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TS Ch 2 - La formation des chaînes de montagnes

I - Les traces d’un ancien domaine océanique

Les ophiolites sont les vestiges de l’ancien plancher de l’océan qui existait autrefois à l’emplacement d’une chaîne de montagnes. Ces roches, des basaltes, des gabbros et des péridotites sont les mêmes que celles que l’on peut observer dans un plancher océanique actuel âgé et elles sont superposées de la même façon.

Basalte en coussin (Ophiolites du Chenaillet, Wikipedia)
Basalte en coussin (Ophiolites du Chenaillet, Wikipedia)

II - Les traces d’une marge continentale passive

Une marge passive actuelle, comme celle de la marge européenne de l’océan Atlantique, s’est formée au moment de la naissance de l’océan qu’elle borde aujourd’hui. Elle est fracturée par un ensemble de failles Iistriques qui délimitent des blocs basculés de croûte sur lesquels s’est déposée. au moment de l’ouverture océanique, une sédimentation « en éventail » .

Blocs basculés dans les Alpes (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
Blocs basculés dans les Alpes (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)

Ces caractéristiques se retrouvent au cœur des Alpes (région de l’Oisans par exemple) : ce sont les vestiges d’une ancienne marge océanique passive, formée lors de l’ouverture de l’océan alpin.

III - Les témoins d’une ancienne subduction

La subduction est la conséquence du vieillissement du plancher océanique. En effet, à mesure qu’elle vieillit en s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit, son épaisseur et sa densité augmentent. La densité de la lithosphère océanique finit par devenir supérieure à celle de l’asthénosphère ce qui entraîne inéluctablement son plongement dans le manteau.

Activité : réaliser une coupe de tomographie sismique (Philippe Consentino)

Les gabbros, roches caractéristiques du plancher océanique. subissent avec le temps des transformations métamorphiques : ils deviennent des métagabbros. Au cours du vieillissement du plancher. mais avant la subduction, ils ont été transformés en schistes verts : au cours de la subduction, ces schistes verts deviennent des schistes bleus puis des éclogites.

Faciès du métamorphisme de subduction (Alain Gallien, BDS SVT Dijon)
Faciès du métamorphisme de subduction (Alain Gallien, BDS SVT Dijon)

  • 1. Plagioclase + Pyroxène + eau -> Amphibole Hornblende verte
  • 2. Plagioclase + Hornblende + eau -> Chlorite + Actinote
  • 3. Albite + Chlorite + Actinote -> Amphibole Glaucophane + eau
  • 4. Albite -> Pyroxène Jadéite + Quartz
  • 5. Albite + Glaucophane -> Grenat pyrope + Pyroxène Jadéite + eau

De telles roches, caractéristiques des zones de subduction, sont fréquentes dans la zone interne des Alpes (massif du Queyras) et témoignent d’une ancienne subduction dans l’histoire de cette chaîne de montagnes.

IV - La collision continentale et la formation de la chaîne de montagnes

Lors de la collision, la lithosphère continentale s’adapte à la compression tectonique en se raccourcissant avec formation de plis, de failles inverses et de nappes de charriage.

Globalement, la croûte s’épaissit au niveau de la chaîne de montagnes, la profondeur du Moho pouvant atteindre plus de 50 km.

Enfin, des données récentes mettent en évidence une subduction continentale.

Schéma bilan
1 - Histoire des Alpes (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
1 - Histoire des Alpes (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
2 - Rifting continental (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
2 - Rifting continental (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
3 - Expansion océanique (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
3 - Expansion océanique (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
4 - Subduction océanique (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
4 - Subduction océanique (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
5 - Collision continentale (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)
5 - Collision continentale (Sébastien Debiève, BDS SVT Dijon)

Objectifs et mots-clés. subduction, collision. Indices de subduction ou de collision. Subsidence thermique. Le rôle moteur de la traction par la lithosphère océanique plongeante.

Géologie en vidéo : les montagnes (C’est pas sorcier)

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