La collision continentale

Mont Blanc 4809 m

La collision continentale

C'est parti !

1ère SPE SVT

Mont Blanc 4809 m

La collision continentale

C'est parti !

1ère SPE SVT

Dans un contexte de convergence, deux lithosphères continentales peuvent entrer en contact. Comme elles sont beaucoup moins denses que l'asthénosphère, aucune ne peut subir de subduction, elles vont donc entrer en collision.

Mont Blanc 4809 m

Jeune étudiant(e) en géologie, vous devez retrouvez des structures tectoniques observables lors de la collision de deux plaques continentales pour votre mémoire de fin d'année.

Par chance, votre oncle est professeur de géologie

Je te laisse l'accès à mon bureau et mes archives sur les Alpes.

Tu vas certainement y retrouver les structures tectoniques des zones de collision et des indices pour

comprendre la formation de ce relief

Entrée

la maison de tonton

LA COLLECTION DE ROCHES

le bureau

Sortie

les archives

Des indices de terrain à l'échelle du paysage

A vous de retrouver les paires pour avoir le premier indice !

Des indices de l'épaississement de la croûte

Oui je sais le sens du rangement de tonton n'est pas aussi rigoureux que ses recherches...

Il existe aussi des indices géophysiques en profondeur

Profil ECORS Alpes

Il existe aussi des indices géophysiques en profondeur

Profil ECORS Alpes

Profil ECORS Alpes

Profil ECORS Alpes

Profil ECORS Alpes

Profil ECORS Alpes

Il existe aussi des indices géophysiques en profondeur

Profil ECORS Alpes

Il existe aussi des indices géophysiques en profondeur

Interprétation du profil ECORS

Légendes

Profil ECORS Alpes

Des déformations dans le paysage à l'échelle kilométrique

Echelle simplifiée des temps géologiques

Cet ensemble de roches sédimentaires montre deux contacts anomaux. Pourquoi parle-t-on de contacts anormaux ?

- 65 à - 2 Ma

- 144 à - 65 Ma

Etiquettes à déplacer

- 205 à - 144 Ma

-3-

-2-

-1-

- 245 à - 205 Ma

Pour comprendre ces paysages ...

On explique cette disposition actuelle des terrains par des contraintes tectoniques en compression. Sous l'effet de la compression des failles apparaissent qui "découpent" la croûte continentale en écailles. Les containtes en compression vont ensuite "décoller" ces écailles de terrain et les déplacer par des glissements horizontaux. Dans les zones où les contraintes compressives sont importantes, il peut y avoir superposition verticale (chevauchement) de plusieurs écailles de terrain limitées entre elles par des contacts anormaux. Lorsque les déplacements horizontaux se font sur de longues distances (plusieurs kilomètres) et concernent de grandes superficies, on parle de nappes de charriages pour les terrains déplacés qui viennent se "poser" au-dessus des terrains qui étaient en place.

zoom possible sur le paysage

Ce paysage des Alpes de Haute Provence présente des contacts anormaux entre des couches sédimentaires : cela signifie que leur superposition actuelle ne reflète plus l'ordre chronologique initial des dépôts (Gypse, puis marnes et calcaires et enfin grès et argiles).

Pour comprendre ces paysages ...

On explique cette disposition actuelle des terrains par des contraintes tectoniques en compression. Sous l'effet de la compression des failles apparaissent qui "découpent" la croûte continentale en écailles. Les containtes en compression vont ensuite "décoller" ces écailles de terrain et les déplacer par des glissements horizontaux. Dans les zones où les contraintes compressives sont importantes, il peut y avoir superposition verticale (chevauchement) de plusieurs écailles de terrain limitées entre elles par des contacts anormaux. Lorsque les déplacements horizontaux se font sur de longues distances (plusieurs kilomètres) et concernent de grandes superficies, on parle de nappes de charriages pour les terrains déplacés qui viennent se "poser" au-dessus des terrains qui étaient en place.

L'érosion peut ensuite faire disparaitre une partie de l'unité chevauchante

Un VRAI- FAUX pour avoir le deuxième indice !

Des indices de terrain à l'échelle de l'échantillon

Les échantillons avec une petite étoile ont été récoltés par mes soins dans les Alpes. Clique sur l'étoile pour plus d'informations. Tonton

Des déformation à l'échelle de l'échantillon de roche et des minéraux

Certaines déformations peuvent se voir à une échelle décimétrique, comme par exemple sur la roche métamorphique ci-dessous (A) L'observation au microscope rélève des déformations encore plus petites (B). Ce type de déformations se produit lorsque la collision provoque l'enfouissement des roches en profondeur. Sous l'effet de la pression et de la température, elles subissent un métamorphisme qui peut se traduire par l'apparition d'une schistosité : un "feuilletage" plus ou moins intense ou une alternance de lits clairs et sombres.

Déformations visibles au microscope LPA

Déformations visibles à l'oeil nu

Les Ammonites sont des fossiles dont les organismes vivaient ...

en montagne

dans des lacs

en milieu marin

Les Ammonites sont des fossiles dont les organismes vivaient ...

dans les lacs

en montagne

en milieu marin

Essaie encore !

Les Ammonites sont des fossiles dont les organismes vivaient ...

en milieu marin

dans des lacs

en montagne

Essaie encore !

00:10

Au l'échelle de l'échantillon, un des marqueurs de la collision est la présence :

de minéraux hydratés

de minéraux présentant une schistosité

de minéraux avec des couleurs vives en LPA

Des indices de terrain à l'échelle de l'échantillon

Les échantillons avec une petite étoile ont été récoltés par mes soins dans les Alpes. Clique sur l'étoile pour plus d'informations. Tonton

Relis les informations !

Gneiss

Des déformation à l'échelle de l'échantillon de roche et des minéraux

Certaines déformations peuvent se voir à une échelle décimétrique, comme par exemple sur la roche métamorphique ci-dessous (A) L'observation au microscope rélève des déformations encore plus petites (B). Ce type de déformations se produit lorsque la collision provoque l'enfouissement des roches en profondeur. Sous l'effet de la pression et de la température, elles subissent un métamorphisme qui peut se traduire par l'apparition d'une schistosité : un "feuilletage" plus ou moins intense ou une alternance de lits clairs et sombres.

Déformations visibles au microscope LPA

Déformations visibles à l'oeil nu

Au l'échelle de l'échantillon, un des marqueurs de la collision est la présence :

de minéraux présentant une schistosité

de minéraux avec des couleurs vives en LPA

de minéraux hydratés

Le dernier indice est le chiffre 7

Active l'alarme

ALARME

Activez l'alarme

ALARME

Activez l'alarme

ALARME

En route ! J'ai presque terminé, il me reste à assister à la conférence où il sera question de la collision et des gabbros métamorphisés !

Il y a pleins de rappels et des nouveautés !!

Reconstitution de l'histoire des Alpes

Reconstitution de l'histoire des Alpes

Les traces d'un ancien océan dans les Alpes... Je comprends pourquoi Tonton y a observé et récolté des fossiles d'Ammonites !

Reconstitution de l'histoire des Alpes

Yes, j'ai terminé !

Et non, rien par ici. Juste un piolet que tonton n'a pas rangé !

> Des plis dans le paysage

C - Une déformation sans fracturation

A – Le pli de Sassenage (Isère)

Des sédiments se sont déposés horizontalement au fond d'une mer et se sont transformés par diagénèse en roches sédimentaires avec des strates (couches) horizontales. Ces roches ont ensuite été déformées sous l'effet des forces exercées lors de la formation des Alpes.

B- Le pli de la Paute (Bourg d’Oisans-Isère)

ZOOMS possibles sur les images

Source documents A et B : Bordas 1ère SPE SVT 2019

Tiens, un gabbro métamorphisé du domaine schistes bleus ! De la croûte océanique dans une chaine de montagne ??

Observe le minéral en auréole autour du pyroxène brun. Te souviens-tu des conditions de sa formation ?

Zoom possible sur les photos

Gneiss au microscope (LPNA et LPA) Observe les minéraux de mica très allongés et déformés en LPNA (bruns) et LPA(teintes vives, vert, rose ..). Sois patient(e) c'est un peu long avant d'observer la lame avec rotation de la platine!! Essaie vitesse x2.

Gneiss au microscope (LPNA et LPA) Observe les minéraux de mica très allongés et déformés en LPNA (bruns) et LPA(teintes vives, vert, rose ..). Sois patient(e) c'est un peu long avant d'observer la lame avec rotation de la platine!! Essaie vitesse x2.

Un fossile d'Ammonite !

Mais ce groupe animal vivait ... dans les océans ! Comment ce fossile s'est-il retrouvé dans les Alpes ? Une partie de la réponse lorsque tu te rendras à la conférence.

Tu contemples le Jurassique inférieur (-200 Ma !)

Les contraintes en compression lors de la collision entrainent ...

un type de métamorphisme qui aboutit à une orientation préférentielle des minéraux perpendiculairement aux contraintes.

et pour certaines roches une ségrégation des minéraux en lits clairs et sombres comme pour ce gneiss

> Le pli faille de Saint Rambert en Bugey (Ain)

Comment expliquer cette structure ? Dans un premier temps, les roches se plissent, puis leur seuil de résistance étant dépassé, elles finissent par casser, donnant une structure mixte : un pli-faille

Zoom possible sur le document

Les contraintes en compression lors de la collision entrainent ...

un type de métamorphisme qui aboutit à une orientation préférentielle des minéraux perpendiculairement aux contraintes.

et pour certaines roches une ségrégation des minéraux en lits clairs et sombres comme pour ce gneiss

> Les Alpes en surface, des reliefs importants

Les Alpes forment des reliefs partant du sud-est de la France et allant jusqu'en Autriche. Elles résultent de la collision, débutée il y a 80 millions d'années, entre le bloc continental européen (plaque eurasienne) et une petite plaque continentale détachée de l'Afrique, l'Apulie.

Zoom possible sur les images

Un fossile d'Ammonite !

Mais ce groupe animal vivait ... dans les océans ! Comment ce fossile s'est-il retrouvé dans les Alpes ? Découvre une partie de la réponse lorsque tu te rendras à la conférence sur les Alpes.

Tu contemples le Jurassique inférieur (-200 Ma !)

Tiens, un gabbro métamorphisé du domaine schistes bleus ! De la croûte océanique dans une chaine de montagne ??

Observe le minéral en auréole autour du pyroxène brun. Te souviens-tu des conditions de sa formation ?

Zoom possible sur les photos

> Une faille inverse

Observe le déplacement du bloc de droite. A quelle contrainte cela correspond ?

Paysage visible à Saint-Eynard dans les Alpes. Les roches qui constituent ce paysage sont des calcaires datant du Jurassique supérieur (- 150 millions d'années)

Source Nathan 1ère SPE SVT 2019 (modifié)