Caractéristiques des chaînes de collision

La convergence lithosphérique
et ses effets
Chapitre 2
Convergence et collision
I. Caractéristiques des
chaînes de collision
1. Marqueurs morphologiques :
Des reliefs élevés
2. Marqueurs tectoniques :
Plis
Le fameux « chapeau de Gendarme » près de St Claude (Jura)
2. Marqueurs tectoniques :
Failles inverses :
2. Marqueurs tectoniques :
Chevauchements / charriages :
2. Marqueurs tectoniques :
Chevauchements / charriages :
Charriage : déplacement, sur de grandes distances (de l'ordre de plusieurs
kilomètres au moins), de tranches de roches, les "nappes de charriage", qui viennent
ainsi s'empiler sur les roches non déplacées, qualifiées donc d'autochtones
3. Marqueurs pétrographiques :
Socle qui affleure :
3. Marqueurs pétrographiques :
Roches sédimentaires très déformées
3. Marqueurs pétrographiques :
Présence de lithosphère océanique peu (Chenaillet) ou très
(Viso) métamorphisée
Pillow-lava du
Chenaillet
4. Marqueurs structuraux profonds :
Caractéristiques des chaînes de collision - Conclusion
♥ Les chaînes de collision sont des frontières de
convergence marquées par un raccourcissement
horizontal de la LC, du aux forces de compression. Ce
raccourcissement (de 3 à 4 fois)  des mouvements
verticaux à l’origine d’un épaississement de la LC 
reliefs >0 importants.
II. Les témoins du passé océanique des Alpes
1. Des roches témoins de l’océan disparu
a) Les ophiolites du Chenaillet :
Pillow-lavas
MétaGabbros
Serpentinite
1. Des roches témoins de l’océan disparu
a) Les ophiolites du Chenaillet : schéma
1. Des roches témoins de l’océan disparu
b) Les gabbros du Chenaillet :
- Métagabbros à hornblende :
- Métagabbros à chlorite et actinote.
Les
Gabbros du Chenaillet sont des
Métagabbros de lithosphère
océanique issus d’un métamorphisme
hydrothermal.
 Les MG du Chenaillet n’ont donc pas été enfouis ; ils
sont les témoins d’une ancienne LO non subduite,
charriée par obduction au moment de la collision.
1. Des roches témoins de l’océan disparu
c) Les roches sédimentaires océaniques :
- Calcaires à Ammonites
Calcaire rose
à Ammonites
(ChâteauQueyras)
1. Des roches témoins de l’océan disparu
c) Les roches sédimentaires océaniques :
- Calcaires à Ammonites
La dalle aux
Ammonites
(Digne)
1. Des roches témoins de l’océan disparu
c) Les roches sédimentaires océaniques :
- Radiolarites :
Roches sédimentaires résultant de l’accumulation des tests
siliceux de Radiolaires (animaux unicellulaires) qui
actuellement se déposent dans les plaines abyssales (4000 -5000m). Par principe d’actualisme on suppose
que l’océan alpin était profond.
2. Des marges passives fossiles
témoins d’une extension continentale
Faille
normale
Massif
Du
Rochail
2. Des marges passives fossiles
témoins d’une extension continentale
Certains massifs des zones externes (Pelvoux,
Taillefer…) présentent des affleurements de socle
fracturé par des failles normales qui délimitent des
blocs basculés de très grande taille. Entre ces blocs il y
a des RS marines en grande quantité (surtout calcaires
à Ammonites).
Le Taillefer
Le Rochail
Ouest
Est
Bloc basculé de la
Mure
Bloc basculé du
Taillefer
Bloc basculé des
Grandes Rousses
Jurassique supérieur et Crétacé (-96 à -154 Ma) : calcaires et marnes à
ammonites et calpionelles
Carbonifère (-295 à -355) : schistes noirs et conglomérats
Jurassique inférieur et moyen (-154 à -205 Ma) : calcaires et schistes à
ammonites, bélemnites et crinoïdes
Socle primaire : roches magmatiques et métamorphiques
Trias (-205 à -245 Ma) : dolomites très pauvres en fossiles
Faille
Ammonites et Bélemnites : mollusques marins pélagiques (nageant en pleine mer)
Crinoïdes : organismes benthiques (fixés sur les fonds marins)
Calpionelles : organismes unicellulaires marins pélagiques
 Ces zones correspondent à l’ancienne marge
continentale européenne, témoin de la phase de rifting
ayant entraîné l’ouverture de l’océan alpin. Ces marges
passives sont déformées, témoins de la collision.
Des témoins du passé océanique des Alpes - conclusion
♥ Les marges passives fossiles,
 les ophiolites du Chenaillet dont les roches ont
subi un métamorphisme hydrothermal, et
 la présence de différentes roches sédimentaires
(dont les fossiles ont permis la datation)
attestent l’existence d’un ancien océan.
III. Les marqueurs d’une subduction anté-collision
1. Étude des métagabbros du Queyras :
Actinote
Plagioclases
Glaucophane
Pyroxène relique
Présence de Glaucophane  ces Métagabbros ont subi un
métamorphisme de (HP, BT) et ont donc été enfouis par
subduction.
L’actinote autour de la Glaucophane provient du
rétrométamorphisme lors de la remontée…
2. Métagabbros du Viso :
Jadéite
Grenats
Eclogite = Roche métamorphique formée à HP. D’après
le domaine de stabilité des minéraux formés, on en
déduit que les métagabbros du Viso ont été enfouis plus
profondément que ceux du Queyras.
G2
G3
G4
G5
G1
Les marqueurs d’une subduction anté-collision conclusion
 Les MG du Queyras et du Viso ont été enfouis lors de
la subduction ; l’augmentation de Pression est très
importante par rapport à celle de la Température,
entraînant un métamorphisme de (HP, BT)
caractéristique des zones de subduction (faciès SB,
éclogite).
• Puis ces roches sont remontées à la surface (il a donc
fallu des forces très importantes pour les faire remonter,
mécanisme ??) et ont été métamorphisées de nouveau :
P à T  cte  rétrométamorphisme avec apparition
de nouveaux minéraux (voir diagramme (P, T, t)).
IV. BILAN :
De l’ouverture de l’océan….
… à la chaîne de montagnes
A vous de jouer !
Sources schémas :
Livre TS SVT Bordas, ed. 2001
Site : http://www.geol-alp.com
http://svt.ac-dijon.fr
Photos S. Magdelaine sauf :
Radiolarite : http://fr.academic.ru/dic.nsf/frwiki/1404783
Chenaillet et métagabbro : http://christian.nicollet.free.fr
Convergence et collision
Réalisation Sylvie Magdelaine
Avec (ordre d’apparition) :
Le Massif du Mt Blanc
Le Chapeau de Gendarme
Le Belvédère de la Cernaise
Le Col du Lautaret
Le Mt Pelvoux (Massif des Ecrins)
Le prisme d’accrétion tectonique
Les pillow-lavas
Le Massif du Chenaillet
Les métagabbros
Les Ammonites de Chateau-Queyras et de Digne
Les Radiolarites
Le Massif du Rochail
Les Eclogites
L’océan Atlantique
Le cirque du Glacier Noir (Ecrins)