Quoi de neuf en SVT ? par Maître Corydon Muttaburrasaurus: Chapitre 18. Le dynamisme des zones de convergence lithosphérique. 2) Les chaînes de collision (classe de 1ère, spé SVT)

A. Qu’est ce qu’une chaîne de collision

Contrairement à ce qui se passe dans une subduction, lorsque deux lithosphères continentales entre en collision, elles ont une densité équivalente. C’est ce qui explique l’apparition de relief positif parfois très importants comme dans la chaîne de l’Himalaya ou 14 sommets dépassent les 8000 mètres.

Les Alpes sont une chaîne de collision dont le point culminant est le Mont Blanc à 4810 mètres

Un paysage typique des Alpes

L’Himalaya est la plus grande chaîne de collision du globe. Son point culminant est l’Everest à 8848 mètres.

Une partie de l’Himalaya vue depuis la station spatiale internationale (ISS)

La chaine de l’Anapurna (Himalya). Vue aérienne depuis le Népal

B. Comment se met en place une chaine de collision

Dans la vidéo suivante vous pouvez voir le cycle d’ouverture et de fermeture d’un bassin océanique. Ce cycle est appelé cycle de Wilson, du nom du géologue qui avait, dans les années 1960 proposé l’idée d’un cycle alternant des phases d’éclatement d’un supercontinent et les phases de construction de ce supercontinent.

Si l’existence des cycles de Wilson est toujours discutée, la vidéo permet de bien voir comment on passe d’une subduction à une collision par fermeture océanique. Une collision continentale produit toujours une chaîne de montagne. On appelle orogenèse la surrection d’une chaîne de montagne.

Une fermeture océanique et une collision sont le théâtre de forces de compression très importantes qui laissent des traces dans les croutes continentales qui s’affrontent.

Ces affrontements crustaux se traduisent par un certain nombre d’accidents tectoniques dont nous retiendrons trois types qui peuvent avoir des ampleurs variées :

— les plis dans les roches assez plastiques (déformables) comme les roches sédimentaires

Un pli dans les Alpes

Une série de plis dans le Jura

— les failles inverses qui apparaissent dans des roches moins plastiques comme les roches cristallines

Courte vidéo permettant de visualiser deux types de failles

Une faille inverse dans le massif des Corbières (sud-ouest de la France)

Interprétation de la même faille inverse

— les nappes de charriages, qui entrainent le déplacement et la superposition d’ensembles de roches de volume très important. On peut constater une superposition anormale des couches puisque les terrains du Permien (paléozoïque) devraient être situés sous les terrains du Crétacé plus récents. C’est donc un déplacement latéral des couches permiennes qui peuvent expliquer cette anomalie de contact.

La nappe de charriage de Glaris (Suisse)

Interprétation du charriage de Glaris

Vidéo expliquant l’origine d’un charriage

Schéma bilan résumant les différents indices de compression dans une chaine de collision

C. Un exemple de chaine de collision : les Alpes

Il y a 245 millions d’années tous les continents sont réunis et forment la Pangée.

Il y a 180 millions d’années des forces extensives apparaissent et permettent l’ouverture d’abord d’un rift continental puis d’un petit océan, l’Océan Alpin. A la même période environ, l’Océan Atlantique sud commence son ouverture.

L’expansion de l’Océan Atlantique, beaucoup plus important entraine un arrêt de l’ouverture de l’Océan Alpin. La plaque africaine est alors poussée en direction de l’Europe et commence sa rotation. Cette rotation entraine la mise en place de forces compressives et le début de la fermeture de l’Océan Alpin il y a environ 80 millions d’années.

Cette fermeture se traduit par l’apparition d’une subduction de la plaque européenne sous la plaque africaine, puis depuis 30 millions d’années environ, d’une collision continentale dans laquelle la lithosphère continentale de la plaque africaine monte sur la lithosphère continentale de la plaque européenne.

Afin de préciser la structure des Alpes, un programme appelé ECORS (Etude Continentale et Océanique par Réflexion et réfraction Sismiques) qui a pu établir des coupes sismiques à travers la chaîne alpine.

On peut constater que deux lithosphères s’affrontent, celle de la plaque européenne et celle de la plaque adriatique (une partie de la plaque africaine). Le Mont Cervin en Suisse centrale correspond à un morceau de la plaque africaine.

La coupe ECORS et son interprétation

Interprétation simplifiée de la coupe ECORS

On constate qu’au centre des Alpes franco-italiennes, il existe une zone située entre les deux plaques, comme prise en sandwich, où on peut trouver des morceaux de lithosphère océaniques entrainées par la collision. Ces formations s’appellent des ophiolites.

On en trouve dans les Alpes, comme au col du Chenaillet non loin de Briançon.

Les plus célèbres sont celles qui se trouvent dans le désert d’Oman au bout de la péninsule arabique

Comparaison d’une lithosphère océanique et d’une ophiolite