Visite virtuelle Alpes

Visite Virtuelle dans les Alpes

Reconstituer l'histoire géologique d'une chaine de montagne

c'est parti !

A travers ce voyage dans les Alpes, vous rechercherez les marqueurs géologiques des différentes étapes caractérisant le cycle de vie d'une chaine de montagne (voir ci-contre) et leur âge afin de reconstituer l'histoire géologique des Alpes. deux stades peuvent se produire en même temps (l'érosion de la chaine de montagne peut avoir lieu alors que la collision se poursuit). Cependant les étapes impliquant un contexte convergent/compressif ou divergent/extensif ne peuvent pas avoir lieu en même temps : il est impossible de retrouver des marqueurs du rifting (contexte divergent) de même âge que des marqueurs d'une subduction (contexte convergent) dans une même unité géologique.

J'ai compris

Comment explorer les Alpes ?

Vous pourrez naviguer entre les différents sites d'études en cliquant sur les icones de la carte générale. Vous arriverez ensuite sur une page comme celle présentée ci-dessous :

L'icone "Horloge" permet de consulter l'échelle des temps géologiques

L'icone "Carte" vous permet de revenir à la carte générale

L'icone "Boussole" propose une vue aérienne du site

L'icone "Documents" permet de revoir les marqueurs géologiques caractéristiques du rifting, de la subduction, collision etc...

Les icones "Oeil" apportent des informations supplémentaires à la photo du site (Schéma, coupe, nature des roches, mesures etc...)

Photo du site

L'icone "Coup de pouce" vous permet de répondre à une question vous aiguillant dans l'analyse de l'image

Demoiselles coiffées, Pontis, Alpes de Haute Provence

J'ai comprisALLER A LA CARTE GENERALE

Nom du site

Carte/Schéma simplifié des Alpes

Cliquez sur un site pour vous y rendre !

Les marqueurs géologiques

L'Océanisation

La fermeture de l'océan par subduction

La fracture continentale et le Rifting

L'érosion et la pénéplanation

La collision continentale

Revenir a la carte

La fracture continentale et le Rifting

Les failles normales, résultent de contraintes tectoniques extensives. On observe donc un allongement de la structure, avec un affaissement d'un bloc par rapport à l'autre le long du plan de faille ;

une marge passive ou marge continentale passive correspond à la zone de transition entre la croûte continentale et la croûte océanique. La marge correspond alors à l'un des deux épaulements du rift qui a initié l'ouverture océanique. Trois types de sédiments déposés sur une marge passive peuvent se distinguer : - les sédiments pré-rift (ou anté-rift), déposés avant la phase de rifting - les sédiments syn-rift, déposés pendant la phase de rifting (mais avant l'océanisation) - les sédiments post-rift, déposés après la phase de rift, pendant l'ouverture océanique proprement dite.

Revenir à l'index

L'océanisation est marquée par la production de lithosphère océanique au niveau d'une dorsale. Cette lithosphère est constituée de plusieurs couches de roches caractéristiques : - des péridotites hydratées du manteau à la base - des gabbros (roche plutonique) issus de la fusion partielle des péridotites - des basaltes en coussins (pillows-lavas) Ces fragments de lithosphère peuvent se retrouver à la surface des continents par obdution ou subduction puis exhumation.

L'océanisation

Les sédiments océaniques sont très variés : dépôts carbonatées biogènes, argiles, boues, etc... - les radiolarites sont des roches sédimentaires siliceuses formées par l'accumulation de coquilles de radiolaires (animaux unicellulaires planctoniques) ne pouvant se former que dans les plaines abyssales en dessous de 5000 m de profondeur. - les turbidites désignent des roches sédimentaires se formant par écoulement de sédiments le long du talus continental (voir ci-dessous)

Revenir à l'index

La Subduction

La subduction est avant tout marquée par la tranformation des roches de la lithosphère océanique dans des conditions de haute pression/basse température (métamorphisme). - les roches présentant des minéraux verts tels que la chlorite ou l'actinote appartiennent au faciès des schistes verts et sont formées à 5 km - les roches présentant des minéraux bleus tel que le glaucophane appartiennent au faciès des schistes bleus formés à 25 km - les roches contenant des grenats et de la jadéite appartiennent au faciès éclogite et se forment à partir de 50 km de profondeur

Eclogite

Métagabbro Schistes verts

Métagabbro Schistes bleus

Page suivante

Revenir à l'index

La Subduction

Lors de la subduction, les sédiments présents sur le plancher océanique peuvent être raclés par le bord de la lithosphère continentale (ou l'autre lithosphère océanique dans le cas d'une subduction océan-océan) qui joue le rôle de "butoir" et contre lequel ces sédiments vont s'entasser, formant ainsi un prisme d'accrétion comblant la fosse océanique. les sédiments du prisme peuvent se plisser et se chevaucher sous l'effet des forces de compression

L'ile de la Barbade (océan Atlantique) est un réalité un prisme d'accrétion qui emmerge en partie de l'océan. ce prisme est lié à la subduction de la partie océanique de la plaque américaine sous la petite plaque caraïbe (c'est cette même subduction qui est à l'origine de l'arc volcanique des petites Antilles : Guadeloupe, Martinique, etc...)

Page précédente

La collision continentale

Une faille inverse est caractéristique d'un contexte compressif ou convergent. Elle accomode un raccourssidement horizontal et un épaississement.

Un pli est une structure courbe due à une déformation ductile des roches sous l'effet de forces compressives. Le cas le plus simple est le pli de roches sédimentaires, dont les lits sont planaires et horizontaux avant le plissement.

Le chevauchement est un mouvement tectonique qui conduit à ce qu'un ensemble de terrains vienne en recouvrir un autre par l'intermédiaire d'un contact anormal (discordance) peu incliné.

Page suivante

Revenir à l'index

l'empilement des unités crustales à l'origine de l'épaississement dans les chaines de montagnes amène une partie des roches du socle granitique cristallin à des profondeur de 50 à 80 km. Cet enfouissement transforme les granites en gneiss voire permet leur fusion ce qui donne de nouveaux granites et des roches nommées migmatites. De plus et à l'instar des roches de la lithosphère océanique, entrainées en profondeur par subduction, les roches du socle peuvent également se transformer sous l'effet de l'augmentation de pression. A haute pression, le quatrz change de structure et forme de la coésite à partir de 70 km de profondeur (2 GPa)

La collision continentale

Une nappe de charriage est un ensemble important de couches géologiques qui, lors d'une orogenèse, se sont décollées du socle et se sont déplacées sur de grandes distances. L'unité chevauchante est dite "allochtone" alors que l'unité chevauchée est dite "autochtone". Un morceau de nappe isolé du reste de la nappe par l'érosion s'appelle une klippe. Une zone de la nappe érodée permettant de voir les terrains autochtones sous-jacents s'appelle une fenêtre.

Page précédente

A long terme : L'érosion de la chaine de montagne provoque la remontée des roches situées en profondeur (au niveau de la racine crustale) par isostasie. Il est alors possible de voir, après érosion, les plutons granitiques formés en profondeur au moment de la collision (voir marqueurs de la collision). Par exemple, on observe actuellement affleurer dans le massif central les granites, migmatites et gneiss formés il y a environ 350 Ma au cours de la chaine Hercynienne

L'érosion et la pénéplanation

A court terme : La formation de roches sédimentaires détritiques est un marqueur de l'érosion des orogènes. On distinguera alors 2 grands ensembles de roches sédimentaires détritiques : - les Flyschs : de nature très variés mais souvent constitués d'une alternance de schistes (plus rarement des calcaires) et de grès granoclassés (les plus gros éléments sont à la base, les plus fins sont au sommet de la série), ils sont issus de l'érosion des reliefs dans un bassin océanique en cours de fermeture (donc lorsque la collision n'a pas encore eu lieu). Ces dépots sont donc syn-orogéniques. - les Molasses : Egalements de nature très variée (argilites, marnes, calcaires, grès), ces dépôts syn à post-orogéniques se forment dans les bassins flexuraux (ou bassins d'avant-pays) en périphérie de la chaine de montagne.

Revenir à l'index

La Vallée de l'Ornon (Vue depuis le col)

Le Taillefer, 2857 m

Le Rochail

Belledone

Jura

Col d'Ornon

Chartreuse

La Mure

Le Massif du Taillefer (Vue depuis le Vet)

Le Mont Viso, 3841 m

Lac Chiaretto

Le Mont Viso (Vue depuis le lac Chiaretto)

Le chenaillet, 2650 m

Le Massif du Chenaillet

Saint-Clément-Sur-Durance

Crête de Blayeul, 2189 m

Vieil Esclangon, 1050 m

Panorama d'Esclanglon et le Vélodrome

Grand Galibier, 3229 m

Petit Galibier, 2826 m

Pointe de la Mandette

Le col du Lautaret et le Grand Galibier

Bric Bouchet, 2998 m

Saint-Véran/Le Queyras

Torrente germanasca, Dora Maira

Martiniana Po, Dora Maira

Ces flychs contiennent des traces (Ichnofossile), laissés par un animal (encore indéfini à ce jour mais dont on suppose être un gastéropode) en recherche de nourriture sur les fonds abyssaux. C'est de ces traces que ces flychs tirent leur nom : les Flyschs à helminthoïdes ("qui ressemble à des helminthes = vers").

Gr

Om

Gl

Echantillon macroscopique de métabasite (à gauche) et observé en LPNA (à droite). Gr = Grenat, Gl = Glaucophane, Om = Omphacite (famille de la jadéite)

La glaucophane visible en LPNA est issue d'une rétromorphose (Métamorphisme rétrograde lié à la remontée des roches à la surface)

Martiniana Po

Photo zoomée du métaconglomérat de Dora Maira

Les métaconglomérats de Dora Maira sont agés du Carbonifère.

Echantillon macroscopique de quartzite de Dora Maria . Gr = Grenat, Qz = Quartz, Ph = Phengite

Grenat d'une quartzite de Dora Maira observée au mciroscope en LPNA.

Les quartzites sont issus du métamorphisme d'une pélite (roche sédimentaire constituée d'élements très fins, de type argileuse). Ce métamorphisme a été daté à l'éocène.

Echantillon macroscopique de conglomérat

un conglomérat est une roche détritique (issue de la dégradation mécanique d'autres roches) composée de morceaux discernables liés entre eux par un ciment naturel. Pour être considérés comme discernables, les morceaux doivent mesurer plus de 2 mm.On les appelle "brèches" s'ils sont composés d'éléments anguleux et "poudingues" s'ils sont composés d'élements arrondis (galets).

Monte Viso

Viso Lozzo

Lac Chiaretto

Lac Lausetto

Point de vue photo 2

Lac Superiore

Lac Fiorenza

Schéma simplifié de la région du Taillefer

Gabbros

MOHO

Serpentinites

Fl

Gl

Py

Echantillon macroscopique de métagabbro du Bric Bouchet (à gauche) et en LPA (à droite). Py = Pyroxènes, Gl = Glaucophane, Fl = Feldspaths, A = Actinote.

Sur l'image de droite, la formation de l'actinote est postérieure à celle du glaucophane et s'explique par une rétromorphose (= métamorphisme rétrograde dû à la remontée des roches à la surface)

L'analyse de ces échantillons indique que les roches ont été amenées à des pressions de 8 à 10 kbar et une température de 300 à 400°C il y a 90 à 65 Ma. La rétromorphose elle, est datée entre -40 et -25 Ma.

Coupe géologique du col du Lautaret

Basaltes en coussin

Grand Galibier

Petit Galibier

Point de vue photo

Radiolarites

Au sud-ouest du Chenaillet se trouve le Rocher de la Perdrix, composé de radiolarites datées d'il y a 150 à 160 Ma.

Point de vue photo

Saint-Clément-Sur-Durance

Chenaillet

Cabane des douaniers

Point de vue photo

Rocher de la Perdrix

Torrente germanasca

Géologie du Massif central

Serpentinites = péridotites hydratées

Le Vélodrome d'Esclangon

Le Vélodrome d'Esclangon est constitué de divers molasses marines plissées et d'âge Miocène.

Datation des gabbros du chenaillet par la méthode Samarium/Néodyme (Sm/Nd). Les gabbros se sont d'abord formés en profondeur. On estime que la formation des basalte, qui marque la naissance du plancher océanique à eu lieu environ 50 Ma après.

Les « schistes lustrés » sont des calcschistes, c’est-à-dire d’anciens sédiments marins (ou océaniques) composés d’un mélange de calcaires et d’argiles et datés au Jurassique supérieur. Ces sédiments sont ensuite métamorphisés par une augmentation de la pression et de la température. Cette augmentation traduit un enfouissement des roches et est associée à une déformation, déformation qui entraine une organisation des différents minéraux sur des plans, formant ainsi un schiste.

Crête du Blayeul

Point de vue photo

Vélodrome

Vieil Escanglon

Coupe schématique du chenaillet

Zone visible sur la photo

Bric Bouchet

Point de vue photo

Affleurement de saint-Clément vu de près (à gauche) et extrait de la colonne stratigraphique (à droite).

Les roches de cet affleurement sont toutes d'âge Crétacé supérieur. Elles sont disposées en strates, alternant grès et schistes : Ce sont des Flyschs. Les grès sont les couches les plus visibles, épaisses de quelques décimètres et les schistes sont d'anciennes boues argileuses , en léger retrait car plus facilement érodées

Les bassins flexuraux

Un bassin flexural ou d’avant-pays ou molassique se trouve à l’avant et /ou à l’arrière d’une chaîne de montagnes qui, par son poids, déforme son avant-pays en une dépression où s’accumulent les sédiments issus du démantèlement, de l’érosion de la chaîne.

Chenaillet

Taillefer

Vallée d'Ornon

Rochail

Point de vue photo