : Structure et Evolution Géodynamique, P. Agard et M. lemoine, CCGM, 2003 – De l’océan à la chaîne de montagnes, Tectonique des plaques dans les Alpes, M. Lemoine, P.C. de Graciansky, P. Tricart, GIB / SGF, 2000 – La convergence lithosphérique, Lallemand, Jolivet, Huchon, Prouteau, Vuibert / SGF, 2005 – Géologie de la France, J. Debelmas, tome 2, les chaînes plissées du cycle alpin, Doin, 1974 – Les sites : http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre http://www.geolalp.com 18
