Géologie de l'Antépermien de Vanoise septentrionale (zone briançonnaise interne, Savoie, France)

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Géologie de l’Antépermien de Vanoise septentrionale

(zone briançonnaise interne, Savoie, France)

Francois Guillot

To cite this version:

Francois Guillot. Géologie de l’Antépermien de Vanoise septentrionale (zone briançonnaise interne, Savoie, France). Géochimie. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 1987. Français. �tel-00011367v2�

THÈSE présentée

à

I'Universit6 des Sciences et Techniques

de Lille Flandres Artois

pour obtenir le titre de

DOCTEUR DE L'UNIVERSITE en GÉOLOGIE

Francois

CUILLOT

GÉOLOGIE DE L'ANTÉPERMIEN

DE VANOISE SEPTENTRIONALE

(ZONE BRIANCONNAISE INTERNE, ALPES OCCIDENTALES, SAVOIE, FRANCE)

L

SOUTENUE LE 2 4 MARS 1 9 8 7

DEVANT LA COMMISSION D'EXAMENS

P r

é

s

i

d

e n t

:

Fra-0isTHlEBAULT

P r o f e s s e u r U S T L I I I ~ F l a n d r e s ~ r t o i s

remplacant

Jean-Francois RAOULT

Professeur UST Lille Flandres d6c6d6 l e 8 f6vrler 1 9 8 7

Rapporteurs

:

_{Jean FABRE}

Directeur de Recherche CNRS. ~ n l v e r r l t 6 de Grenoble

Jacques PAQUET

Professeur UST Lille Flandres ~ r t o i s

Examinateurs

:

Jacques DEBELMAS

Professeur Universir6 de Grenoble

Alain PLOQUlN

Charge de Recherche CNRS, Vandœuvre-lez-Nancy

Ce

tmvail m'a pris s i x ans.

M

f i l & a mintenant huit ana, e t g a d m

le souvenir d'un

père trop souvent absent pendant les années litt&cres.

De ce &té, j ' a i un mtard

à

m t t m p e r .

Même chose pour mes dlèves, quoiqurils aient supporté avec plus de

f

ikgme Zes dd Zais dans

ta

correction de Leurs copies.

J ' é t a i s alors "prof de nuths" seulement.

F .

LIOTARD-SCHBBIDER, e t

A .

BECKER,

m'ont encoumgé

à

mprendre des dtudes de Géologie. Débarquant donc

en

1080

au Mtùnent

SN5,

armd d'une m.Ctrise bdtarde

(a

d i s a i t "partagderr)

obtenue cinq ans plus

t u t , je rencontmi successivement Messieurs

MANSY,

DE

HEDOVVILLE,

DEGARDIN, PROVVOST, WATERLOT,

e t

PAQUET.

Ce dernier

p r i t

La

msponsabilitd de m'admettm en

A. E.A.

e t je fus alors choisi par M m k u r

RAOULT,

pour explorer quelques hectams de

La Vanoise.

Toute8 ces p e r s m e s m'ont f a i t confiance. Plusieurs ont supporté l e s

consdquences de leur confZance jusqu

'à

ce jour.

Qu

' e 2 t e s soient toutes mnwr-

cides.

Sur l e t e r m i n , mes missions dtaient subventionnées par l e Parc National

de

La Vanoise. GMce

à

l'accueil en refuge, où je Logeais, j ' a i connu t e s

gens qui t m v a i l l e n t dans ces montagnes, en particulier

F.

EXCOFFIER e t

N . PORRAZ,

gémntes successives du refuge de Rosuel. Je ne compte plus l e s

d i s c u s s i m avec l e s gardes du Parc, t e s accompagnateurs e t guides

&

Peisey,

sans oublier t e s senti-touristes de mon genre. Je remercie ces personnes,

qui font t e s montagnes.

P l u

au Nord, dans t e MtÙnent

SN5,

de

l'U.F.R.

des Sciences de

Za

Terre

& LrU.S.T.

L i t t e Fùzndres-Artois,

j ' a i appris

à

peu près tout ce

que je sais de Gdologie. Là aussi,

i l

s e m i t fastidieux d ' é n d r e r t e s gens

qui m'ont rendu service.

Qu

' i l s ou e t t e s soient tous assurés de

m

mconnuis-

sance, pour Leur patience,

leur ga.Cté, Leur soin...

je pense bien sdir

à

P e

E.

hYNTON ( s c r i p t

1, à A. KHATIR

(cascades), e t

à L. 'CEOUTEAU

(producteur),

carriie

à

fl

BREBION (mquiZZage),

J .

CARPENTIER (caméme),

MM. DORN

e t CORNIL

( e f f e t s spéciuux)

.

Messieurs

J . FABRE

e t

A.

PLOQUIN m'ont accordé souvent 2 ' h o s p i t a l i t é ,

e t m'ont p d i g u k leurs conseils e t encoumgements, tous précieux e t a h e é s .

Je suis heureux de l e s en remercier aujourd'hui, e t honoré de teur participa-

t i o n au jury.

CZ.KBRCKBOVE

e t

J.F.RAOULT

m'ont donné, outre leur

appui

d a m

divers

pesages péfitteux, t'envie de comprendre ce8 gros t a s de

@ m 8 .

Je n ' a i

p s

hérité mtheureusement

&

teur h a b i k t é au d e s h n . C'est

d eux

que

je

dédie ce tmt.miL.

Encore une fois, merci

à

Amr, PrédkPique, Laurent, e t Eaarine.

Non, désolé, ce n ' e s t pas f i n i . Ce qui précède ref t è t e sans doute une

certaine joie, c e l t e du jeudi

5

février. Jean-Pmnçois

RAOULT

n'aura pas

Lu tout mon mémoire. IL m'a donné ses dernières recomnrrndath ce samedi

7

février, e t m'a encope une foi8 encoumgé. Je ne t e v e r n i plus. Alors

je f i n i s tes t i m g e s , e t je vais passer ma thèse. Je ne Zui a i jamais d i t

tout ce que je l u i dois.

Géologie de l0Antépermien

de Vanoise septentrionale

(zone briançonnaise interne, Alpes occidentales,

Savoie, France) par

François

GUILIXYT.

Résumé.- Centré sur le haut massif de Bellecôte, en Savoie, ce

terrain (8 km x 12 km) possède une couverture permienne et triasique

à faciès briançonnais, parfois décollée tectoniquement. Elle peut aussi

être adhérente, discordante stratigraphiquement sur l'Antépermien, et est alors souvent réduite : le Werfénien (Scythien) et le Permien peuvent manquer totalement.

L'Antépermien est d'âge inconnu. La cartographie à 1/10 000 permet d'y reconnalitre une série d e deux kilomètres environ d e puissance. En liaison avec l'étude pétrologique, les analyses chimiques montrent une zonation chimiostratigraphique, du moins pour les nombreuses formations d'origine magmatique ou volcanique, y compris les produits d e l'altération hydrothermale précoce.

Sur un possible socle polymétamorphique (micaschistes à grenats), la série antépermienne comporte 1 km de métabasites rubanées, anciens basaltes spilitiques, à niveaux subordonnés d e quartz-kératophyres sodi- ques. La spilitisation est précoce, mais postmagmatique. Les dernières alternances acide-basique consistent en laccolites gabbro-dioritiques, et en barres d e quartz-kératophyres non sodiques, très siliceux (Si02

>

90% ; silicification hydrothermale prolongée ?). Jusqu'à ce niveau, les "roches vertes" paléozoïques ont un chimisme d e tholéiites pauvres en Ti02 (moins d e 1,5%). Ceci, avec la spilitisation probablement sous-marine, permet de proposer un contexte d e bassin marginal.

Puis viennent 1 000 m d e schistes noirs (métasédiments fins ricbes en matière organique et en pyrite). L'albite y est abondante (4% d e Na20 cantre 1% d e K20) et témoigne d'influences volcaniques dominantes, avec une faible proportion d'apports sialiques. Les nombreux sills vert sombre dans ces schistes noirs ont une composition d e tholéiites ricbes en Ti02 (2% à 2,5%), et sont ainsi analogues aux tholéiites médioocéa- niques.

P a r ses caractères, évoquant un con texte océanique, 1'Antépermien d e Bellecôte diffère du Houiller, d a t é et situé à l'Ouest, et du Stéphano- Permien, tous deux continentaux. Ce matériel pourrait d e plus avoir

été plissé avant le Permien. On peut donc voir dans l a Vanoise s e p t e n t r i e nale un socle antéhouiller, émergé au Carbonifère supérieur et parfois j q u ' a u Trias. Des séries analogues existent dans les massifs voisins (Mont Pouni, Grand Bec), et dans les massifs cristallins extenres, L'hype thèse d'un âge siluro-ordovicien est envisageable.

Outre un possible plissement antépermien, trois phases tectoniques alpines majeures sont distinguées. La phase 1 aurait créé un vaste pli couché à vergence N ou NE, dont le cœur est jalonné d e métamylonites. La phase 2 serait celle dite d e rétrocharriage, à vergence E à SSE selon les lieux. La pbase 3 est caractérisée par une faible charge lithostatique,

et les fortes pressions d e fluides l e long des accidents ont engendré des roches broyées et minéralisées (entre autres cargneules). Lors d e cette dernière pbase se produit l e chevauchement vers le Nord d e la Vanoise septentrionale sur l a zone houillère, mouvement qui peut être relié à

un vaste décrochement senestre orienté Nord-Sud, à l a frontière entre l e Briançonnais interne (Vanoise, à l'El et l e Briançonnais externe (zone houillère, à 1'W).

Pm-Pemiun termnes i n northern Vanoise massif, internat Brian- çonnais zone, French Atps, by François

GUILLOT.

ABSTRACT.- The BellecGte massif ("département de SavoieM) has a Pennlan and T r l a s s l c cover. L o c a l l y allochthonous because o f alpine age decollenients, t h l s Briançonnais

-

type cover may also have reinalned s t r a t i g r a p h i c a l l y t l e d t o l t s basement, on whlch l t r e s t s unconfomabl y w i t h frequentl y reduced thicknesses : * k r f ë n i e n m (Lower T r l a s s l c ) and Pemlan sandstones are o f t e n mlsslng between the pre-Pennian basement and the carbonate T r l a s s i c cover.

The pre-Pennlan terranes remai n undated

,

but might be o f pre-Upper Carboniferous age. 1/10 000

-

scale mapplngs have allowed t o recognlze a 2 km

-

t h l c k serles. Chernical data, p e t r o l o g i c a l l y c o n t r o l led, have revealed a chimlostratigraphic zonation, whlch concerns mainly the abundant metainorphosed greenstones, o f magmatlc o r l g l n , and magmatic- related, hydrothermally a l tered levels.

Pre-Pennlan series (overlaying an hypothetical, polymetamorphic basement, made o f g a m e t micaschists) includes :

-

1 km o f banded greenstones, prevlously spi1 l t i c basal ts, w i t h t h i n n e r beds o f sodic quartz-keratophyrs. Their s p i 1 1 ti z a t l o n took place e a r l y, but l a t e r than t h e l r mgmatic cool lng. The l a s t acldic-basic alternances i n c l ude gabbro-diori t i c l a c c o l lt h s , and non- sodic, m i n l y s i l i c e o u s l e v e l s (Si02

>

902 ; long-lasting hydrothermal s l l i c l f l c a t i o n s ?). Most greenstones have revealed a low

-

TlO2 (0.5%

-

1.52). t h o l e l i t i c composition. Taking i n t o account t h e i r probably subnarlne s p i l i t l z a t i o n , those chemlcal features could i n d l c a t e a marginal basin context.

-

1 km o f black s l a t e s (thln-grained, organic matter and p y r i t e - r l c h metasediments). A l b l t e i s abundant (Na20

>

4%. K20 < 1.52). and a t t e s t s p r e v a l l l n g volcanlc Influences, beslde a low proportion o f s l a l l c d e t r i t a l s . The black slates contain many dark-green s l l l s , having a TIOZ-rlch (2%

-

2.5%). s t i l l t h o l e l l t l c , chemlcal composltlon. Those l a s t greenstones are therefore chemically s i m l l a r t o mld-oceanic t h o l e l i t e s .

Slnce l t s main characters suggest an oceanic s i tuatlon, the Bel lec6te pre-Pennian serles q u l t e d l f f e r s from the neighbouring Upper Carbonlferous (aged Namurlan t o Stephanlan) and from the Stephano-Pennian formations, both t y p l c a l l y continental. Moreover, l t could have been folded before the Pennlan. Hence, the northern Vanoise would dlsplay a pre-Namurian basement, without Upper Carbonlferous, l o c a l l y unreached by sedlmentatlon u n t l l the Trias. Such pre-Namurian series do e x l s t l n the contlguous massifs (Mont Pourri, Grand Bec), and i n the External C r y s t a l l l n e Massifs (located 50-100 km t o the W). Al1 those s i m i l a r series might be o f an Ordovlcian t o S i l u r i a n age

.

Fol lowing a presusned pre-Permian f o l d i n g

,

three major a l p i n e t e c t o n l c events have been separated. During t h e f l r s t event, a great, kilometrlc-scale, f l a t - l y i n g penninic f o l d have been generated dipping N t o NE, the core o f which lncludes metamylonltes. The second event would have been the so-called backfoldlng, w l t h E t o SSE dipplngs. The t h i r d event has been characterized by a nroderate l i t h o s t a t l c overburden, and by high f l u i d pressures along the t h r u s t s and f a u l t s , c r e a t i n g tectonic, mlneralized breccias (amng whlch t h e so-cal l e d cargneules, issued from d o l m l t i c Trîassic formations). During t h a t t h i r d event, northern Vanoise has been t h r u s t over the "zone h o u i l l & r e n t o the North ; i t s displacement niay be r e l a t e d t o a greater scale, senestral, N-S décrochement, whlch runs along t h e f r o n t i e r between interna1 Briançonnais zone ( t h e Vanolse, t o the

1.1. CADRE DE L'ETUDE

...

11

1.2. CADRE GEOLOGIQUE

...

15

...

1.3. EVOLUTION DES IDEES 19 1.4. PROBLEMES ETUDIES

...

25

CHAPITRE II

.

PRINCIPAUX SgCTEURS D ' m E DE LA SERIE ANTEPERHiEHNE

.

.

29

11.1. PLAN RICHARD

...

31

11.2. POINTE DES CHARDES

...

6 5 11.3. COL DE LA CHIAUPE - FRIOLIN ...a.. 75

11.4. CONCLUSIONS DE L'ETUDE LITHOSTRATIGRAPHIQUE

...

90

CHAPITRE III

.

GEOCHIHIE

. . .

93

111.1. INTRODUCTION

...

9 5 111.2. FACIES PARTICULIERS : F,

.

9 A

...

101

111.3. CARACTERES CHIMIQUES DES PRINCIPAUX FACIES

...

105

111.4. CONCLUSIONS DES ETUDES GEOCHIMIQUE ET STRATIGRAPHIQUE

...

138

CHAPITRE IV

.

ICT[TDE STRUCT[JRALE

. . .

141

IV.l. INTRODUCTION

...

143

...

IV.2. STRUCTURES DU SECTEUR PLAN RICHARD-ALIET 151 IV.3. LA FACE NORD DU MASSIF DE BELLECOTE

...

163

IV.4. HYPOTHESES SUR LES RELATIONS DE LA VANOISE AVEC LA ZONE HOUILLERE ET LA "NAPPE DES GYPSESm

...

179

IV.5. SCHEMA STRUCTURAL

...

190

CHAPITRE V

.

AGE DE L'ANTEPERHIEN DE BELLECOTE

. . .

199

V.1. DONNEES DE BASE

...

201

...

V.2. FORMATIONS SIMILAIRES DANS LES MASSIFS CRISTALLINS INTERNES 207

...

V.3. ANALOGIES DE BELLECOTE AVEC LES MASSIFS CRISTALLINS EXTERNES 219

...

V.4. CONCLUSIONS AUX TENTATIVES DE CORRELATIONS 229 CHAPITRE VI

.

CONCLUSIONS

. . .

231

VI.1. DOCUMENTS PRODUITS

...

233

VI.2. LIANTEPERMIEN DE BELLECOTE

...

234

VI.3. COUVERTURE PERMIENNE ET TRIASIQUE

...

236

VI.4. STRUCTURES

...

237

VI.5. PROLONGEMENTS ET COMPLEMENTS POSSIBLES

...

239

La table générale commence en page 249

.

-9-

CHAPITRE 1

.

INTRODUCTION

1.1. CADRE DE L'ETUDE

1.1.1. Localisation et caractbres gdographiques

...

11

1.1.2. Mines et travaux d'inthrêt géologique

...

11

1.2. CADRE GEOLOGIQUE 1.2.1. Localisation dans l'arc alpin

...

15

1.2.2. Principales formations ; âges des terrains

...

15

1.2.3. Distribution cartographique des principales formations

...

17

1.3. EVOLUTION DES IDEES 1.3.1. Le problbme des Gneiss du Sapey

.

Peisey

...

19

1.3.2. Structure de la Vanoise septentrionale

...

21

1.3.3. Phases tectonomdtamorphiques alpines

...

23

1.3.4. Tectonique rdcente. dhpôts quaternaires

...

24

1.4. PROBLEMES ETUDIES 1.4.1. Cartographie

...

...,...

25

1.4.2. Pdtrologie

...

25

CHAPITRE

1

-

1

NTRODUCTI ON

LI.

CADRE DE L'ETüDE.

1.1.1. Localisation e t c a r a c t è r e s géographiques.

S i t u é e n Savoie (France), l e t e r r a i n é t u d i é e s t c o u v e r t p a r l a c a r t e I.G.N. Moûtiers n o 3-4 (à 1/25 000). Il englobe l e massif d e Bellecôte, e n Vanoise. Il e s t p a r t a g é e n t r e l e s q u a t r e communes d e Bellentre, P e i s e y - Nancroix (au NI, Macôt

-

L a P l a g n e (à l'W), e t Champagny - e n - Vanoise (au S) (fig. 1 e t 2).

L e massif d e B e l l e c ô t e culmine à 3 417 m. Il e s t borné a u N e t a u S p a r d e u x v a l l é e s glaciaires, dont l e fond p l a t est à 1 500 m environ. L e s g l a c i e r s a c t u e l s n'occu- p e n t q u e d e h a u t s c i r q u e s a u t o u r d u s o m m e t d u massif ; d u f a i t d e s p e n t e s t r o p r a i d e s e n f a c e nord, i l s sont p a r a d o x a l e m e n t plus é t e n d u s sur l e v e r s a n t sud.

L a figure 2 donne un a p e r ç u d e l a géographie humaine actuelle. L e s f r o n t i h r e s t r a d i t i o n n e l l e s é t a i e n t plus ou moins c a l q u é e s sur l e s c o u r b e s d e niveau : c u l t u r e s

et h a b i t a t p e r m a n e n t jusqu'à 1 500 - 1 700 m ; f o r ê t jusqu'à 2 000 m, s u r t o u t à l'ubac (c'est-à-dire l a f a c e nord, à l'ombre) ; a l p a g e s d ' é t é jusqu'à 2 500

-

2 800 m ; puis h a u t e montagne. L e d é c o u p a g e a c t u e l est surimposé à ces l i m i t e s anciennes, a v e c

à l'Ouest l a s t a t i o n d e ski d e l a Plagne, à l'Est l e Parc National d e l a Vanoise (fig. 2). L a modernisation du paysage a quelques a v a n t a g e s pour l e s géologues. D e s a f f l e u r e m e n t s nouveaux ont é t é d é g a g é s à l'Ouest à l a f a v e u r d e s t e r r a s s e m e n t s p o u r l e s r o u t e s e t l e s p i s t e s d e ski. C ô t é Parc, plusieurs r e f u g e s o n t été ouverts,

et d e s s e n t i e r s aménagés. Ainsi l'acchs e s t plus f a c i l e qu'à l'époque dlEllenberger, grand d é c o u v r e u r d e l a Vanoise ; m a i s l e t e m a i n n'est a c c e s s i b l e qu'en é t é , e t l e s journées d e t r a v a i l y comprennent souvent plusieurs h e u r e s d e m a r c h e d'approche.

1.1.2. Mines e t t r a v a u x d ' i n t é r ê t géologique.

D è s l e ~ ~ 1 s i è c l e d e s géologues ont parcouru ce s e c t e u r 1 1 ~ ~ ~ : une mine d e plomb a r g e n t i f è r e é t a i t e n a c t i v i t é a u x L a n c h e s (loc. fig. 2) d e 1714 à 1866. Elle s u s c i t a l a c r é a t i o n d'une Ecole d e s Mines à P e i s e y e n 1803, dont l e s t r a v a u x d e pros- p e c t i o n conduisirent à ouvrir une seconde exploitation à l a P l a g n e (fig. 2). C e t t e d e r n i è r e a fonctionné jusqu'en 1973 (Clary e t Palluel

-

Guillard, 1978). J e n'ai pu v i s i t e r c e s mines, a c t u e l l e m e n t foudroyées. Elles semblent a v o i r e x p l o i t é d e s g î t e s d e s t y l e h y d r o t h e r m a l d a n s la c o u v e r t u r e permotriasique, t r è s é c a i l l é e et t e c t o n i s é e ,

I

d e l a z o n e houillère. J e n e pourrai proposer ici q u e quelques c o n s t a t a t i o n s sur l e s conditions t e c t o n i q u e s qui ont pu f a v o r i s e r ces c o n c e n t r a t i o n s m i n é r a l e s (phase 3 ;

l

Fig. 2. - Utilisation du territoire : 3 &pcquea S c h é m a d'après l e

fond topographique I.G.N.. C o u r b e s d e niveau : équidistance 500 m. Le découpage indiqué correspond a u x l i m i t e s d e s coupures Bourg-Saint-Maurice No 7-8 (au N W), s t e ~ o y - ~ a r e n - t a i s e No 5 (au NE), Moûtiers No 3-4 ( a u c e n t r e ) e t No 7-8 ( a u S), e t Tignes No 1 (au SE). P.N.V. : Parc National d e l a Vanoise ( t r a i t continu é p a i s ; l a l i m i t e o u e s t d e sa zone périphérique correspond a u t r a i t t i r e t 6 épais).

.

L e s villages traditionnels d e P e i s e y - Nancroix e t Champagny sont installés p r è s d u fond d e s v a l l é e s m a i s à l'adret, v e r s 1 500 m, e t sont e n t o u r é s d e t e r r e s c u l t i v é e s (foin surtout, a c t u e l l e m e n t : hachu- res horizontales). Bien développées à l'ubac, l e s f o r ê t s (hachures verticales) m o n t e n t jusque v e r s 2 000 m. Alpages, puis h a u t e monta- gne, occupent l e r e s t e d u t e r r i t o i r e ( p e t i t s c e r c l e s : c h a l e t s d'alpage actuels).

.

L e s mines, o u v e r t e s a u x X V I I I ~ ~ ~ e t X I X * ~ ~ siècles, a c t u e l l e m e n t abandonnées, o n t contribué à f i x e r l a population d a n s quelques h a m e a u x (La Roche, Nancroix, L e s Lanches), s a n s d é p l a c e m e n t notable d e s lieux d'habitat permanent.

.

L e s s t a t i o n s d e ski d e L a Plagne, e t d e s A r c s (N d e l a c a r t e ) , o c c u p e n t I

w

m a i n t e n a n t l e domaine a l p a g e s - h a u t e montagne, e n c o n c u r r e n c e

a v e c le P a r c National d e l a Vanoise, bordé p a r sa zone périphérique

Y

(pré-parc). L e s f r o n t i è r e s traditionnelles suivaient à peu p r è s l e s

sinuosités d e s courbes d e niveau ; l e s f r o n t i è r e s m o d e r n e s l e s recou- pent, e t sont e n g r o s p a r a l l è l e s à l a v a l l é e d e l'Isère (au NW d e Macôt, hors c a r t e l qui e s t l e grand a x e régional d e communication.

L e massif d e Bellecôte n'a p a s é t é inclus d a n s l e P a r c , pour p r é s e r v e r l e s t e r r i t o i r e s d e chasse d e P e i s e y e t Champagny. L'avenir d i r a si l'on n'a c r é é l à qu'une r é s e r v e foncière, e t a u p r o f i t d e qui.

+FIG. 3 - Schéma structural des Alpes franco-italiennes.

1. Chaînes subiilpines septentrionales.

-

2. Chaînes subalpines méridionales. 3. Massifs cristallins externes et bassins permo-houillers.

-

4. Zone ultradauphinoise. 5. Zone valaisane. - 6. Zone subbriançonnaise. - 7. Zone houillbre briançonnaise. 8. Zone Vanoise - Mont Pourri (Permo-Houiller briançonnais métamorphique). 9. Mésozoiqua briançonnais. - IO. Massifs cristallins internes piemontaia

-

II. Zone des Schistes lustrés piémontais. - 12. Nappes du Flysch a Helminthoïdes et Flysch de la Simme SI. - 13. Zone Sesia. - 14. Zone d'Ivrée.

-

15. Jura. - 16. Bassins

molassiques peri-alpins.

DES

ZONES

ALPINES INTERNES

jlccrrcoudurr misozorque

I

-

FXRAUTOCHfWC ( Z w ultradauphinoise

-

i c r l l c des ~ i ~ " " d h r r o )

m

PAYS DES NAPFTS

9 ZONE SUBBRIANÇONNAISC

a N.ippr de3 hriches de l ~ ~ r n t d i ~ r ( c o r d i i l ~ r c tarine)

Drgrldtron du NKldrd

(III]

Dr~rfdliotv dr M o u t l r r ~ Fd~scrau d r h l r n ~

2 . ZONL DES GYPSES 3 . ZONE HOUILLERE

1iourllrr (rt Prrrnlcn) .

4 ZONL VANOISE- M! POURRI

et M A S S I F d'AMBIN

.

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U n e mine d e charbon a fonctionné à Peisey m ê m e ( h a m e a u d u Villaret) jusqu'en 1950, exploitant selon F a b r e (1961, p.120) un f a i s c e a u d e veines d a n s la p a r t i e supé- rieure d u Houiller productif (Westphalien D - Stéphanien A d e l'Assise d e Tarentaise).

U n e g a l e r i e E.D.F. longue d e 8 km a é t é p e r c é e sous l e massif d u Mont-Pourri. L e r a p p o r t B.R.G.G.M. é c r i t à c e t t e occasion (Fabre, 1954) reste un d e s s e u l s docu- m e n t s où c e massif e s t é t u d i é , a v e c l e s données p r é c i e u s e s m a i s l o c a l e s d e Ellenberger (1958, p. 112, p. ex.), e t c e l l e s d e Marion (1984) sur la h a u t e vallée d e l'Isère. L'étude d u Mont-Pourri r e s t e cependant à faire.

1.2.

CADRE

GEOLOGIQUE.

1.2.1. Localisation d a n s l ' a r c alpin.

Mon t e r r a i n e s t inclus d a n s l a zone briançonnaise : p r e m i è r e z o n e alpine i n t e r n e bien c a r a c t é r i s é e (v. p. ex. Debelmas, 19741, e l l e e s t continue d e la Suisse 3 la Médi- t e r r a n é e , e t se distingue d e ses voisines p a r son o s s a t u r e p e r m o - c a r b o n i f è r e (fig. 3).

A c e t t e l a t i t u d e , la zone briançonnaise e s t scindée e n une p a r t i e e x t e r n e , l a zone houillère, e t une p a r t i e i n t e r n e plus métamorphique d i t e zone Vanoise - Ambin. L'accident qui l e s s é p a r e , jalonné d e T r i a s évaporitique, e s t v e r t i c a l ou s u b v e r t i c a l d e Modane à Champagny, e t o r i e n t é N-S. Il passe à un c h e v a u c h e m e n t d e t r a c é WSW- ENE, à v e r g e n c e a p p a r e n t e a u Nord, à la l a t i t u d e d e P e i s e y (fig. 4 et 6).

C e t " a c c i d e n t intrabriançonnais" (Ricou, 19841, d i t aussi pour s a portion à

t r a c é N-S " a c c i d e n t Modane - C h a v i è r e - Champagny" (p. ex. p a r Ellenberger, 1958 ;

Goguel, 1963 ; Raoult, 1980b) a donc e u d e s m o d a l i t é s d e fonctionnement complexes, q u e l e s a u t e u r s c i t é s ont discutées. I l s é p a r e e n t o u t c a s deux domaines, la zone houillère e t la Vanoise, n e t t e m e n t d i f f é r e n t s p a r l e u r s lithostratigraphies, e t p a r l e u r s h i s t o i r e s t e c t o n o m é t a m o r p h i q u e s alpines. C e sont e l l e s dont j e v a i s m a i n t e n a n t t e n t e r l a description.

1.2.2. P r i n c i p a l e s f o r m a t i o n s ; â g e s d e s terrains.

C'est e n z o n e houillère q u e l e s s é r i e s briançonnaises sont l e mieux d é f i n i e s e t datées. L a figure 5 r é s u m e leurs n a t u r e s e t l e u r s âges, ainsi q u e l a n o m e n c l a t u r e q u e j'utiliserai ici. Au-dessus d'un socle a n t é n a m u r i e n polymétamorphique, r e p r é s e n t é d a n s l e massif du R u i t o r (fig. 41, s e sont déposés plusieurs k i l o m è t r e s d e schistes,

grès, houille, d a t é s du Namurien a u Stéphanien. C e s niveaux sont s u r m o n t é s e n discor- d a n c e p a r d e s assises conglomératiques (Assise d e Courchevel ; F a b r e , 1961) a t t r i b u é e s a u Stéphanien B e t C

,

e l l e s - m ê m e s couronnées l o c a l e m e n t p a r la f o r m a t i o n d i t e d e s Gneiss d u Sapey

-

Peisey (voir 1.3.1.). D e s s c h i s t e s e t grès plus c l a i r s souvent

Fig. 5. La &e d e la zone houillère, aux latitudes d e la Vanoise. Colonne synthétique d'après Ellenberger (1958) e t Fabre (1961).

Les coupures fondamentales sont numérotées (l,l',2,3). L'échelle des épaisseurs n'est donnée qu'à titre indicatif c a r celles-ci sont difficiles à apprécier directement, du fait des déformations alpines et de variations latérales importantes. D e plus la succession représentée ici n'a jamais é t é observée sur une seule coupe dans sa totalité.

Noter le hiatus d e datations entre l e Stéphanien (hsBC) et le Trias moyen (t3). En Vanoise, les coupures 2 et 3 qui encadrent ce hiatus se retrouvent, mais l e substratum anté 2 n'est plus daté. De plus l a coupure 3 a été considérée par Ellenberger comme un plan d e décollement systématique, c e qui rend ici une figuration en colonne encore plus hypothétique. Enfin l'absence d e datation au sein d e l a série siliceuse en Vanoise m'a conduit

A

remplacer l e terme "Carbonifère" par

"

Antépermien" ou "Substratum".

muges w violacés, attribués au Permo -

Trias,

puis des quartzites blancs d i t s du Werfénien inférieur, reposent en discordance sur le Carbonifère e t le Stéphano

-

Permien, ainsi que sur les Gneiss du Sapey

-

Peisey. La série carbonatée couronne c e t édifice, e t est datée à sa base du Trias moyen (Anisien), a son sommet d e 1'Eocène (moyen à supérieur ?).

En Vanoise tous les auteurs ont considéré, depuis Ellenberger (1958). que la

série carbonatée e t la couverture siliceuse (Permien à Werfénien, non datés) sont comparables à celles définies en zone houillère. Mais, par rapport a u Houiller banal d e celle-ci, les termes plus anciens ont semblé plus métamorphiques etlou plus défor- més, et en tout cas différents par leur grande richesse en prasinites et ovardites.

Dans c e substratum antépermien d e Vanoise, Ellenberger (1958, 1966) a noté la fréquence d e s passées charbonneuses, et a considéré qu'il s'agissait d e Carbonifère. Bocquet (1974a), sur la foi d e datations absolues à 600 m.a. (Bocquet et al., 1974), et du fait de la présence d'associations minérales du faciès des amphibolites, en faisait un socle anténamurien, comme Gay (1970) l'avait proposé pour le socle d'Ambin plus au Sud (fig. 4). Comparant les minérali- sations dans le Permien avec celles d e son substratum, en Vanoise méridionale, Dambrine e t Langaney (1980) ont noté des différences sensibles, e t proposé d e c e fait d e considérer c e substratum comme antérieur au Namurien. Raoult (1980b) a proposé d e ranger dans l e Carbonifère le substratum antépermien d e Vanoise septentrionale, e t de suivre l'avis de Bocquet pour celui d e Vanoise méridionale, dont les micaschistes de 1'Arpont constituent la plus grande part. Peruccio -Parison (19841, qui a étudié la vallée de Champagny (avec la partie sud-ouest d e Bellecôte), a abouti aux mêmes conclusions que Raoult.

En l'absence d e données paléontologiques antérieures au Trias moyen, il faut en tout cas souligner que les désignations "Werfénien", "Permien", "Antépermien" (de préférence à "Carbonifère") que j'utiliserai ici n e désigneront que d e s âges pré- sumés, liés à des faciès, les corrélations n'étant faites que d'après ces derniers. Le terme "lithostratigraphie" sera toujours préférable à "stratigraphie", dans toute

cette étude.

1.2.3. Distribution cartographique des principales formations.

J e l'ai fortement schématisée en figure 6, qui utilise encore la subdivision entre série siliceuse, dont la couverture siliceuse, e t série carbonatée, pour l'ensemble des terrains.

La zone houillère, dans le secteur considéré, présente un empilement globa- lement normal (Fabre, 196 l , p. l 18- 123), avec Westphalien e t Stéphanien, Gneiss du Sapey-Peisey, puis les couvertures siliceuse et carbonatée. C e s dernières sont cependant t r è s écaillées e t probablement amincies : elles affrontent directement au N a d le Permien d e Vanoise qui les surmonte, e t sont chevauchées à l'Ouest par la klippe du Mont Jovet, issue d e la nappe des Schistes lustrés, avec une semelle gypsifère épaisse (la "nappe des Gypses").

Fig. 6.

-

Principaux terrains étudiés. Schéma d'après la c a r t e Annecy à 1/250 000. Le secteur étudié est encadré.

Toponymie : B : Bellecôte

-

C : Champagny - F : Friburge - LP : La Plagne

-

M J : Mont Jovet - MP : Mont Pourri - P : Peisey - RM : Roche d e Mio

-

V :

Pointe d e l a Vallaisonnay.

Géologie : h : Carbonifére d e la zone houillère - C : Gneiss du Sapey-Peisey -rt : couverture siliceuse permotriasique e t werfénienne

-

t c : couverture carbonatée (Trias carbonaté seul) - t~ : nappe d e s Gypses

-

sl : Schistes lustrés du Mont Jovet - hm : substratum antépermien d e Vanoise septen trionale (Carbonifère ?) - : accident intrabriançonnais, séparant la zone houillére d e la Vanoise.

Noter, en Vanoise, la dissociation cartographique e n t r e l e s affleurements d e couverture siliceuse (rt) e t ceux de couverture carbonatée ( t c ) , e t l a succession renversée du "Carbonifèren au-dessus du Permien au N d du sommet d e Bellecôte (signes d e pendage inverse).

Dans c e mémoire, seuls quelques éléments seront versés aux dossiers com- plexes d e s Gneiss du Sapey

-

Peisey e t d e la nappe d e s Gypses. J e n'ai p a s é t u d i é l e s Schistes lustrés.

En Vanoise septentrionale, mon principal c e n t r e d'intérêt, l a disposition d e s t e r r a i n s e s t plus complexe. Trois f a i t s l ' a t t e s t e n t :

- l e s s e c t e u r s à couverture carbonatée e t à couverture siliceuse sont disjoints carto- graphiquement (fig. 6) ;

- dans la f a c e nord du massif d e Bellecôte, 1'Antépermien surmonte l e Permien (fin.

6)

;

- 1'Antépermien n'est p a s daté. Avant 1984 (thèse d e Peruccio

-

Parison, concer- nant l a vallée d e Champagny), sa lithostratigraphie n'avait encore f a i t l'objet d'aucune description systématique.

L'apport d e données nouvelles sur c e s trois points, e t leur interprétation, forment l'essentiel d e c e t t e thèse. J'utilise largement les données d e Peruccio -Parison (1984), mais mes propres observations m'amènent à d e s modèles différents, surtout pour l'histoire antépermienne.

I.3. EVOLUTiON DES IDEES.

Pour un historique détaillé d e s idées sur la Vanoise avant 1958, je renvoie à Ellenberger (1958, p. 1-42). Pour l a zone houillère, il f a u t consulter F a b r e (1961). 1.3.1. Le problème d e s Gneiss du Sapey - Peisey.

Sous c e nom d e formation on regroupe d e s gneiss œillés, d e s leptynites albitiques, d e s métadiorites, ou d e s "schistes noirs indurésn (Ellenberger, 1958, 1966). Ils surmon- t e n t l e s assises conglomératiques du Carbonifère terminal (Assise d e Courchevel, ici), au bord e s t d e la zone houillère, longeant d e c e f a i t l a Vanoise d e Modane à

Peisey sur une cinquantaine d e kilomètres (fig. 4 e t 5 ) . Des équivalents en ont é t é d é c r i t s v e r s le Nord-Est, sur la f r o n t i è r e franco-italienne, d a n s l e Val d'Aoste (Caby,

19741, e t jusqu'en 'suisse (Buni, 1983 ; Thélin e t Ayrton, 1983).

Ellenberger (1958, 1966) l e s a considérés comme l e r é s u l t a t d'une "migrnatitisa- tion l a t é r a l e e n t a c h e d'huile" (fig. 7A) qui aurait a f f e c t é l e sommet d e s assises carbonifères avant le dépôt du Permotrias. Leur position paléogéographique aurait préfiguré la f r o n t i è r e actuelle e n t r e zone houillère e t Vanoise. Bocquet (1974a) e t Debelmas (1980) ont suggéré d'y voir plutôt d e s granites hypovolcaniques permiens. C e s diverses hypothèses confèrent aux Gneiss un â g e permien.

D é t r a z (1984) a produit une cartographie détaillée d e leurs affleurements méri- dionaux, e n t r e Modane e t l e massif d e P é c l e t - Polset (loc. fig. 1). Avec Loubat ( D é t r a z e t Loubat, 1984) il a découvert dans une leptynite d e s reliques d e grenat, staurotide, e t disthène, d'autres faciès montrant d e la biotite e t du grenat. C e s asso- ciations seraient l'empreinte d'une phase métamorphique d e type barrowien, jamais

c o u v c r t ure b o u t o n n i è r e d é c o 1 lée

SE

N a p p e 2 l a t é r a l e c h a r ( s a a N a p p e I c o u v e r t u r e a u t o c h t o n e syncl inal dé<.ro(.hemerit sc>nrs t r e l i e n ? )

Fig. 7.- Coupes i n t e r p r é t a t i v e s synthétiques, très simplifiées, d u massif d e Bellecôte. Les indices d e s formations sont l e s mêmes qu'en figure 6.

A : d'après Ellaberger (1958, 1966). ou Ellenberger et Saliot (1967) ;

B : synthèse pemamelle, d'après d'autres travaux.

A.- 1 : l e s Gneiss du Sapey-Peisey résultent d'une migmatitisation " l a t é r a l e en t a c h e d'huilen tardicarbonifère (ou d e manifestations hy-povolcaniques d e ce m ê m e

âge, stéphanopermien à éopermien, selon Bocquet, 1974a) ;

- 2 : l e massif d e Bellecôte correspond a u f l a n c inverse d'un grand pli couché alpin p r é c o c e (nappe l ) , chevauchant à l'Ouest la zone houillère ;

- 3 : l e T r i a s c a r b o n a t é (tc) a é t é mis en place p a r la nappe 2, e t repose en klippe

tectonique sur le Carbonifère retourné (hm) ; la couverture permotriasique

(rt) du Carbonifère a f f l e u r e en boutonnière ;

-

4 : l'accident majeur

9

correspond au plan d e chevauchement, localement

r é t r o d é v e r s é à l'Est, du pli couché d e Bellecôte sur la zone houillère ; l e chevauchement s'est f a i t initialement vers l'Ouest.

B.- 1 : l e s Gneiss d u Sapey-Peisey sont l e s témoins d'un socle anténamurien, charriés

sur l a zone houillère a u début du Permien (Détraz, 1984) ;

- 2 : l e massif d e Bellecôte montre le flanc inverse e t l e flanc normal d'un grand pli couché (flancs séparés p a r un contact o( à t r a c é encore hypothétique),

e t ce pli chevauche l a zone houillère au Nord (Raoult, 1980a,b ; Peruccio-Parison, 1984 ; Guillot e t Raoult, 1984) ;

- 3 : l e Trias carbonaté (tC) e s t a u moins en p a r t i e en adhérence stratigraphique

sur 1'Antépermien (hm) du flanc normal ; la couverture permotriasique (rt) du flanc normal, beaucoup moins épaisse que celle du flanc inverse, e s t préservée dans d e s synclinaux ( m ê m e s travaux qu'au 2) ;

- 4 : l'accident majeur

'f

est un décrochement senestre ; le fonctionnement d e t e l s a c c i d e n t s N-S a u r a i t guidé t o u t e la tectogenèse alpine d e la zone briançonnaise, voire d e s Alpes occidentales (Goguel, 1963 ; Ricou, 1984).

d é c e l é e p a r ailleurs d a n s l e substratum houiller, e t non alpine. Il e n a déduit qu'il s'agissait d e m a t é r i e l antécarbonifère charrié, d è s l e Permien, sur l a zone houillère (fig. 7B).

C e t t e conclusion implique une phase tectonique cisaillante majeure (phase m a l i e n n e ?), dont l e s travaux d e Peruccio - Parison (1984) e t nos é t u d e s sur l e Permien d e Vanoise (Guillot e t Raoult, 1984) n'ont p a s exclu la possibilité sans toutefois pouvoir la démontrer. On peut cependant toujours s'interroger sur la p a t r i e d'origine d e ce m a t é r i e l "Gneiss d u Sapey

-

Peisey", sur l a raison d e son parallélisme cartographique a v e c la l i m i t e a c t u e l l e zone houillère - Vanoise, e t aussi sur s a n a t u r e même.

Schade (1983b) a é t u d i é les zircons d e q u a t r e échantillons d e f a c i è s dif fé- r e n t s : t r o i s contiennent d e s zircons typiques d e roches d'anatexie (deux gneiss

S.S. e t une p e g m a t i t e associée), un a u t r e d e s zircons d e h a u t e t e m p é r a t u r e

(une leptynite albitique associée à d e s diorites). C e c i indiquerait p e u t - ê t r e un vieux socle granitisé a v e c d e s intrusions d e roches hypovolcaniques.

Dans c e t t e étude, j'essaierai surtout d e discuter, à p a r t i r d e s a f f l e u r e m e n t s t r è s r é d u i t s d e Gneiss du Sapey - Peisey d a n s ce s e c t e u r d e la zone houillère, l e s quelques conséquences d e l'hypothèse d e D e t r a z sur l'âge anté-houiller d e s Gneiss. 1.3.2. S t r u c t u r e d e l a Vanoise septentrionale.

J'ai rappelé l e s données fondamentales d e ce problème (1.2.3.) : dans l a f a c e nord d e Bellecôte, 1'Antépermien surmonte l e Permien, mais e s t lui-même surmonté p a r d e s c a l c a i r e s triasiques, sur le versant sud du massif (fig. 6).

La position d e c e "Carbonifère" au-dessus du Permien dans la f a c e nord a é t é considérée p a r Ellenberger (1958, 1966) c o m m e l e r é s u l t a t d'un renversement global, s a n s dissociation tectonique d e ces deux termes. C e c i sous-entend q u e l e "Carbonifère" et le Permien sont r e s t é s stratigraphiquement solidaires. Ellenberger (1958, p. 426) a signalé q u e l'"excursion convaincante au pied d e s parois e s t pénible". Mais il n e d é c r i t p a s l e s éventuelles preuves d'une liaison stratigraphique l e long d e s 4 km d e c e "remarquable- hémicycle". Il considère en tout c a s que tout le "Carbonifère" d e Bellecôte a é t é retourné, ou plus e x a c t e m e n t qu'il ne subsiste actuellement d a n s Bellecôte que l e flanc inverse d'un grand pli couché à cœur carbonifère. L e flanc normal a u r a i t é t é é r d é a p r è s la mise e n place d e ce pli couché, avant l'arrivée d'au- tres nappes (fig. 7 ~ ) .

L e s placages d e c a l c a i r e s triasiques du versant sud doivent alors ê t r e consi- d é r é s c o m m e d e s é l é m e n t s d'une couverture décollée d e son substratum. Ellenberger (1958, 19661, Ellenberger e t Saliot (19671, ont supposé q u e l e u r mise en place é t a i t postérieure à l'érosion du flanc normal, e t qu'il s'agissait d'écailles t r a î n é e s sous la nappe d e s Schistes lustrés.

P o u r Raoult (1980a, b), c e r t a i n s d e ces placages triasiques sont e n fait une c o u v e r t u r e s t r a t i q a p h i q u e du "Carbonifèren. Par conséquent, celui-ci n'aurait p a s

NOM DE PLIS DEFORMATIONS FACIES

L'EVENEMENT MICROSTRUCTURES MESOSCOPI MAJEURES METAMORPHIQUES

phase 1 f o l i a t i o n m i n é r a l e isoc 1 inaux, couchés charriages, s c h . v e r t s sup. à sch. b l e u s

fine, p é n é t r a t i v e décollements, ( a n i v é e rapide d ' une f o r t e

plis penniques s u r c h a r g e ) phase 2 phase 3 schistosité d e s e m b l a b l e s , d é j e t é s " r é t r o n -charriages s c h i s t e s v e r t s s t r a i n - s 1 ip v e r s 1 'E s t ( réequi 1 ib r a g e t h e r m i q u e ) bien r é g l é e

schistosité ( s ) conformes, c a s s a n t s r é a j u s t e m e n t s , cassures peu m a r q u é s f r u s t e ( s )

t a b L 1. E v é n e m e n t s t e c t o n o m é t a m o r p h i q u e s alpins e n Vanoise. C e t a b l e a u s c h é m a t i q u e e s t inspiré d e s t r a v a u x d e Bocquet (1974a). G o f f é (1982). D é t r a z (1984). Jaillard (1984). P l a t t e t L i s t e r (19851, pour n e c i t e r qu'eux. C e r t a i n s distinguent e n r é a l i t é 4 o u 5 phases d e d é f o r m a t i o n qui, a s s u r é e s d a n s c e r t a i n s s e c t e u r s , peuvent n e p a s c o n c e r n e r la t o t a l i t é d e la z o n e briançonnaise.

été r e t o u r n é e n t o t a l i t é p a r l'orogenèse alpine. En conservant l'hypothèse p r é c é d e n t e

d'un grand pli couché à c œ u r carbonifère, l e f l a n c normal d e c e pli a u r a i t été préservé, a v e c une c o u v e r t u r e n e t t e m e n t plus r é d u i t e (rareté et m i n c e u r d e l a c o u v e r t u r e siliceuse permo-triasique) pour l e f l a n c normal q u e pour l e f l a n c inverse (où seul l e P e r m i e n , très épais, a p p a r a î t ) .

Lie t r a v a i l r é c e n t d e P e r u c c i o - Parison (1984) sur l e P e r m i e n qui a f f l e u r e

à Friburge, d a n s la vallée d e Champagny (fig. 2 e t fig. 6) p a r a î t c o n f o r t e r l e s concep- tions d e Raoult (1980a, b) : c e P e r m i e n s e r a i t e n grand e n position normale, donc synclinale (fig. 7B), e t non e n boutonnière (fig. 7A).

L e s hypothèses a n t a g o n i s t e s q u e je viens d'évoquer conduisent à d e u x c o u p e s i n t e r p r é t a t i v e s a s s e z d i f f é r e n t e s , s c h é m a t i s é e s e n figure 7. P o u r m a p a r t , j'ai d é j à pris p a r t i , a p r è s é t u d e a v e c J.F. Raoult d e s p l a c a g e s c a r b o n a t é s t r i a s i q u e s e t d e la c o u v e r t u r e siliceuse (Guillot e t Raoult, 1984). D a n s c e mémoire, j e d e v r a i d e t o u t e s f a ç o n s r é e x a m i n e r la question à la l u m i è r e d e m e s r é s u l t a t s sur l a l i t h o s t r a t i - graphie d e l t A n t é p e r m i e n lui-même, e t donc d e sa s t r u c t u r e . Notons q u e l'histoire s t r u c t u r a l e proposée p a r Ellenberger (1958, 1966) e t Ellenberger et Saliot (1967). a v e c une p r e m i è r e phase d e " t e c t o n i q u e pennique à d é c o u v e r t n (d'après l e t i t r e d e l e u r n o t e d e 1967) suivie d'une érosion rapide, n e p a r a î t p a s a v o i r été a c c e p t é e d a n s l e s t r a v a u x p o s t é r i e u r s sur la t e c t o n i q u e e t l e m é t a m o r p h i s m e alpins, t r a v a u x q u e j e v a i s à p r é s e n t évoquer.

1.3.3. P h a s e s t e c t o n o m é t a m o r p h i q u e s alpines.

D e s t r a v a u x abondants, i m p o r t a n t s , m a i s souvent c o n t r a d i c t o i r e s , o n t é t é présen- t é s sur l e s m é c a n i s m e s e t la chronologie d e s d é f o r m a t i o n s e t r e c r i s t a l l i s a t i o n s alpines. J e l e s r a p p e l l e r a i p l u t ô t a u f u r e t à m e s u r e d e s besoins. P o u r n e p a s alourdir c e t t e introduction, je n e propose ici qu'une vue d'ensemble, aussi s y n t h é t i q u e q u e possible, d e s p o i n t s c o n v è r g e n t s d e c e s travaux.

Tous l e s a u t e u r s ( v o i r p a r ex., pour n e c i t e r q u e l e s derniers, Bocquet, 1974a ;

Goffé, 1975 e t 1982 ; Saliot, 1978) a d m e t t e n t une histoire t e c t o n o m é t a m o r p h i q u e polyphasée. Elle e s t n e t t e à l'échelle microscopique, où une foliation fine e s t replissée p a r d e s s c h i s t o s i t é s d e strain-slip plus grossières, e t e l l e e s t c o r r o b o r é e p a r d e s c o n s t a t a t i o n s minéralogiques : d e s minéraux d e h a u t e pression - basse t e m p é r a t u r e sont r é t r o m o r p h o s é s plus ou moins c o m p l è t e m e n t e n associations d u f a c i è s d e s s c h i s t e s v e r t S.

O u t r e l e s p r é c i e u s e s m i n u t e s i n é d i t e s d e F. Ellenberger e t d e P. Saliot, d e s t r a v a u x c a r t o g r a p h i q u e s d é t a i l l é s plus r é c e n t s (p. ex. ~ é t r a z , 1984 ; Jaillard, 1984 ;

Marion, 1984 ; P e r u c c i o - Parison, 1984 ; Broudoux, 1985) ont prouvé l ' e n c h e v ê t r e m e n t d e s phases tectoniques. L e s deux p r e m i è r e s sont plicatives, synschisteuses, e t synmé-

tamorphiques, les dernières correspondraient à d e s épisodes cassants avec d e s réajus- t e m e n t s à grand rayon d e courbure.

Pour fixer les idées, je propose un canevas schématique (tab. 1) avec c e qui me tiendra lieu d e nomenclature (première colonne).

Les mécanismes globaux à l'échelle d e la chaîne ont fait l'objet d e nombreuses publications. Le rôle essentiel d e s nappes n'est plus mis en doute, mais c'est s u r la direction d e transport du matériel charrié que l'on peut relever d e s divergences. Pour Ellenberger (19631, Caby e t al. (19781, Goffé (19821, Malavieille e t al. (1984) (pour n e c i t e r qu'eux) les charriages principaux se sont f a i t s vers l'Ouest, ou du moins dans une direction franchement transverse à l'allongement actuel d e l a chaîne. D'au- tres, depuis Goguel (1963) suivi p a r exemple d e Raoult (198&, b) e t Ricou (19841, accordent un rôle important aux grands accidents qui séparent l e s zones alpines : leur jeu serait essentiellement décrochant senestre, avec d e s charriages majeurs v e r s l e N ou l e NW. Pour m a p a r t j e ferai observer qu'en l'absence d e t o u t e f e n ê t r e d e l a zone houillère a u sein d e la zone Vanoise - Ambin, on ignore la p o r t é e e t la vergence du charriage d e c e t t e dernière.

La chronologie absolue d e s phases 1, 2, 3 (tab. 1 ) ne peut ê t r e appréciée qu'indi- rectement, puisqu'on n e connaît aucun dépôt daté, en zone briançonnaise, e n t r e 1'Eocène moyen e t le

Würm

tardif. Hunziker (1970) e t Bocquet (1974) ont proposé pour des secteurs plus orientaux e t plus internes (zone Sesia, Mont Rose) un démarrage au C r é t a c é supérieur, d'après des datations radiométriques à 125 m.a.. L'opinion courante, à laquelle je me tiendrai en l'absence de fait nouveau, fixe la phase 1 peu après les derniers dépôts datés, soit à 1'Eocène supérieur ; la phase 2 serait oligo-mio- cène, la phase 3 antérieure au Pléistocène.

1.3.4. Tectonique récente, dépôts quaternaires.

Goguel (1969) a mis en évidence des failles à fonctionnement récent au Nord d e Nancroix (village localisé en fig. 2) ; d e s tourbières installées à la faveur d e leurs escarpements ont donné des âges de 6 000 ans B.P.. P r è s d e la Pointe d e Friolin, il a aussi signalé des cassures fraîches, tranchant même les éboulis, qui auraient favorisé un important tassement du versant est de c e sommet. C e phénomène se poursuit

.

Les morphologies d'origine glaciaire ou fluvio-glaciaire ont é t é d é c r i t e s l e long d e la vallée du Ponturin, à l'intention d e s randonneurs (Goguel e t Pachoud, 1981 ; Marnesy e t Bravard, 1982). J'ai fait également un recensement sommaire d e ces formes dans le quart NE du terrain étudié ici, lors d e mon D.E.A. (Guillet, 1982) :

un d e s membres du jury (Chamley, comm. orale) a alors remarqué que l e Quaternaire couvrait les trois quarts de la superficie cartographiée. Il n'est donc p a s question

d e négliger c e sujet, mais, là plus qu'ailleurs, mon t r a v a i l e s t e s s e n t i e l l e m e n t c a r t o g r a - phique. J e laisserai aux s p é c i a l i s t e s l e souci d'un r a c c o r d é v e n t u e l e n t r e l e s f o r m e s q u e j'ai pu r e c e n s e r , bassin t o r r e n t i e l p a r bassin t o r r e n t i e l (cf. t r a v a u x d e Francou,

1983, p. ex. ; d e G. Rovera, t h è s e e n cours, Grenoble).

1-4, PROBLEMES ETUDIES.

1.4.1. Cartographie.

J e t e n t e d'appuyer c e t r a v a i l sur d e s c a r t e s géologiques (planches h o r s - t e x t e )

à 1/10 000 p o u r l e s s e c t e u r s - c l é s a u x p o i n t s d e v u e l i t h o s t r a t i g r a p h i q u e et t e c t o n i - q u e ; une carte à 1/25 000 donne une v u e d'ensemble d e l a géologie (pl. h.t. 1).

En p a r t i c u l i e r , j e d é t a i l l e l e s s e c t e u r s d e P l a n Richard (loc. fig. 8, e t pl. h.t. 2), d e la P o i n t e d e s C h a r d e s (loc. fig. 8, e t pl. h.t. 3), où j'ai pu t o u t à la fois d é f i n i r la s é r i e a n t é p e r m i e n n e d e B e l l e c ô t e e t é t u d i e r s e s r e l a t i o n s a v e c l a c o u v e r t u r e pel- mienne e t / o u triasique. Le s e c t e u r du Col d e la Chiaupe (loc. fig. 8, e t pl. h.t. 4 ) m o n t r e q u a n t à lui, o u t r e la c o u v e r t u r e permo-triasique, un "point t r i p l e t e c t o n i q u e " d o n t l'interprétation m e p a r a î t indispensable ( a f f r o n t e m e n t e n t r e f l a n c inverse et

f l a n c n o r m a l d u pli c o u c h é d e Bellecôte, plus l'unité d e l a R o c h e d e Mio).

L a p r e m i è r e p a r t i e d e c e m é m o i r e s e r a I'étude d e c e s p e t i t s s e c t e u r s , a v e c un c e r t a i n n o m b r e d e données pétrographiques, géochimiques, e t microstructurales.

1.4.2. Pétrologie.

C o m m e P e r u c c i o - Parison ( 1984) qui a é t u d i é la v a l l é e d e Champagny, immédia- t e m e n t a u Sud, j'évoque e n s u i t e l e s p r o b l è m e s q u e p o s e l'interprétation d e s d o n n é e s géochimiques. C e t a u t e u r a produit 72 a n a l y s e s d e r o c h e t o t a l e , q u e j'utilise, a v e c 8 a u t r e s p r i s e s d a n s Ellenberger (19581, e t 46 analyses d e m e s p r o p r e s é c h a n t i l l o n s ( a n n e x e 1). L'influence volcanique e s t n e t t e d a n s t o u t e la s é r i e a n t é p e r m i e n n e , a v e c une r i c h e s s e m a r q u é e e n soude, quasi -générale, qu'il f a u d r a t e n t e r d'expliquer.

A u t r e a p p r o c h e pétrologique, I'étude d e la morphologie d e s z i r c o n s selon l e s m é t h o d e s d e Pupin (1976) a Cté m e n é e d a n s quelques é c h a n t i l l o n s d u P e r m i e n e t d e llAntépermien, afin d e p r é c i s e r soit la n a t u r e m ê m e d e c e r t a i n s " q u a r t z i t e s " énig- matiques, soit I'origine d e s a p p o r t s d é t r i t i q u e s permiens.

1.4.3. Découpage s t r u c t u r a l .

Il e s t p r é s e n t é e n figure 8, e t s e r a justifié p a r une s é r i e d'observations nouvelles

Fig. 8. - Schéma géologique du secteur étudié, avec les principales subdivisions structuraies (d'après Guillot e t Raoult, 1984, simplifié). Les secteurs encadrés font l'objet d'une planche hors-texte, avec c a r t e géologique à 111 0 000.

Légende : a : chevauchement - b : faille - c : contact stratigraphique - d, e, f : pendage (respect. normal, fort, inverse) - t~ : gypses e t cargneu- les - t~ : couverture carbonatée (Trias carbo- n a t é seulement) - tq : quartzites du Werfénien - r : Permien - 5 : Gneiss du Sapey-Peisey - : Carbonifère d a t é d e la zone houillère - h : substratum antéper- mien non d a t é d e Vanoise.

Contacts majeurs:

,

$ : accident intra- briançonnais, e n t r e zone houillère e t Vanoise -

$ : limite orientale de l'Unité d e la Roche d e Mio

-

a : limite approximative e n t r e flanc normal (au Sud) e t flanc inverse d e l'Unité de Bellecôte.

que le contact e n t r e flanc inverse et flanc normal du pli couché d e Bellecôte est cartographiable (al, malgré une certaine imprécision, e t attribué à la phase 1. Je propose aussi d e rendre d e s charriages tardifs (phase 3) responsables d e certaines

complications locales (charriage d e 1'Aliet ; charriage d e la Vanoise sur la zone houil- lère e n t r e la Plagne e t Peisey).

J e dois préciser que l e découpage proposé (9'

,

c q , y , a , fig. 8) découle seulement des constatations faites sur la lithostratigraphie de la couverture permo-triasique ou sur ses contacts avec le "Carbonifèren (Guillot e t Raoult, 1984) : c'est la lithostrati- graphie de c e dernier que je dois d'abord décrire ici. Dans c e mémoire, l e t e r m e "Carbonifère" est remplacé p a r "Antépermien" ou a u t r e "substratumn. Comme Fabre (comm. orale) me l'a suggéré, t o u t e attribution d'âge à c e s terrains serait purement réductrice, en l'état d e s connaissances.

2 I P e s de G e n e t

1

I G 83 1 Echantillon. fig. 2 0

1

Vue. fig. 17 %2@3

k

, I ! f e 5 C r e u x Notrs

I

11

Fig. 9

-

Secteur de Plan R i M . Tupograpbie. Extrait d e la feuille

I.G.N.

Moûtiers

N o 4

S U D

à 1/10 000. Quadrillage kilométrique Lambert II. Localisation des

échantillons, d e s coupes, des paysages et des affleurements évoqués (11.1, e t

CHAPITRE II

.

PRINCIPAUX

SECTEURS D'ÉTUDE DE

LA

SÉRIE ANTÉPERMIENNE

11.1. PIAN RICHARD

11.1.1. Presentation du secteur

...

...

11.1.2. Les deux types de contact entre Trias et Antépermien

...

II.1.2.a. Contact anormal "récent" plan

...

JI.1.2.b. Contact stratigraphique f ? ) . .ancien

11.1.3. Structure du substratum antépermien : la série. et sa

polaritP

...

11.1.4. Description des termes de la série de Plan Richard

...

...

: roches vertes rubanees à épidote

qp. q1 : roches blanches quartzeuses feuilletées.

en barres dans €

...

q : cheminees de roches blanches quartzeuses feuilletées

....

...

SV : schistes albitiques vert pâle à patine rouille clair

n

/eV : filons de roches vertes à porphyroblastes feldspa-

thiques dans SV

...

n

: roche massive vert bleuté clair A porphyroblastes

...

noirs ou vert sombre d'actinote (gabbro)

q 2 : barre supérieure de roches quartzeuses

...

feuilletées blanches

U / q 2

...

2éme alinéa de la page

sn : schistes noirs

...

% : schistes gris

...

...

U /sN : si11 ou coulée dans les schistes noirs

n

2 : .gabbros' blancs du Val de Genêt

...

n

.

n

2. q2 8 discussion de leur position litho-

...

stratigraphique

. a ) Arguments pour en faire des formations antérieures

au dépôt des schistes noirs. p

.

59 . b) Autres solutions

envisageables. p

.

6 0

.

cl Synthése. p

.

60

.

...

11.1.5. Conclusions à l'étude de la série de Plan Richard

...

II.1.5.a. Nature des assises

II.1.5.b. Coupure majeure

...

JJ.1.5.c. Caracteres sratigraphiques de l'altération

...

11.2. POINTE DES CHARDES

...

11.2.1. Présentation du secteur

11.2.2. Les couvertures permienne et triasique

.

Travaux

antérieurs. discussion

...

...

11.2.3. Géométrie antéalpine du substratum

...

11.2.4. Corrélations chimiostratigraphiques

.

Conclusions

11.3. COL DE IA CHIAUPE

.

PRIOLIN

...

11.3.1. Présentation

.

Les contacts anormaux majeurs

11.3.2. Serie de la Roche de Mio

.

Le probleme de sa limite orientale

..

11.3.3. La série du flanc inverse

...

11.3.4. Le flanc normal

.

Problémes lies a sa delimitation

...

11.3.5. Description des "arkases" du Becqui Rouge et du Glacier de la

Chiaupe

.

Interprétations de leur position

...

A : roche8 grises massives d grain fin en bancs métriques.

A passees prasinitiques vert sombre décintétriques. et

intercalations schisteuses décimétriques rubanées

noir et vert pale

.

s : schistes noirs luisants.

A passées prasinitiques métriques i 0 et bandes

...

métriques vert pâle cinéritiques

11.3.6. Conclusions A l'étude du secteur

...

Fig. 10

-

Vue

sur Plan Richard (loc. fig. 9). Contact d u substratum antépermien et du Mas décollé.

q1 : roches claires quartzeuses feuilletées ; E : roches v e r t e s rubanées ;

ay

:

schistes vert pâle ; ii : gabbros ; m : brèche tectonique ;

t c ~

: cargneules ; t3-5 : dolomies noires ; t 6 ~ : calcaires gris ;

Ez

: éboulis vif.

Les assises antépermiennes (ql, e

,

SV et ii ) disparaissent sous la brèche tectonique

(m) surmontée p a r les terrains triasiques (tCG, t3-5 et tbA).

C e panorama montre une disharmonie t o t a l e e n t r e substratum antépermien et couverture triasique :

-

les assises antépermiennes sont ici verticales ainsi que le montre a u premier plan le litage vertical souligné p a r l e s filons d e quartz

(F).

-

le Trias est ployé en un synclinal couché vers l'Est dont l'axe NNW-SSE passe sous le symbole Ez. L e flanc inverse d e c e synclinal e s t mis en évidence p a r l a présence d e t 3 4 sur t 6 ~ en haut du dessin.