Attention
en cours d’écriture !!!
Attention
en cours de relecture !!!
Quelques documents à étudier
https://pedagogie.ac-montpellier.fr/sites/default/files/2020-02/conf_2014_malav_1.pdf
https://pedagogie.ac-montpellier.fr/sites/default/files/2020-02/conf_2014_malav_2.pdf
https://pedagogie.ac-montpellier.fr/sites/default/files/2020-02/conf_2014_malav_3.pdf
https://pedagogie.ac-montpellier.fr/sites/default/files/2020-02/conf_2014_malav_5.pdf
https://theses.hal.science/tel-00658776v1/file/choulet_flavien.pdf
https://planet-terre.ens-lyon.fr/pdf/prisme-alpes.pdf
http://merco220.free.fr/cours/Cours%20Alpes-agreg%202018.pdf
Migmatites et anatexie – contexte géodynamique :
Cette page a été développée pour présenter les différents contextes tectoniques et géodynamiques dans lesquels se réalise la fusion partielle de la croûte continentale ou « anatexie« .
Cela se produit toujours dans un contexte de croûte continentale épaissie, qui se produit dans le cas de collision de plaques tectoniques, où une ou deux croûtes continentales sont impliquées. Ces processus de formation de chaîne de montagnes sont réunis sous le nom d’orogenèse.
▻ – Orogènes – Orogenèses – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon – ===> –(⚑)–
… Vaste programme !!!
Orogenèse – étape du cycle de Wilson :
Les collisions se produisent quand deux plaques tectoniques convergent l’une vers l’autre.
En effet, les plaques tectoniques qui constituent la surface de la terre, continuellement en mouvement, se déplacent indépendamment les unes des autres. Mais périodiquement elles se regroupent pour former un supercontinent, qui se brisera à son tour pour former de nouvelles plaques qui se regrouperont ensuite en un nouveau supercontinent, quelques 400 ou 500 millions d’années plus tard. Cette suite d’événements tectoniques est connue sous le nom de Cycle de Wilson ».
Toutes les plaques tectoniques qui constituent la terre actuellement, proviennent de l’éclatement de la Pangée, le dernier supercontinent qui a existé de -250 à -200 Ma. Depuis, il a éclaté en diverses plaques tectoniques, et cela se poursuit actuellement. Ainsi la plaque africaine est le siège d’une partition en cours au niveau du rift est-africain et la plaque africaine est en collision avec la plaque eurasienne qui se traduit par l’orogenèse alpine, et bien d’autres.
Une définition simple du cycle de Wilson serait celle d’un modèle à l’échelle globale décrivant les étapes de formation suivie de celles de fermeture d’un domaine océanique.
▻ – Le cycle de Wilson – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon ===> –(⚑)–
Dans le cycle de Wilson, on distinguent plusieurs phases :
◾ – Phase de rifting :
… Le supercontinent, sous l’effet de contraintes tectoniques distensives, se fracture, un rift ou fossé d’effondrement se développe.
… Actuellement, un rift continental est en cours de développement dans la plaque africaine, le Rift Est-africain.
… La phase de rifting peut s’interrompre avant la séparation complète en deux fragments de la plaque, c’est le cas du fossé ouest-européen, appelé Fossé Rhénan apparu il y a 35 millions d’années, voir ci-dessous.
◾ – Phase d’océanisation :
… Généralement le fossé d’effondrement se creuse jusqu’à la fracture complète de la plaque tectonique en deux. La mer envahit ce fossé qui continue de s’élargir. Et, quand les plaques sont suffisamment éloignées l’une de l’autre, de la croûte océanique se forme pour combler l’espace libéré. Exemples :
… L’Atlantique, entre la plaque nord-américaine de la plaque eurasienne, s’élargit de 2 cm par an.
… Dans le plancher de la Mer Rouge, entre la plaque africaine et la plaque eurasienne, un embryon de dorsale océanique apparait.
… Parfois, la phase de rifting peut s’interrompre, c’est le cas du fossé ouest-européen, appelé Fossé Rhénan, la phase d’océanisation ne s’est pas produite.
◾ – Phase de fermeture du domaine océanique :
… La surface de la terre est finie, alors quand de la croûte océanique se forme , les plaques nouvelles divergent en provoquant la déplacement de ces plaques vers les plaques voisines, on observe alors :
… La subduction de croûte océanique sous d’autres croûtes océaniques, moins denses, plus jeunes, ou sous autres croûte continentales, toujours de densité inférieure, telle, la croûte océanique de la plaque de Nazca à l’est sous la croûte continentale de la plaque sud-américaine au niveau de la Cordillère des Andes.
… La collision d’une croûte continentale avec une autre croûte continentale. Ainsi la subduction de la plaque indienne sous la plaque eurasienne qui se traduit par l’orogenèse himalayenne. Il faut noter que la marge de la plaque indienne était, à l’origine bordée de croûte océanique.
◾ – Phase de collision continentale :
… A la fermeture complète du domaine océanique, ce sont les croûtes continentales qui entrent en collision. On assiste alors à un épaississement de la croûte qui se traduit par la formation de reliefs.
… C’est le cas, actuellement de la chaîne alpine et de la chaîne himalayenne.
◾ – Phase de continentalisation :
… L’évolution post-collisionnelle du cycle de Wilson voit la formation d’une masse lithosphérique continentale stable (i.e. un futur craton) lors d’une phase de pénéplénation. Les processus d’érosion, d’altération et de sédimentation participent à l’aplanissement des reliefs et à la formation de bassins intracratoniques.
▻ – Planet-Terre – ===> –(⚑)–
Références Cycle de Wilson :
▻ – Cycle de Wllson – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon ==> –(⚑)–
▻ – Les traces du passé mouvementé de la Terre – Vieterre – Lycée Camille Claudel – Blois ===> –(⚑)– – Très accessible !!!
▻ – Tectonique des plaques – Wikipédia – ===> –(⚑)–
▻ – Cycle de Wilson – Wikipédia – ===> –(⚑)–
Orogenèse – formation des reliefs :
La formation des reliefs correspond à la collision continentale, phase appartenant au cycle de Wilson où deux plaques tectoniques convergent.
◍ – Les processus géodynamiques mis en œuvre pour créer des reliefs :
◾ – La géodynamique est une branche de la géophysique qui étudie les mouvements et les forces internes qui façonnent la Terre. Elle se penche sur des processus comme la tectonique des plaques, l’activité volcanique, et les séismes pour comprendre comment la Terre évolue avec le temps. Les chercheurs en géodynamique utilisent des données sismologiques, des mesures de champs gravitationnels et magnétiques, ainsi que des observations géologiques pour modéliser et prédire l’évolution de notre planète. – France Minéraux – ===> –(⚑)–
◾ – On peut définir la géodynamique comme l’étude des processus physico-chimiques
qui fabriquent les objets géologiques. Voici quelques exemples de tels objets : une chaîne de montagne, un plateau, une dorsale océanique, une fosse océanique, un volcan. – Laboratoire de Géologie – ENS France – – – ===> –(⚑)–
◾ – Orogenèse présentée dans Wikipédia : – ===> –(⚑)–
Noter : la présence des ophiolites dans la chaine montagne.
Cycle orogénique : une chaine chaine de montagne se forme par la mise en action de plusieurs phénomènes géodynamiques.
Typiquement, la formation d’une chaîne de montagnes débute par la fermeture d’un domaine océanique lié à la convergence de plaques. Une première séquence de subduction océanique forme un prisme d’accrétion. La plaque supérieure subit le plus souvent un régime tectonique en compression (caractérisé par des plis, des chevauchements, des failles inverses) qui est à l’origine, en partie, de l’épaississement crustal et de la formation de reliefs (chaîne de subduction telle que la cordillère des Andes). Une deuxième séquence après la disparition de l’océan, voit un mouvement de convergence de plaques continentales accommodé selon trois manières : l’épaississement crustal, l’extrusion latérale par le jeu de grands décrochements, et la subduction continentale (chaîne de collision telle que l’Himalaya
Les blocs continentaux mis en présence vont se positionner les uns par rapport aux autres selon plusieurs processus.
Au contact des deux lithosphères continentales, la compression provoque des raccourcissements horizontaux, et donc des épaississements verticaux, première cause de création de reliefs, notamment avec des plissements. Souvent, après quelques millions d’années d’un tel régime de déformation, l’une des lithosphères monte en chevauchement au-dessus de l’autre, provoquant un redoublement crustal, seconde cause de création de relief, mais aussi des déplacements horizontaux relatifs beaucoup plus importants. Des volumes de matériaux importants peuvent être translatés sous la forme de nappes de charriage, le plus souvent impliquant essentiellement les couvertures sédimentaires décollées de leurs socles.
◍ – Autre présentation de la collision continentale :
▻ – Pour voir le même schéma dans un autre onglet – –-📸–
▻ – Orogenèse varisque – Académie – Provence – Alpes – Côte d’Azur- ===> –(⚑)–
Noter :
◾ – Chevauchements et charriage :
… La formation de chevauchements. Voir – Chevauchement _ Wikipédia –-📸– — ===> –(⚑)–
… La formation de nappes de charriage. Voir – Nappe de charriage _ Wikipédia –-📸– — ===> –(⚑)–
… Un chevauchement de grande amplitude devient un charriage … (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD
◾ – Insertion de lambeaux de croûte océanique, pendant la phase de chevauchement à l’intérieur dans la croûte continentale, au niveau de la suture. Ces roches d’origine océaniques, sont exhumées sous la dénomination d’ophiolites.
◾ – Indication des gradients métamorphiques évoluant au cours du temps en fonction des phénomènes géodynamiques mis en œuvre :
… – HP-BT – La croûte océanique est en subduction sous la croûte continentale : Elle entraîne en profondeur, les roches de la croûte océaniques et des lambeaux du prismes d’accrétion qui s’agrandit au fur et à mesure de la subduction.
… – MP-MT – La subduction continentale qui se manifeste par un empilement de nappes évolue depuis 20 à 30 Ma. On assiste alors à un épaississement de la croûte continentale, propice à un métamorphisme de Moyenne pression-Basse Température.
… – BP-HT – Le désépaississement de la croûte est bien engagé, provoque la mise en place d’un nouveau gradient métamorphique, propice à la fusion partielle (anatexie) des roches métamorphiques acides (gneiss, micaschistes). Ce sont les conditions de formation des migmatites et de la production de magma en quantités suffisantes pour la mise en place de granites d’anatexie.
◾ – Présence d’un prisme d’accrétion océanique et sa place dans les chevauchements.
… Un chapitre, en fin de cette page, développe ce concept
◾ – Notion de temps : 115 Ma d’années, sur le schéma, depuis :
… Le premier croquis correspond à une subduction en cours, initialisée longtemps avant, en effet, le prisme d’accrétion a été entrainé profondément.
… Un croquis manquant présentant le contact entre les deux blocs continentaux.
… Jusqu’au dernier croquis correspondant un désépaississement important de la chaîne.
◍ – D’autres exemples de collisions continentales :
▻ – Chapitre 5 – La collision – en 1ère au Lycée – SVT – M POURCHER (MAJ : 02/05/2023) – ===> –(⚑)–
Document où est présenté le schéma ci-dessus.
▻ – Modèle simplifié de l’évolution thermique et mécanique d’une chaîne de montagnes résultant de la collision de deux continents initialement séparés par un océan. – Christian Nicollet – ===> –(⚑)–
▻ – La chaine varisque en France, … Collision Gondwana_Armorica – Planet-Terre – Fig. 86 ===> –(⚑)–
… Subduction du Gondwana sous l’Armoricain de -450 à -370 Ma.
▻ – La chaîne varisque ou chaîne hercynienne – Futura-Sciences – ===> –(⚑)–
Collision – Exemple des Pyrénées :
L’exemple des Pyrénées est intéressant car il apporte des indications sur le temps écoulé entre les différentes étapes qui constituent une collision et aussi, sur les déplacements relatifs effectués par les deux blocs continentaux qui entrent en collision.
Voir ce schéma dans un autre onglet – –📸–
Lors de la collision, la plaque eurasienne, est bloquée, c’est dans celle-ci que se développe la chaîne de montagnes.
Le resserrement du matériel crustal des deux plaques produit des plissements et des chevauchements qui se traduisent par la formation de reliefs.
◾ – La tectonique et le déplacement de la plaque « Ibérie » :
o – 0 – De -420 à -320 Ma – Formation de la chaîne hercynienne.
o – 1 – De -320 à -200 – Érosion de la chaine et formation d’une pénéplaine.
o – 2 – De -200 à -100 – La Pangée se déchire, un effondrement se produit entre Ibérie et Eurasie. L’espace libéré est occupé par une mer continentale peu profonde, où se dépose du calcaire en grande quantité. Mais le fossé ne s’élargit pas assez pour la mise en place d’une dorsale océanique.
o – 3 – De -110 à -75 Ma – Décrochement sénestre de la plaque « Ibérie« , elle coulisse d’ouest en est contre la plaque eurasienne (décrochement sénestre).
o – 4 – De -75 à -40 Ma – Poussée de la plaque africaine vers le nord, qui provoque la collision entre la plaque Ibérie qui passe sous la plaque eurasienne. Ainsi se forme la chaine pyrénéenne.
o – 5 – De -40 à aujourd’hui – Phase de disparition des reliefs par érosion, alors que la convergence se poursuit.
La plaque Ibérie s’est déplacée de 165 km en 90 millions d’années, depuis le début de la collision.
Rq : Dans le cas des Pyrénées, la collision est réalisée entre deux blocs continentaux, issus de la formation d’un rift qui s’est refermé avant qu’une croûte océanique se forme.
Rq : Dans les Pyrénées, dans les cirques de Gavarnie, on observe un très bel exemple de métamorphisme qui mène à l’anatexie.
▻ – Fiche de sortie : métamorphisme et anatexie à Gavarnie – document – Laurent MARTIN — Arrêt : Migmatite d’Estaubé ===> –(⚑–
▻ – Massifs anciens – Les Pyrénées – BCPST -Véto Angers et agrégation SVT – – ===> –(⚑)–
◍ – Les références internet :
▻ – Document 1 – Tectonique des plaques et formation des montagnes – site internet – le Cirque de Barrosa – ===> –(⚑)–
▻ – Document 2 – Le cirque de Barrosa et la formation des Pyrénées centrales – site internet – le Cirque de Barrosa – ===> –(⚑)–
▻ – Chapitre 5 – La collision – en 1ère au Lycée – SVT – M POURCHER (MAJ : 02/05/2023) – ===> –(⚑)–
… Site très bien illustré
▻ – Orogenèse – Wikipédia – ===> –(⚑)–
▻ – Fiche de sortie : métamorphisme et anatexie à Gavarnie – document – Laurent MARTIN — Arrêt : Migmatite d’Estaubé ===> –(⚑–
Les ophiolites :
Les ophiolites sont des reliques du plancher océanique inséré à l’intérieur d’une chaîne de montagnes. Cela prouve que qu’il existait un plancher océanique entre les deux blocs continentaux, avant la convergence.
… Les plus célèbres sont les ophiolites du sultanat d’Oman et en France, le Massif du Chenaillet, dans le Queyras dans les Alpes, sont aussi bien connues.
Et ce n’est pas un phénomène rare, il suffit de regarder dans la ceinture orogénique Alpes-Himalaya.
▻ – Geochemical characterization of ophiolites in the Alpine-Himalayan Orogenic Belt: Magmatically and tectonically diverse evolution of the Mesozoic Neotethyan oceanic crust – Earth-Science Reviews – Volume 208, September 2020, 103258 – === –(⚑)– – – – –📸–
◾ – Pourquoi parler des ophiolites ?
… Les roches de la croûtes océaniques sont saturées en eau. Ces roches, quand elles sont intégrées dans des processus d’anatexie, libèrent l’eau qu’elles contiennent et favorisent ainsi, les réactions de fusion.
… D’autre part les ophiolites sont riches en serpentinite, roche métamorphique dont le protolithe est constitué de roches de la croûte océaniques (de nature basiques). Cette roche très hydratée (jusqu’à 14% d’eau).
… Dans le Massif Armoricain, les ophiolites intégrées à la suture correspondant au cisaillement sud-armoricain pourraient avoir joué ce rôle dans le cadre de la formation des granites d’anatexie qui se sont mis en place de part et et d’autre du CSA.
????? bcpst Véto — A vérifier je n’ai pas de références sauf Audierne et Champtoceaux- bcpst Véto Angers?
◾ – un schéma pour illustrer la mise en place des ophiolites
Un schéma de la collision de deux croûtes continentales de Planète Terre, Université de Laval – Québec. Pour revoir le schéma : –📸–
Vieux document, développé avant les années 2000 : il note la présence des ophiolites dans une chaîne de montagnes résultant de la convergence de deux blocs continentaux séparés par une croûte océanique.
Remarque : D’autre part, il présente le phénomène de « slab-breakoff » ou « détachement du panneau lithosphérique océanique plongeant », cela s’accompagne d’une remontée du manteau asthénosphérique vers la racine des montagnes en provoquant un amincissement de la croûte terrestre, tout en favorisant son réchauffement.
▻ – 1.2 Une Théorie planétaire: la Tectonique des Plaques – Pierre-André Bourgue – Planète Terre – Université de Laval – Québec – 1997-2004 – === –(⚑)–
Un des plus ancien document concernant la géologie, nombre de ces illustrations, bien reconnaissables, se retrouvent dans des publications internet diverses.
◍ – Formation des ophiolites :
Attention ce n’est pas simple !!!
▻ – Ophiolites, sutures ophiolitiques, subduction / obduction – Eduscol – Planet-Terre – === –(⚑)–
◍ – Autres sites internet concernant les ophiolites :
▻ – La diversité des ophiolites – Christian Nicollet – Planet-Terre – === –(⚑)–
▻ – Ophiolites et fragments ophiolitiques : exemples pris dans le cadre français– Planet-Terre – === –(⚑)–
▻ – Les ophiolites en 180 photos – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon – === –(⚑)–
▻ – Le massif du Chenaillet – BRGM – Denis THIÉBLEMONT – Véronique THIÉBLEMONT – === –(⚑)–
▻ – Nouvelle interprétation de l’ophiolite du Chenaillet – Saga-Géol – === –(⚑)–
▻ – La très belle Ophiolite d’Oman- Christian Nicollet – === –(⚑)– – === –(⚑)– – === –(⚑)– – === –(⚑)–
▻ – Ophiolites, sutures ophiolitiques, subduction / obduction – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon – === –(⚑)–
Collision – Exemple de la Cordillère des Andes :
▻ – Coupled tectonic evolution of Andean orogeny and global climate – Earth-Science Reviews, 143, 1-35 [en accès libre] (figure 14)- ===> –(⚑)–
… Une histoire bien complexe !!!
▻ – Géologie : percer les mystères de la formation des Andes -Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble – ===> –(⚑)–
… Une tentative d’explication !!!
Prisme d’accrétion océanique et continental :
◍ – Le prisme d’accrétion :
▻ – Pour voir le même schéma dans un autre onglet – –📸–
▻ – Prisme d’accrétion dans les Alpes – Stéphane SchwartzLirigm, Univ. Joseph Fourier, Grenoble – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon – ===> –(⚑)–
▻ – Pour voir le même schéma dans un autre onglet – –📸–
▻ – Accretionary orogens through Earth history – PETER A. CAWOOD 1 *, ALFRED KRO¨ NER 2, WILLIAM J. COLLINS3 , TIMOTHY M. KUSKY 4 , WALTER D. MOONEY 5 & BRIAN F. WINDLEY – – ===> –(⚑)–
Quelques références internet :
–▻ -Marge passive – Wikipédia – ===> –(⚑)–
La zone de transition entre la croûte continentale et la croûte océanique.
–▻ – Nappe de charriage à Gavarnie – Géolthèque Sud-Ouest- ===> –(⚑)–
–▻ – Chapitre 4 : Dynamiques et structures de compression – Université de Bourgogne – ===> –(⚑)–
– Géolthèque Sud-Ouest- ===> –(⚑)–
▻ – Des contraintes pour les zones de convergence : Confrontation des données du métamorphisme et des modélisations numériques thermomécaniques – Application aux Alpes et à l’Oman – Philippe Yamato
Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE l’UNIVERSITE PARIS 6 – ===> –(⚑)–
… Pour aller beaucoup, beaucoup plus loin – 261 pages – –
copie de diapo au cas où le site internet disparaitrait, et ce n’est pas rare !!!
