le métamorphisme à partir de la carte géologique au millionième

À partir de l'extrait de carte géologique de
la Fiance au millionième fourni, et de sa
légende, décrivez et interprétez les
phénomènes métamorphiques visibles
dans les Alpes franco-italiennes.
(oral Agro-véto 2007)
Préambule :
Sur la carte au millionième, il n'est pas possible
d'étudier le métamorphisme de contact, car la
largeur de l'auréole de métamorphisme est en
général trop faible pour être visible à cette échelle.
Dans la légende, il existe des indications du métamorphisme
régional (= métamorphisme général).
"rétromorphosés" = on a eu une transformation des
minéraux d'origine profonde vers des minéraux dont le
domaine de stabilité est plus proche de la surface.
Les concepteurs de la carte ont choisi de ne pas en
tenir compte, car c'est peu intéressant pour la
reconstitution de l'histoire géologique de la région :
c'est normal que des minéraux qui remontent en
surface se transforment.
Les concepteurs de la carte ont donc figuré le
métamorphisme prograde, qui indique les profondeurs
et/ou températures maximales atteintes.

(carton "cycle alpin", malheureusement non disponible sur le
document)
Les Alpes sont une chaine de collision entre l'Europe et "l'Apulie", c'est à
dire l'Italie.
L'Apulie a migré vers le Nord, en pivotant dans le sens antihoraire, en
liaison avec l'ouverture d'une zone océanique entre le bloc Corse-
Sardaigne et la Provence.
Cette collision entre les deux continents s'est accompagné de la fermeture
d'un océan, dit "océan alpin", dont il reste des traces sous forme
d'ophiolites, mais dont la majorité de la lithosphère a disparu par
subduction.
On peut donc rechercher sur la carte au millionième :
- des traces d'un métamorphisme de subduction de l'océan alpin :
métamorphisme de haute pression et relativement basse température, de
type schistes bleus et éventuellement éclogites
- des traces d'un métamorphisme de collision entre masses continentales,
avec moyenne pression et moyenne température, de type schistes verts,
éventuellement granulites
zone océanique entre Provence et
Corse-Sardaigne

Les foliations minérales
indiquent la direction des
mouvements tectoniques,
Failles de chevauchement :
elles indiquent un raccourcissement Est-Ouest.
La foliation est la direction d'orientation préférentielle
des minéraux de métamorphisme (micas,
feldspaths...).
Ces minéraux de développent vers la contrainte
minimale, c'est à dire dans ladirection d'allongement.
La foliation étant en moyenne de direction Nord-Sud,
on peut aussi en conclure que le raccourcissement
était de direction Est-Ouest, ce qui est cohérent avec
les informations des tracés des failles
chevauchantes.
Foliation "schistes verts" dans la zone
briançonnaise
Foliation "schistes bleus" dans la zone
piémontaise

On retrouve ce parallélisme foliation / failles dans
d'autres régions des Alpes franco-italiennes.
Le plus visible est dans la zone briançonnaise.
Ces terrains sont surtout d'origine sédimentaire :
- h2-3 = Carbonifère (brun-gris)
- t = Trias (violet)
- j = Jurassique (bleu)
Le métamorphisme a affecté des terrains sédimentaires,
en formant des roches paramétamorphiques (protolithe
sédimentaire).

Il existe aussi des foliations dans des roches fondamentalement magmatiques.
Ceci indique un orthométamorphisme (= dont le protolithe est magmatique), avec par exemple des orthogneiss.
La zone du Mont Blanc est typiquement orthométamorphique. Comme la
foliation y est parallèle à la foliation des zones sédimentaires
(paramétamorphiques) vosines, et parallèle aux failles inverses, ce
métamorphisme doit en être contemporain : métamorphisme alpin.
Par contre, d'autres
foliations ont des
directions différentes.
La foliation dans la roche
magmatique est parallèle
à la foliation dans la roche
sédimentaire, mais fait un
angle (presque droit) avec
la faille inverse
typiquement alpine.
L'histoire de ces roches
doit être différente. Le
métamorphisme est plus
ancien que la faille
(puisqu'elle coupe ces
roches). Ce serait un
métamorphisme
hercynien, puisque le
socle continental des
Alpes a subi l'orogenèse
hercynienne), Pour le
savoir précisément, il
faudrait faire une datation
isotopique des minéraux
métamorphiques.