G5 - Étude de quelques grands ensembles structuraux français
Connaissances de premier ordre indispensables Capacités exigibles
Outre les Alpes, la France métropolitaine montre quelques grands ensembles structuraux : autres chaines de montagnes récentes, bassins sédimentaires, massifs anciens.
1. Les massifs anciens
Un massif ancien est un vestige à l’affleurement d’une histoire tectono-métamorphique plus ancienne : une collision après fermeture de domaines océaniques. Outre leur couverture sédimentaire paléozoïque, et les roches magmatiques et métamorphiques formées lors de l’orogenèse varisque, les massifs anciens incluent une croûte continentale antérieure au Paléozoïque, formée lors des orogenèses cadomiennes (fin du Protérozoïque) voire même icartienne (- 2 Ga). L’orogenèse varisque participe à un évènement géologique mondial qui est la formation d’un super-continent, la Pangée, (dont la dislocation ultérieure est liée à l’ouverture de l’océan alpin). Les objets géologiques visibles à l’affleurement, bien que différents de ceux observés dans les Alpes, permettent aussi d’accéder à l’histoire de cette chaîne. On y trouve ainsi notamment des témoins d’une lithosphère océanique (le complexe leptyno-amphibolique), des reliques éclogitiques (témoins d’une subduction) et des paragenèses de haute température associées à la phase de collision. L’étude des déformations montre que la phase de raccourcissement et d’épaississement a été suivie d’une phase d’extension, correspondant au démantèlement de la chaîne. Cette phase d’extension est liée à la genèse d’un grand nombre de bassins houillers français (sillon houiller du Massif central, notamment). Le réajustement isostatique consécutif à la pénéplanation des reliefs varisques a fait affleurer de nombreux plutons, témoins des différentes étapes de l’histoire de la chaîne.
2. Les massifs récents autres que les Alpes
Deux autres chaînes de montagnes récentes que les Alpes peuvent être repérées sur le territoire métropolitain. Le Jura constitue la partie la plus externe du prisme orogénique alpin. Sous l’influence de la poussée alpine, transmise par le bassin molassique, la couverture jurassienne s’est décollée au niveau du Trias salifère (couche savon) et s’est déformée (plis en plats et rampes ; relief conforme).
Les Pyrénées constituent une chaîne de montagnes récente sans suture ophiolitique, c'est-à-dire une chaîne intracontinentale, dont la tectonique est un peu antérieure à celles des Alpes. Leur formation est étroitement liée à l’ouverture du Golfe de Gascogne et sans doute à la migration de l’Ibérie (à laquelle on rattache le Briançonnais alpin) vers le Nord
3. Les bassins sédimentaires
Un bassin sédimentaire est une dépression à fond peu accidenté où s’accumulent sur une épaisseur conséquente, des sédiments qui par diagénèse forment des roches sédimentaires.
Le Bassin de Paris comprend environ 3000 m d’épaisseur de terrains post-carbonifères discordants sur des massifs anciens. Les dépôts forment de vastes auréoles concentriques constituées par un empilement de strates à pendage quasi-nul. La présence de biseaux entre les limites d’affleurement traduit l’existence de transgressions au Mésozoïque et au Cénozoïque. La subsidence ayant permis l’accumulation des sédiments a débuté au Permien, lors d’une phase d’extension qui a suivi l’orogénèse varisque. Elle s’interrompt au Cénozoïque en relation avec l’orogenèse alpine.
Par-delà leur unité, les bassins sédimentaires présentent des variations dans leur morphologie, leur structure profonde, leur origine et les modalités de leur subsidence. On distingue quatre grands types de bassins sédimentaires dans les zones émergées : les bassins intracontinentaux (Bassin de Paris) dont les limites sont stratigraphiques, les grabens (Fossé rhénan) limités par des failles normales, les bassins flexuraux d’avant-chaîne (bassin molassique), chevauchés par la chaîne et les bassins en transtension (= pull-apart), au niveau d’un relai entre failles décrochantes comme les bassins houillers du Massif Central. Certains bassins, comme le Bassin aquitain, peuvent être mixtes (bassin intracontinental au Nord, et bassin flexural des Pyrénées au Sud).
4. Les îles océaniques françaises
Les îles océaniques sont des édifices géologiques issus d’un processus magmatique, dans un contexte géodynamique donné, ancien mais encore actif. La Réunion est un volcan récent de point chaud, au cours de l’Océan indien. Elle comprend un volcan inactif, le Piton des Neiges (actif de – 2 Ma à – 12 ka) et un volcan actif, le Piton de la Fournaise. Celui-ci présent un volcanisme effusif, qui n’est pas sans risque cependant, car il est susceptible de générer des avalanches de débris. Les Antilles font partie de l’arc volcanique de la zone de subduction de la plaque Nord-américaine sous la plaque caraïbe. La Guadeloupe montre deux parties, appartenant à deux arcs distincts, l’un oriental et ancien ( Eocène – Oligocène), l’autre occidental et récent, encore actif. Plus au Sud, à La Martinique, les deux arcs convergent. L’existence de ces deux arcs traduit un transfert du front de subduction d’Est en Ouest. Les Antilles constituent des zones de fort aléa sismique et volcanique.
Pour la France métropolitaine, l’étude des exemples retenus dans le programme sera majoritairement effectuée sur la carte de France au millionième (dernière édition en cours) qui demeure le seul document dont la connaissance est exigible.
Ni la structure, ni l’histoire des massifs anciens ne sont à mémoriser. On se limite à les identifier sur la carte au millionième en les reliant aux cycles orogéniques concernés.
La structure des chaines autres que les Alpes n’est pas étudiée ; on se limite à les identifier sur la carte au millionième en les reliant aux cycles orogéniques concernés.
En s’appuyant sur l’exemple analysé en TP, on élargit à d’autres bassins pour montrer l’unité et la diversité des phénomènes (on se limite aux bassins parisien et aquitain et au fossé rhénan).
Les seules connaissances exigibles sont celles établies dans les parties précédentes, y compris celles traitées en première année.
Savoir analyser un contexte géologique en croisant différentes références connues ou fournies ;
On se limite aux trois iles suivantes : Guadeloupe, Martinique, Réunion.
