Les chaînes de montagnes

@Nasa World Wind

Objectifs : Comprendre la mise en place, la structure, l’évolution d’une chaîne de montagne proche de chez nous

Comment définiriez-vous une montagne ?

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

a) Un orogène, un relief ?

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

a) Un orogène, un relief ?

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

b) Structures tectoniques

Cette faille est-elle

A. Dextre

B. Sénestre

C. Inverse (compression)

D. Normale (extension)

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

b) Structures tectoniques

geol-alp.com

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

b) Structures tectoniques

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

b) Structures tectoniques

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

c) L’isostasie

(1) Épaississement (racine crustale, faible densité)

(2) Amincissement du manteau (plus forte densité)

Au dessus de la surface de compensation :2 colonnes de même masse

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

c) L’isostasie

Quizz isostasie

A

B

Quel côté est plus élevé que l’autre ?

A. Le côté A

B. Le côté B

C. Aucun des deux

D. Je ne sais pas

1. Où trouve-t-on des montagnes ?

c) L’isostasie

2) Les différentes chaînes de montagnes

Chaînes de subductionChaînes de collision

Introduction

Étoiles jaunes : principales zones de déformationJolivet (1997)

@Nasa-worldWind

75 mm/an 1 mm/an 10 mm/an

Andes de Bolivie

Cordillère occidentale Cordillère orientale

Zonesubandine

2) Les différentes chaînes de montagnes a) Les chaînes de subduction

Dessin : G. Mahéo

2) Les différentes chaînes de montagnes b) Les chaînes de collision

Quizz : Quelle est la différence entre chaîne de collision et chaîne de subduction ?

A. pas de croûte océanique dans les chaînes de collision

B. pas de métamorphisme dans les chaînes de subduction

C. pas de déformation continentale dans les chaînes de subduction

Alpes

Carpathes

DinaridesH

elle

nid

es

Balkan

Pontides

Taurides

Maghrebides

Betides

Atlas

3) L’exemple des AlpesIntroduction

Bassin Molassique

Suisse

Jura

Chaînons subalpins

Massifs Cristallins Externes

Massifs Cristallins Internes

Unités morphologiques

Schistes lustrés

Plaque Afrique

3) L’exemple des Alpesa) Structure

Le profil sismique ECORS des Alpes occcidentales

Université de Lausanne

MohoCroûte <

Croûte >

Couverture sédimentaire

Jura Molasse Massifs subalpin

s

Massifs cristallins externes

Massifs cristallins

internes

Front pennique

Marge européenne Marge africaine

Structure actuelle

Unités morphologiques

3) L’exemple des Alpesa) Structure

http://christian.nicollet.free.fr/page/Alpes/geodynamique/alpes.html

Zones externes Zones internes

Marge apulienne (africaine)

Austro-Alpin

Chaînonssubalpins

Massifs cristallins externes

(Dauphinois)

Le Front pennique

Schistes lustrés Massifs

cristallins

internes

ophiolites

Unités morphologiques

3) L’exemple des Alpesa) Structure

Unités morphologiques

3) L’exemple des Alpesa) Structure

245Temps en MaPangée

Extension

Au Trias (245 Ma)… un supercontinent…

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

245

ExtensionTemps en MaPangée

220 160Rifting

Trias – Jurassique moyen

Les blocs basculés

Massifs cristallin

s externes

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Rift

Jurassique moyen – Crétacé

245Temps en MaPangée

220 160 100Rifting Téthys Ligure

Extension

OcéanMarge passive

Dauphinois BriançonnaisChaînonssubalpins

Austro-Alpin

Marge passive avec de vastes plates-formes (Jura, massifs subalpins)Stade Océan Téthys Ligure

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

245Temps en MaPangée

220 160 100Rifting Téthys Ligure

Extension

Stade Océan Téthys Ligure

Les ophiolites=

Témoins d’un ancien océan

Le Chenaillet

Des traces de cet océan ?

245Temps en MaPangée

220 160 100Rifting Téthys Ligure

Extension

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Des traces de cet océan ? Basaltes en coussin

Le Chenaillet

Péridotites

Gabbros

Dykes

Sédiments

Pillows

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Crétacé supérieur – Néogène

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

Convergence

Subduction

www-sst.unil.ch

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Des traces cette subduction ?

Prisme sédimentaire : les Schistes lustrés

Les schistes Les schistes lustréslustrés

Crétacé supérieur – Néogène

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

Convergence

70-60 MaPrisme d’accrétion

Schistes lustrés

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

20

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0 200 400 600 800 1000 1200

10

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10022

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120

Do

ma

ine

n’e

xist

an

t p

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sur

Te

rre

Ceintures orogéniques

Domaines d’arrière-arc

Amincissement crustal

Racine Des Andes

Mohocontinental

Mohoocéanique

Pre

ss

ion

kb

ar

Température °C

Pro

fon

de

ur

km

ApulieEurope

Les schistes Les schistes lustrés lustrés (70-60 (70-60

Ma)Ma) Zo

ne

s d

e s

ub

du

cti

on

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

Convergence

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Des traces cette subduction ?

Oui, un océan à haute Pression Les ophiolites Les ophiolites éclogitisées éclogitisées du Mont VISOdu Mont VISO

(70-60 Ma)(70-60 Ma)

GABBROS

BASALTES

SERPENTINITES

Des traces cette subduction ?

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

Convergence

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

20

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2

0 200 400 600 800 1000 1200

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24

26

28

120

Do

ma

ine

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xist

an

t p

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Te

rre

Ceintures orogéniques

Domaines d’arrière-arc

Amincissement crustal

Racine Des Andes

Mohocontinental

Mohoocéanique

Pre

ss

ion

kb

ar

Température °C

Pro

fon

de

ur

km

ApulieEurope

Ophiolites Ophiolites éclogitiséeéclogitiséess

26 kbar650°C

Les schistes Les schistes lustréslustrés

Zo

ne

s d

e s

ub

du

cti

on

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

Convergence

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Des traces cette subduction ?

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0 200 400 600 800 10001200

10

20

30

40

50

60

80

1002224

26

28

120

Do

ma

ine

n’e

xist

an

t p

as

sur

Te

rre

Zo

ne

s d

e s

ub

du

cti

on

Ceintures orogéniques

Domaines d’arrière-arc

Amincissement crustal

Racine Des Andes

Mohocontinental

Mohoocéanique

Pre

ss

ion

kb

ar

Température °C

Pro

fon

de

ur

km

28 kbar750°C

Dora Mari

a

Prisme de collision ~ 45 Ma

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

Convergence

Subduction continentale

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Pli-fail le à St-Rambert en Bugey (Ain)

Déformation des couvertures sédimentairesFormation du Jura Bornes

Bauges

Chartreuse

Vercors

Jura

Front actif

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Collision

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

ConvergenceCollision

Bilan

245Temps en MaPangée

220 160 100 35Rifting Téthys Ligure

ExtensionSubduction

ConvergenceCollision

Mont Viso

70-60 MaSchistes lustrés

25-0 Ma

Massifs cristalli

ns externes

Chaînons

subalpins

Molasses

Briançonnais

40-20 Ma(~35 Ma)

Début collisio

n

Subduction

océanique

Subduction

continentale45 Ma

Dora Maria(~25 Ma)

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Cinématique et tectonique actuelles Alpes, données GPS

Calais et al, 2002

Raccourcissement ~ 1cm/an

Soulèvement de l’ordre du mm/anOrigine du soulèvement :

- réajustement isostatique

- convergence

3) L’exemple des Alpesb) Histoire des Alpes

Ce qu’il faut retenir…

• Nature et structure d’un orogène• Les origines possibles des reliefs et leur localisation à l ’échelle globale • Les contraintes et déformations en régime compressif• Le principe d’isostasie • Les différentes chaînes de montagnes • La notion de racine crustale • La structure (principales unités) des Alpes • L’histoire des Alpes