La convergence lithosphérique et ses effets - Quels sont les mécanismes à l'origine de la formation d'une chaîne de montagnes ?

Thèmes abordés

Massif de Dora Maira, croûte continentale, convergence lithosphérique, formation d'une chaîne de montagnes, magmatisme, zones de subduction, Wadati-Benioff, géologie, océan alpin, plaque européenne

Résumé du document

Le recyclage de la croûte continentale se fait par érosion et isostasie. Or il n'y a érosion que s'il y a relief, marqueur d'une tectonique de convergence additionné à la percussion de deux blocs continentaux. Les blocs basculés avec des sédiments en leurs creux et des failles normales sont observés dans le massif de Taillefer, dans la chaîne alpine. Ils datent de 190 à 270 millions d'années. On a ainsi des structures typiques de marge passive témoignant d'une mise en place d'un fossé d'effondrement (ou rift) par dislocation de la Pangée.

Extraits

[...] La convergence lithosphérique et ses effets – Quels sont les mécanismes à l'origine de la formation d'une chaîne de montagnes ? Le recyclage de la croûte continentale se fait par érosion et isostasie. Or il n'y a érosion que s'il y a relief, marqueur d'une tectonique de convergence additionné à la percussion de deux blocs continentaux. Problématique : quels sont les mécanismes à l'origine de la formation d'une chaîne de montagnes ? I. D'un océan à une chaîne de montagnes : l'exemple de la chaîne alpine A. [...]

[...] Métamorphisme et subduction Avec l'éloignement de la dorsale, le gabbro s'hydrate et se refroidit. Il se métamorphise donc ainsi : - gabbro (pyroxène, plagioclase) - métagabbro (plagioclase, amphiboles) avec diminution de température et hydratation - schiste vert (plagioclase, chlorite, actinote, hornblende) avec diminution de température et hydratation - schiste bleu (plagioclase, glaucophane) avec augmentation de la pression et déshydratation (subduction) - éclogite (glaucophane, grenat, jadéite) avec augmentation de la pression et déshydratation. Au cours de sa métamorphose, la densité du gabbro augmente. [...]

[...] La subduction, créatrice de croûte continentale A. Le moteur de la subduction Lors de son éloignement de la dorsale, la lithosphère se refroidit. Ainsi, elle augmente en densité. Au cours de son éloignement, elle devient plus dense que l'asthénosphère (3,25 pour le manteau asthénosphérique ; 3,3 pour le manteau lithosphérique), mais ne plonge pas immédiatement grâce à ses « flotteurs » géologiques (dorsale et croûte continentale). Mais, lors d'une compression, la lithosphère continentale rompt et s'enfonce, entraînée par sa forte densité, en subduction. [...]

[...] Ce type de volcanisme est explosif, car la lave est plus visqueuse et fait bouchon à cause de sa grande concentration en silice. De plus, la composition de ce magma est différente du basalte et du gabbro, et ce n'est donc pas la plaque plongeante qui est à l'origine du magma. Les roches à l'origine de ce magma sont donc au-dessus du plan de Wadati-Benioff, c'est- à-dire la péridotite. Mais la péridotite n'est pas censée entrer en fusion partielle (son solidus est inférieur au géotherme). [...]

[...] Cela nous montre que les Alpes étaient un ancien océan (ouvert il y a 120 à 190 millions d'années), qu'une obduction (chevauchement d'une croûte continentale par une croûte océanique) a permis la remontée de la croûte océanique. Un fragment de cette croûte s'est détaché lors de la collision créant la chaîne de montagnes. C. Des marqueurs de subduction Dans le massif du Queyras, on observe du schiste bleu, du métagabbro à glaucophane et de l'éclogite. Ces roches sont des gabbros métamorphisés, caractéristiques d'un métamorphisme de haute pression basse température. Dans le massif de Dora Maira, on observe de la coésite, qui est du quartz métamorphisé à ultra haute pression. [...]