Les chaînes de montagnes récentes comme les Alpes ou l’Himalaya gardent la mémoire de leur histoire : un océan qui s’est ouvert, s’est refermé par subduction, puis deux continents qui sont entrés en collision. Le géologue lit ces étapes dans les déformations, les roches et leurs minéraux.
Une question sur ce cours ?
ULU, le tuteur d’ULUMINE, t’aide à partir de ce cours.
Objectifs
- Identifier les indices de raccourcissement et d’épaississement de la croûte
- Reconnaître les traces d’un ancien domaine océanique (ophiolites)
- Utiliser les associations de minéraux pour reconstituer une subduction
- Reconstituer les grandes étapes de la formation d’une chaîne de collision
1. Une croûte raccourcie et épaissie
- Plis, failles inverses, chevauchements et nappes de charriage (ensembles de roches déplacés sur des dizaines de kilomètres) témoignent d’un raccourcissement horizontal.
- Sous les chaînes, le Moho est plus profond : la croûte continentale peut y atteindre 50 à 70 km d’épaisseur, contre environ 30 km en moyenne. C’est la racine crustale.
- Des roches de surface enfouies puis remontées montrent des traces de métamorphisme et parfois de fusion partielle (migmatites, granites) liés à l’épaississement.
2. Les traces d’un océan disparu
Dans les Alpes (par exemple au massif du Chenaillet, près de Briançon), on trouve des ophiolites : des fragments de lithosphère océanique charriés sur le continent.
| Niveau (du haut vers le bas) | Roche |
|---|---|
| Sédiments océaniques profonds | Radiolarites |
| Croûte supérieure | Basaltes en coussins (pillow-lavas, refroidis sous l’eau) |
| Croûte inférieure | Gabbros |
| Manteau | Péridotites (souvent transformées en serpentinites) |
Les marges passives de l’ancien océan sont aussi reconnaissables : blocs basculés limités par des failles normales, témoins de l’étirement qui a précédé l’ouverture océanique.
3. Les traces d’une subduction
Un minéral ou une association de minéraux n’est stable que dans certaines conditions de pression et de température. Les roches métamorphiques sont donc des « thermomètres » et « baromètres » du passé.
| Faciès | Minéraux caractéristiques | Conditions |
|---|---|---|
| Schistes verts | Chlorite, actinote | Pression et température modérées |
| Schistes bleus | Glaucophane | Haute pression, basse température |
| Éclogites | Grenat et jadéite (pyroxène) | Très haute pression, température encore modérée |
Des métagabbros à glaucophane puis à grenat et jadéite indiquent que la lithosphère océanique a été entraînée en profondeur tout en restant relativement froide : c’est la signature d’une subduction. La découverte de coésite (forme de silice de très haute pression) dans le massif de Dora Maira montre même que des roches continentales ont été enfouies à près de 100 km avant de remonter.
4. Le scénario de la formation des Alpes
- Rifting puis ouverture d’un océan (l’océan alpin, ou liguro-piémontais) au Jurassique : marges passives et croûte océanique.
- Fermeture de l’océan par subduction de la lithosphère océanique (à partir du Crétacé) : métamorphisme haute pression – basse température.
- Collision des deux marges continentales (Europe et Apulie, rattachée à l’Afrique), à partir du Cénozoïque : raccourcissement, nappes, épaississement, remontée de fragments d’ophiolites et de roches métamorphiques.
À retenir
- Plis, failles inverses, chevauchements, nappes et racine crustale traduisent un raccourcissement et un épaississement.
- Les ophiolites (radiolarites, basaltes en coussins, gabbros, péridotites) sont les restes d’un océan disparu.
- Les minéraux de haute pression – basse température (glaucophane, grenat, jadéite) signent une subduction.
- Une chaîne de collision résulte de l’ouverture puis de la fermeture d’un océan, suivie de la collision de deux continents.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.