Journée 1  Cristallins externes

LapremièrejournéesedérouleentreMeringenetAirolo(gure6.7)permettantainside traver-ser lesmassifs ristallinsexternesde l'Aaretdu Gothard. Cesdeux unités ristallinesontpénétré dans la zone de subdu tion e qui se traduit par un gradient de métamorphisme depuis le Nord de l'Aar (s histes verts, 3,5 kbar -

350oC

) au Sud du Gothard(amphibolites,6-7 kbar -

550oC

). La quatrième phasede déformationalpine (D4) à l'origine de la formation des massifs ristallins externes, a onduit àleur surre tion sous formede pop-up.

Arrêt-1. Plissement des unités helvétiques.

Entre Interlaken et Meringen, des plissements dé amétriques à he tomé-triques sont visibles dans l'unité du Wildhorn. La onverture sédimentaire des unités ristallinesexternes est marquée par de grands plissements,

mé-triquesàkilométriques.L'unitéde ouvertured'Axen quifaitpartiedela ouverture sé-dimentairedu massifdel'Aarprésentedes grandsplis ou hés

4

vers leNord(gure6.8). Ces unités n'ont pas été enfouies en profondeur, leur mise en pla e orrespond à une te tonique de sub-surfa e par eondrement gravitaire lors de la sure tion des unités ristallinesexternes àla n de l'orogène alpin (entre 15et 25Ma).

Fig. 6.8 Pli ou héde la nappe d'Axen et sub-helvétique

La ouverture para-auto htone est marquée par une te tonique de pro harriageen sub-surfa e liée à la surre tionenpop-updesmassifs ristallinsexternes.PhotographiepriseàlaKlausenpass.

Arrêt-2. Massif ristallinde l'Aar.

La vallée de l'Aare onstitue une oupe Nord-Sud naturelle du massif de l'Aar. De Innertkirs hen àlaGrimsel Pass, la routeévolue ausein du massif ristallinexternede l'Aar.

4

de vergean e opposée d'orientation globaleEst-Ouest. La bordure Norddu massifde l'Aar hevau he l'Europe tandis que la bordure Sud est marquée

par une hevau hement sub-verti al ommun ave les massif du Gothard. Ces hevau- hementssonta ompagnésdenombreuses zonesmylonitiques(gure6.9) visiblesdans latopographiedu Haselital.

AuniveauduRätteri hsbodensee,leGranitedel'Aaraeure.Cegranite,datéà290Ma

Fig. 6.9  Carte stru turale deladéformationdes ristal-lins externes

Ladéformationalpine(D4)se tra-duitdanslesmassifs ristallins ex-ternesdel'AaretduGothardpar des shear zones de plus en plus pronon éeslorsquel'onsedépla e verslesud.

Légende : 1.Couverture hel-vétique des massifs ristallins, 2.Massifs rstallins de l'Aar et duGothard,3.S histeslustrés va-laisans, 4.Intrusions granitiques, 5.ShearZones,6.Chevau hements lithosphériques, 7. Chevau he-ments rustaux.

Carte de D. Marquer [Marquer, 1991℄.

[Choukrouneand Gapais, 1983℄,ne présente que ladéformationalpine D4. Au pied du barrage,legraniteest déforméet omportede nombreuses bandesde isaillement(shear zone)mylonitiques(gure6.10).Lesminérauxsontétirésetformentunelinéation d'éti-rement orientée N90-60

o

S. Enmontant aubarrage, des zonesde isaillementen lentille sont visibles,le graniteest moinsdéformé.Au niveau du barrage, seul lelitage magma-tiqueest visible etle graniten'est que trés peu déformé(gure 6.10).

Au niveau de la Grimsel Pass, le Granite de l'Aar aeure. Le granite n'est pas dé-formé et présente un mélange magmatique datant de sa formation (gure 6.11). En des endant le ol du Grimsel, té Sud, la graniodiorite du Sud de l'Aar déformée par le hevau hement, est visible(gure 6.11).

Arrêt-3. Zonede Urseren

Située entre les massifs ristallinsexternes de l'Aar et du Gothard, la zone de Urseren est onstituée de sédiments originairesde es massifs ristallinsexternes.

Fig. 6.10 Le Granite de l'Aar.

A gau he, granitemylonitiquede l'Aar(pieddu bar-rage du Räteri hsbodensee). La déformation, ayant unedire tionsub-verti ale,elle orrespondàlaphase de pop-up (D4). Au entre, bandes de isaillement en lentille dans le Granite de l'Aar (montée du bar-rageduRäteri hsbodensee).Adroite,granitepréalpin (290Ma)préservé(auniveaudubarragedu Räteri hs-bodensee).

Lors de la formation de es derniers (D4), une partie de la ouverture sé-dimentaire s'est retrouvée pin ée entre les deux massifs ristallinsexternes (Aar et Gothard). La Zone de Urseren est soulignée par un bas

topogra-phique, les sédiments étant plus fa ilement érodés que les métagranites les entourant (gure 6.12). La vallée du Rhne s'e oule du Gla ier du Rhne à Visp dans la Zone de Urseren. Dans la montée à la Furka Pass (entre Glets h et le ol de la Furka), les sédiments de la Zone de Urseren sont visibles, pin és et verti alisés entre massifs de l'Aaret du Gothard (gure6.12).

Arrêt-4. Massif ristallindu Gothard.

Le massif ristallinexterne du Gothard est situé au Sud du massif ristallin externede l'Aaret de la Zone de Urseren.

La route de Andermatt à Airolo traverse le massif du Gothard. Dans la montéedu oldu Gothard,après Hospental,leso ledu massifdu Gothard, onstitué d'un orthogneiss varisque aeure (orthogneiss de Gamsboden).

Cet orthogneiss est traversé par des bandes de isaillement (gure 6.9). L'orientation globaledes stru tures est N60-70

o

S.

A laPasso del SanGottardo, aeure leGranitede Fibbia,leu ograniteàfeldspaths al- alinsrosésqui ontientdesen laves.LegranitedeFibbia omportedon denombreuses bandes de isaillement telles que elles visibles auCol du Gothard (gure 6.13). La

li-Fig. 6.11  Intensité de la déformation dans l'Aar

A gau he, mélange magmatique préservé situé à la Grimsel Pass dans le Granite de l'Aar. A droite, graniodiorite déforméeenraisondu hevau hementSuddumassif del'Aar(vuededessus).

néation,etl'orientationglobaledes lentillesde shear zone sont orientées verti alement, dansun plan N60(Est-Ouest). Dans lades ente, auSudde laPasso del San Gottardo, l'an ienne route traverse le Granite de Fibbia puis le granite de Tremola. Le Granite deTremolaest leu o rate.L'en aissantvarisqueest onstitué de gneissoeillés, de para-gneissetd'amphibolites.Cettezoned'orientationglobaleN80-60

o

hevau he ledomaine interne.Le hevau hementsud du massifdu GothardestappeléFrontPennique (limite Norddudomaineinterne).Lelongdu frontpennique,lessédimentsorginairesdumassif du Gothard peuvent se trouver plissés, pin és et verti alisés entre, au Nord, le massif ristallinexterne du Gothardet, auSud, les s histes lustrés valaisans(gure 6.14). Lesunités ristallinesexternesde l'AaretduGothardprésententune intensitédedéformation globalement roissante du Nord vers le Sud. Bordés par deux hevau hements, les massifs ris-tallins de l'Aar et du Gothard ont une stru ture en pop-up, l'éventail ainsi onstitué est in liné vers le Nord pour le massif de l'Aar et vers le Sud pour le massif du Gothard (gure 6.15). Les massifs ristallinsexterne n'ontsubi qu'une seule phase de déformationalpine,aumoment oùles lithosphèresApulienneet Européenne étaient en ollision(àpartir de 30Ma). Cettedéformation en ollisionest laquatrième phasealpine (D4).

L'intensité du métamorphisme va roissante du Nord vers le Sud : de 3,5 kbar, 350

o

C au Nord du massifde l'Aarà 7kbar, 550

o

Cau Sud du Gothard (gure6.15).

La onvergen e (horizontale) des lithosphères Apulienne et Européenne est don a omodée, à partirde 30Ma, par un pop-up permettantun ra our issement dans le plan horizontal et provo-quant un épaississement.C'est un pro essusd'épaississement majeurau ours de l'orogénèse.

Habituellement, les hevau hements sont des failles inverses peu pentées. Or dans les massifs ristallinsexternesde l'Aaretdu Gothard,les hevau hementssontfortementin linés.Ce redres-sementpeut êtredû d'unepartàlarotationde l'Apulie réantdes mouvementsdé ro hantsEst -Ouestimportantset d'autrepart à un eetde poinçonnement. Lesmassifs ristallinsexternes se sontindividualisésàpartirdelalithosphèreeuropéennealorsengagée danslazonedesubdu tion.

Fig. 6.12 Zone de Urseren Ci-dessus:Auniveaud'Oberwald,lavuevers l'Est permet d'observer la zone de Urseren pin éeentrelesmassifs ristallinsexternesde l'Aar et du Gothard. Ci- ontre : Sédiments verti alisés de la Zone de Urseren (un fau- hagedelasérie estvisibleà et endroit).

Fig.6.13  Zone de isaillementau Col du Gothard

DansleGranitedeFibbia,au olduGothard,leszonesde isaillementseramientenlentillessub-verti ales. L'orientationverti aleest ara téristiquedelaquatrième phasededéformationalpine(D4).

Fig. 6.14  Rétro- hevau hement au Sud du Massif du Gothard

PanoramaréalisédepuislaPasso di Lu omanio.Les sédiments ori-ginairesdumassif duGothardse retrouventpin éset plissésentre, auNord,lemassifduGothardet, au Sud, les s histes lustrés valai-sans.

Fig. 6.15  S héma syn-thétique des massifs ris-tallins externes

Aprèsledéta hementdelalithosphèresubduite,lalithosphèreapulienneplusdenseenraisondela remontée du Moho dans lazone Sud-Alpine, poinçonne l'Europe.Cette évolution apu provoquer une verti alisationd'une partiedes stru turesetnotamment lesdernières a tives( hevau hement des massifs ristallinsexternes).

Dans le document De la subduction continentale à l'exhumation dans les Alpes Penniques. Modélisations thermo-mécanique et paléogéographique. (Page 76-82)