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LE MASSIF ARDENNAIS

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LE MASSIF ARDENNAIS Powered By Docstoc
					                                          LES ALPES

Chaînes de montagne

    massif composé de 2 parties principales:
                      - Alpes externes
Séparé le chevauchement Pennique frontal
                      - Alpes internes

   Au nord zone plus fragile (+ rectiligne)
   Au sud zone plus ductile (+sinueuse)

      Alpes externes :
   -   Zone dauphinoise : Sédimentaire Crétacé
   -   Massifs Cristallins Externe = Roches magmatiques
   -   Mt Blanc/Aiguille Rouge
   -   Belledonne
   -   Pelvoux
   -   Mercantour/Argentera

   Etude de la Carte :

      Zone dauphinoise :

                       Plusieurs massifs composé de roches sédimentaires = Massif sub-Alpins
                       Dépression jurassique = Sillon Sub-Alpin attribuée au passage des
                        glaciers durant les 2 dernières grandes glaciations (-100 /-30 Ma) =>
                        Tillites (moraines anciennes)

      Sud ouest Pelvoux /Dévoluy (Crétacé) :
   -   Discordance entre le crétacé inférieur et supérieur due à la phase Pyrénéo-Provençale durant
       le crétacé inf.
                        Partie sud zone dauphinoise : phase Pyrénéo-Provençale Plis E-O
                        Devoluy : mixte phase Pyrénéo-Provençale+ Phase Alpine Plis E-O N-S
                        Partie Nord: Phase Alpine Plis N-S

      Plateau de Valensole (Mio- Pliocène) :
                      Plateau mollassique alpin= sédimentation détritique qui se met en place
                        dans des bassins assez peu profonds :les bassins d’avant pays

      Massif de l’Apennin :
                      plaine du Pô, chevauchements contraintes tectonique

      Plaine lémanique :
                      Molasses Péri-alpine
   A partir du Chevauchement Pennique Fontal à l’est :

-   ZV = Zone Valaisanne : arguments petro&structuraux ancien Océan dans les Alpes
    (Ophiolites /flysch)
-   ZB = Zone Briançonnaise : léger chevauchement sur zone piémontaise- dépôts carbonifère
    de Houille
-   ZP = Zone Piémontaise : roches de schistes lustrés (séricite, chlorite Ylosilicates) et
    ophiolites en gdes quantités => Océan Alpin suture en les 2 lithospères


   Massifs Cristallins Internes :

                     -   Mt Rose
                     -   Dent Blanche (Affleurements d’Austroalpin)
                     -   Gd Paradis
                     -   Dora Maira (argument petro)

-   ZS= Zone Sezia Lanzo : chevauchée par zone piémontaise rétrocharriage =prisme
    tectonique derniers affleurement d’Sudalpins

-   PP= Plaine du Po : gneiss&schistes= parameta de roches sédimentaires

   Chevauchement : roches sédimentaire
   Ecaillage : croûte supérieure (Conrad)
   Charriage
                    concerne l’ensemble de la croûte = niveau de décollement est le MOHO



Carte du Métamorphisme des Alpes

1. Faciès schistes verts : Font pennique BP-BT
2. Faciès schistes bleus : Zone Briançonnais- Liguro Piémontaise
3. Faciès Eclogitique : DM ;GP ;MR HT-HP

                  ↑ contraintes dans zone interne = métamorphisme de +en + important
4. Faciès de subduction : Glaucophane / Amphibole BT-HP
                  Fermeture de l’océan Alpin

5. Coésite = Quartz de UHP profondeur ≈ 60-70km
                 Ecaillage/enracinement de grande profondeur
                = Subduction de la croûte continentale européen sur le croûte Apulienne
                Africaine jusqu’au 60-70km
   Succession couches :

    -> Lias
Histoire commune de différentes zones = orogenèse hercynienne /érosion /transgression/Régression
Histoire post Paléozoïque classique

Au niveau du Briançonnais
Lias n’existe plus (-199-175 Ma)
Roches Carbonifères (-355 à -295 ) (houiller) + Trias (-251 et -199,6)

Zone Piémontaise
Jurassique moyen /sup (-199,6 à -145,5Ma) = radiolarites
                      Bassin marin ouvert sous CDD ( 4000-4500m) = Océan piémontais
                         jurassique

Zone Liguro- Piémontaise
Pas de lias
Ophiolites
                     Lambeau de lithosphère océanique

Ouest Zone Liguro- Piémontaise
Marge passive de l’océan Alpin croûte continentale en connexion avec croûte océanique
Sédimentation sur marge cont. Passive

Briançonnais
Relief terrain autochtone/charrier ?
Topographie élevée perpétuellement érodée


    Structure profonde des Alpes (profils ECORS)
Sismique de réflexion :
    Etude de la structure interne par réflexion et réfraction d’ondes sismiques provoquées.
    Emission d’ondes en depuis la surface (vibration ou explosion) qui vont être réfléchies
réfractées de façon plus ou moins importante en fonction des contrastes de densité, porosité,
discontinuités mécaniques, des fluides rencontrés en profondeur.
    Signaux récupérés en surface par des séries de récepteurs en ligne
Connaissant le vitesse de propagation des ondes (P= 6km.s-1 ) dans les milieux rencontrés+ le
temps de parcours source– récepteurs ( notion de temps double )on peut calculé la profondeurs des
structures rencontrées

Notion de Réflecteur
       En noir sur enregistrements, correspondent à des zones de forte réflexion (contraste entre 2
types de roches / discontinuité

1.8s tps double ≈ 24km de profondeur
  9s tps double ≈ 36km de profondeur

2. 0,5s tps double ≈ 3km de profondeur structure proche surface qui plonge vers l’ext
                        Chevauchement
   Ce profil nous indique :
    C.C en plusieurs parties :
                      Croûte supérieure = sédiments jms sup.à 10 km
                      Croûte sup. granito-Gneissique plonge jusqu'à 15 km de profondeur =
                         changement de lithologie
                      Croute inf. = discontinuité de Conrad + métamorphisée
                      MOHO passage croûte/manteau


      C.C avec anomalies
                     CS anormalement épaissie (=>24km) Conrad
                     CI anormalement fine (=> 24-36 km =12km) MOHO

   Analyses Gravimétriques (cf. doc 6 )

Anomalies de Bouger (mgal)
Si «-» = tendance à la surélévation
Si «+» = tendance à l’enfoncement
Par rapport à des données théoriques de croûtes en équilibre

Etude :
-140-160 fortement négatif = déficit important
Roches bcp - dense soit bcp plus légère que l’on pourrait attendre
+20/+40 bcp plus dense que prévisions

Si on couple le profil ECORS et cette carte alors on constate que :
                        Belledonne/Grenoble = croûte sup. anormalement épaisse avec valeurs
                          gravimétriques très négatives
                        Front Pennique = plongement de chevauchement avec des valeurs
                          gravimétrique + = excès de masse

Interprétation :
Excès = roches très denses anormalement en situation élevée dans la lithosphère
                       Remontée du manteau vers la surface ≈6km


   Coupe

    Croûte normale du Jura d’une 30aine de kkm +couche sup. de +en + épaisse en allant vers
     l’ouest
                      Chevauchement de la croûte sup. de sédiments facilité par évaporites du
                        trias sup.
    Vers l’est sur- épaississement de la CS (20-25km soit x2,5 )
                      Ecaillage de la CS qui s’empillent les unes sur les autres
                        Glissement au niveau de la discontinuité de Conrad
    Zones Internes
                      Chevauchement en profondeur décollement au niveau du MOHO
                        définissent les zones Alpine en surface :
                       - chevauchement pénnique frontale
                       - limite ZB- ZP
                       - ZP-ZAA
                       - ZAA-ZSL
Traits structuraux du SE de la France

BASSIN VOCONTIEN

       Histoire de la zone de la ZD Barrémien (-125 Ma)

2 lithologies différentes :

    -   Dépôts Calcaires riche en coraux, gastéropodes, foraminifères, dasycladales (Algues
        calcaires), lamellibranches, pachiodontes (rudistes)
                        Faciès Urgonien de PF carbonaté peu profonde
    -   Alternance de bancs calcaire &interbandes marneux avec ammonites& nanofossiles
        (nanoconées, lolocophoridés)
                        Mer ouverte + profonde

                        Dépression




                        Réactivation de failles hercynniene
                        Océan mature

Zone dauphinoise marge passive à l’est de l’OA jurassique =30Ma ouverture
Fin de subsidence thermique = dépôt épais de Crétacé
Les failles ont fonctionnées activement en dépressions localisées (héritage hercynien)
      Massif central
   -   Leptynites /amphiboles

                       Subduction Océanique de l’océan Rhéique
                       Métamorphisme de phase collision entre 2 lithosphère continentale

   -   Bassin Détritique du Carbonifère Permien / Houillers des Cevennes
   -   Dôme d’anatexie du Velay Migmatite : roche plutonique (Gneiss/granite)
                       Distention tardi origénique hercynienne

      Bassin (hémi- graben) du Tertiaire (Carbonifère- Permien)

   -   Bassin d’Allès (orientation sens contrainte =>meilleur fonctionnement)

                       Bassins extensifs = extension de l’oligo-miocène (petits car ne sont pas le
                        sens de la contrainte
   -   Arc de Nice

                       Bassin Permien extensif tardi- hercynien

      Plis orientés N-S dans sud-est
                       Chaîne pyrénéen se poursuit jusqu’en Provence


   Structure lithologique des Alpes

      Série Sédimentaire de la zone dauphinoise

Trias avec le lias supérieur = Evaporites
Jurassique jusqu’au portlandien =Séries carbonatés puis marneuses puis carbonatés
Crétacé = crétacé basal marneux puis ??
Sédimentation assez épaisse, pas de différence entre la ZD et le reste de la zone français
Opposition avec les autres zones du domaine alpin

                       ZD seule zone externe // au chevauchement Pennique
Partie de le marge continentale de l’océan alpin subissant ttes les phases de marge ( cf cours sur les
bassins sédimentaires)

      Séries de la Zone Briançonnaise

Sédimentation interrompue, incomplète, érodée
Zone autochtone ? Influences marquées dès la fin du paléozoïque du fonctionnement d’un océan
alpin
Dès le jurassique moyen sédimentation de type radiolaires& avec phénomène ophiolitiques
                      Sédimentation océanique sous la CDD ( plusieurs 1000ers de km de large)
Document 9
Zone externe Faciès SV-PP
Passage ZP->ZI SB et Eclogites
                      Contexte de Subduction
                      Evolution de + en + HP mais stabilisation Temp => entraînement des
                         isothermes d’autant + que l’on a une subduction avec des plaques âgées.
Doc 9bis
On a une rétromorphose dans les Alpes
   Dynamique métamorphique de :
                                    – Pression
                                    – Température
                                    – Temps
    Trajet rétrograde : étapes de cristallisation - nombreuses et - serrés que pour un trajet
       prograde.
    Trajet prograde : accompagné d’une déshydratation ( forme cristalline de +en + dense)

   Pour chacun des trajets :
   - soit la roche reste en profondeur
   - soit elle remonte en surface (distension, chevauchement)

      Le trajet rétrograde devrait s’accompagner d’une réhydratation mais phénomène très rare
       observé
                        Faciès HP-HT

Document 10
    Trajet P,T,t dans la Région Alpine
D’après la datation
   - faciès UHT Dora Maira atteint vers 45Ma (Coésite avec Grenat)
   - trajet prograde de 8°c/km=> relativement froid (norme 30°c/Km)
                     Phénomène de Subduction
   - trajet retrograde Dora Maira fin vers 35Ma
                     Remontée rapide pour l’ensemble de la zone

Documents 10-11
    Trajets des roches&Datation

Dès le jurassique l’océan Alpin fonctionne, rattaché à la plaque continentale Européenne

   1. Crétacé : referme Océan subduction Océanique

Sédimentation océanique (calc. à radiolarites, palombini, black shales,calcschistes)
                      Mt Viso et schistes lustrés entraînés assez profondément
Zone Briançonnais à fleur d’eau
ZD marge continentale
Phénomènes de flysh
                      Bassin assez profond avec des tubitides, des reliefs se forment

   2. Océan alpin pratiquement fermé

Lithosphère continentale est entraînée dans la zone de subduction

Dora Maira (Coésite) datation ≈ 45Ma (Eocène)
                      Subduction Continentale
   3. Phase de collision (Oligo- Miocène)

   - ZD : molasses sédimentation détritique en avant de la chaîne
   - ZI : phénomène de collision, charriages
   - Chevauchement Pennique
La contrainte devient suffisamment importante
                       décollement au niveau de Conrad ( gd écaillage en profondeur)

   -   Zone à l’Est Sud-Est : phénomènes de rétrocharriage
                      Notion de prime = 2ème prisme= prisme Crustal de phase de collision
                                   – double déversement : chevauchement Pennique
                                   – 2ème rétrocharriage entre ZP& Domaine Austro- Alpin

   4. Phase de Collision (Pliocène)

   -   Molasse se déplacent vers l’ouest du fait de la surcharge de l’écaillage, suit leur
       déplacement
       Rétrocharriages plus prenoncés
                      Prisme lithosphérique
                      MOHO niveau de décollement (↑ puissance ac l’↑ de l’ampleur de le
                         collision )

On a donc (doc 14 et 15) :
   - prisme océanique = niveau de décollement entre les séd. et le substratum
   - prisme crustal = sollicite la discontinuité de Conrad comme niveau de décollement
   - prisme lithosphérique = sollicite la discontinuité de MOHO


      Domaine Valaisan

Ophiolites indiquent des phénomènes d’ouverture océanique
                       Bassin d’arrière arc qui se serait ouvert en arrière de la subduction
                       Ms assez rapidement arrêter = pris dans la collision


      Etat Actuel

     Morphologie
Massif central + elévé à l’est qu’a l’ouest
Séismes compression vers N-ouest
Sud : distension (Méditerranée, Appenain)
Péninsule italien mouvement antihoraire fermeture mer Adriatique en relation avec la mer égée

    Cartographie
Anticlinaux dans le N.Parcardie (Bray et Boulonnais) décrochement ancien accident Hercynien
Synclinal dans le sud de l’Angleterre dissymétrique

Ouverture de l’océan Atlantique
                       fermeture de l’océan alpin
Avant : 2 parties s’ouvraient par une faille transformante au niveau de Gibraltar et actuels Pyrénées
Mais l’Afrique se déplace = ouverture de l’Atlantique sud à l’Aptien
Or crétacé début subduction relation avec déplacement =>fermeture OA
Oligo- miocène gd distension MC+Corse+Sardaigne +Rotation Italie
                      Distension Sud des Alpes

Thétys =Golf Persique
   Mer Med en
   - extension
   - compression (Grèce)
   - décrochement (Gibraltar)


      Glaciation

Morphologie
                      Facteur tectonique + facteur climatique

   Glaciation du IVaire –dernière glaciation 30-40000ans
                      gd vallées ex :
                                  o Cluse de Grenoble
                                  o Vallée de la romanche : (produit d’érosion jusqu’en bas
                                     Dauphiné et plaine Lémanique)
                      Ceinture Bleue sur Carte : Jurassique et crétacé érodé = Sillon Alpin
                         s’arrête au Dévoluy (sud + chaud) = Gdes langues qui s’arrêtaient aux
                         failles décrochantes
                      A l’ouest + Plaine du Pô
                      Reste de Moraine jusqu'à Lyon (100 000ans)
                      facteur d’érosion importante des Alpes

				
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