L'orogenèse alpine

Nous allons chercher à valider le scénario hypothétique de la formation des Alpes, en utilisant de préférence la carte géologique de France au millionième. Ce scénario propose la formation d'un océan qui a ensuite disparu par subduction. Pour le valider, il faut retrouver sur cette carte et sur le terrain des éléments permettant d'en valider les étapes : des traces d'épaississement crustal, des traces de lithosphère océanique ayant subi du métamorphisme de haute pression, des traces de sédiments océaniques ... Grâce à cette sortie virtuelle, examinons plusieurs affleurements et les roches qui y sont associées.

L'orogenèse alpine

1) Les chevauchement alpins

Consignes : 1- Retrouvez l’âge des roches impliquées au niveau du col du Lautaret 2- Complétez la photographie du paysage avec l’âge des différentes roches 3- Replacez les failles observées et les mouvements associés 4- Retrouvez d’autres traces de ce phénomène dans les Alpes et datez-les

Le col du Lautaret

D'autres chevauchements alpins

Le Corbier

Saint-Pierre-de-Chartreuse

Saint-Etienne-en-Devoluy

2) Les plis alpins

Consignes : 5- Compléter le schéma d'interprétation du pli de Saint-Clément. 6- Dans Tectoglob3d, réaliser un profil topographique Est-Ouest des Alpes (de Beaulieu à Turin). Y faire apparaître la profondeur du Moho. Coller une capture du profil obtenu dans votre carnet de bord. Mettre en évidence l’épaississement crustal au niveau de la chaine des Alpes. 7- A partir du profil sismique et des observations de terrain, mettre en relation les zones plissés/ chevauchées avec le relief alpin.

3) Les traces de la lithosphère océanique téthysienne

Consignes : 8- Confrontez les observations de terrain avec vos connaissances et concluez quant à l’origine des roches du massif du Chenaillet. 9- Datez la mise en place de ces roches avec la méthode Sm-Nd (faire un graphique 143Nd/144Nd en fonction de 147Sm/144Nd et obtenez le coefficient directeur de la droite de régression pour calculer l'âge de la roche). 10- Datez les radiolarites (des sédiments océaniques en contact avec la croûte océanique) du Chenaillet à partir de leur contenu fossilifère. 11- Retrouvez l’âge approximatif de la fermeture de l'océan Téthys. 12- A l'aide de Tectoglob3D, repérez et marquez sur la carte géologique de France l’emplacement de tous les affleurements ophiolitiques alpins, justifier le terme de “suture ophiolitique”.

Le massif du Chenaillet

Datation des radiolarites du Chenaillet

Au rocher de la perdrix, il est possible d’observer des roches appelées radiolarites. On en trouve également plus à l'Est dans les Alpes italiennes au Mont Cruzore. Elles sont composées de tests de radiolaires. Les radiolaires sont des organismes qui vivent dans les grandes profondeurs de fonds marins.

12- A l'aide de Tectoglob3D, repérez et marquez sur la carte géologique de France l’emplacement de tous les affleurements ophiolitiques alpins, justifier le terme de “suture ophiolitique”.Coller une capture d'écran de vos résultats dans votre carnet de bord. Aide Pour “marquer” un emplacement, passer par le menu “Action / Ajouter / Repère géographique”. En double cliquant à l’emplacement souhaité, vous placez un repère matérialisé par un disque blanc.

4) Le métamorphisme alpins

Objectifs : Identifier le facies métamorphique au niveau de l’unité du Queyras et celle du Viso . Observer ces roches métamorphiques et identifier les minéraux caractéristiques. Dater le métamorphisme de la LO subduite. Consgines : 13- Retrouvez le faciès des roches du massif du Queyras et du Mont Viso. 14- Estimez l'âge de ces roches grâce à la légende de la carte. 15- Complétez la légende de la carte du métamorphisme alpin. 16- Expliquez en quoi ces roches sont des témoins de la fermeture de l'océan alpin (Téthys) et en déduire le sens de la subduction (vers l’ouest/est/nord/sud ?).

5) Les marges passives de l'océan Théthys

Consignes : 17- Montrez que les massifs de la Mure, du Taillefer et des Grandes Rousses sont les témoins d’une ancienne marge passive de l’océan alpin. 18- Retrouverez l’âge de l’ouverture de cet océan.

Coupe géologique au niveau de différents massifs alpins

Le profil sismique révèle l’existence de failles normales concaves, appelées failles listriques, qui recoupent le socle continental ainsi que certaines couches de sédiments. Ces failles ont provoqué le basculement des blocs de la CC. Au creux de ces blocs peuvent s’accumuler des sédiments. Ces derniers peuvent être classées en 3 catégories : les sédiments déposés avant l’ouverture du rift (sédiments pré-rift) qui suivent le contour des blocs basculés, les sédiments syn-rift, en forme d’éventail, déposés au moment du basculement des blocs et enfin, les sédiments post-rift déposés à la fin de l’ouverture du rift et qui recouvrent l’ensemble.

Des radiolarites (R4) Plus à l’Est, dans les Alpes italiennes au Mont Cruzore, il est possible d’observer des roches appelées radiolarites. Elles sont composées de tests de radiolaires. Les radiolaires sont des organismes qui vivent dans les grandes profondeurs de fonds marins. Pour voir des échantillons :

http://www.macromicrophoto.fr/petrography/zoom/chenaillet-radiolarite.html

Les chevauchements

En géologie, un chevauchement est un mouvement tectonique conduisant un ensemble de terrains à en recouvrir un autre par le biais d'un contact anormal (de type pli couché, faille inverse), généralement de faible inclinaison, nommé surface de chevauchement. Ce mouvement horizontal entraîne ainsi la superposition verticale de deux ensembles de terrains dont la succession n’est pas normale. Sur une carte géologique, un chevauchement est indiqué par une ligne épaisse portant des triangles qui indiquent le sens du chevauchement (voir exemple ci-contre).

Composition minéralogique des métagrabbros du Queyras

glaucophane (bleu) pyroxène relique (marron) chlorite (vert)

Roche à observer au microscope. Appelez le professeur pour valider l'identification d'au moins 1 minéral caractéristique du faciès.

Composition minéralogique des roches du Queyras

Les roches j2c, appelées calcschistes, sont des roches issues de roches sédimentaires telles que des pélites (argiles) et des marnes. Elles présentent des déformations cassantes et ductiles. On relève la présence de plusieurs minéraux dont la carpholite et des phengites. Sur l'affleurement de Ville-Vieille, on peut observer des déformations ductiles "S blancs" facilement repérables.

Des radiolarites (R4) Plus à l’Est, dans les Alpes italiennes au Mont Cruzore, il est possible d’observer des roches appelées radiolarites. Elles sont composées de tests de radiolaires. Les radiolaires sont des organismes qui vivent dans les grandes profondeurs de fonds marins. Pour voir des échantillons :

http://www.macromicrophoto.fr/petrography/zoom/chenaillet-radiolarite.html

La datation des gabbros

La méthode samarium-néodyme (Sm-Nd) a été utilisée pour dater les gabbros du Chenaillet. Son principe est très proche de celui utilisée pour la datation au rubidium-strontium mais cette technique s'applique plus facilement dans le cas du Chenaillet.En effet, contrairement au rubidium et au strontium (méthode Rb-Sr) qui peuvent aisément être mobiles au fond de l'océan, Sm et Nd sont immobiles dans la plupart des processus. Ils donnent ainsi la signature isotopique originelle du magma et de la source qui l'a engendré. Pour les basaltes du Chenaillet, la datation est difficile et n'a pas été faite. Les rapports Sm et Nd peuvent avoir été modifiés dans le volcan sous-marin par des échanges avec l'eau de mer, ce qui n'est pas le cas des gabbros.

-12 -1

avec λ = 6,54 × 10 an

Composition minéralogique des métagrabbros du Mont Viso

Roche à observer au microscope. Appelez le professeur pour valider l'identification d'au moins 1 minéral caractéristique du faciès.