Le massif des Alpes © Gorilla, Adobe Stock
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Comment les ophiolites alpines nous documentent-elles sur l’ouverture océanique ?

Question/RéponseClassé sous :Géologie , alpes , océan
 

Dans les Alpes, certaines roches témoignent de l'ouverture d'un océan avant l'épisode de collision qui a donné naissance à la chaîne de montagnes. Ces roches sont ce que l'on appelle des ophiolites. Ces fragments de lithosphère océanique ont été charriés sur la croûte continentale et sont désormais accessibles aux scientifiques. Les ophiolites permettent de mieux comprendre les processus liés à l'ouverture océanique et particulièrement à celle de l'océan alpin, la Téthys alpine.

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Les ophiolites des Alpes, comme celles de Corse et de l'Apennin, sont de type LOT (ophiolites de type lherzolitique). Elles sont regroupées sous le terme d'ophiolites liguro-piémontaises.

Un océan avant les Alpes

En se promenant dans les massifs alpins, et en particulier sur le Chenaillet, vous pourrez facilement découvrir ces roches de couleur verte ou ces basaltes en coussin de forme ronde. Il s'agit des roches composant le complexe ophiolitique alpin qui témoignent de la présence d'une ancienne lithosphère océanique avant la formation du massif montagneux. Ces successions lithologiques permettent d'avoir un aperçu de la composition et de l'architecture de la croûte océanique de la Téthys alpine, un petit océan qui s'est ouvert au Jurassique moyen en même temps que l'Atlantique central, entre les continents européen et africain.

Les roches composants le complexe ophiolitique des Alpes sont des péridotites serpentinisées, des gabbros, des filons et des basaltes. Ces roches composaient à l'origine une croûte océanique mise en place durant le développement d'un petit océan nommé Téthys alpine. La majeure partie du socle océanique de cet océan a disparu dans la subduction du Crétacé qui a précédé la collision continentale et la formation des Alpes. Il ne reste aujourd'hui que quelques fragments de cette ancienne croûte océanique, charriés sur la croûte continentale grâce au processus d'obduction.   

Les ophiolites du Chenaillet font partie du massif du Queyras dans les Alpes. © Morgane Gillard

Particularité et nature des ophiolites alpines

Le complexe ophiolitique des Alpes est caractéristique d'une ouverture océanique peu magmatique. Contrairement à des ophiolites de type harzburgitique (HOT) comme en Oman, les ophiolites de type LOT des Alpes ne présentent que très rarement la succession lithologique typique d'une croûte océanique magmatique : péridotites, gabbros, filons, basaltes (de bas en haut). Même si toutes ces roches sont présentes dans les Alpes, les complexes filoniens sont extrêmement rares et les gabbros des ophiolites alpines ne forment jamais une couche continue et sont plutôt présents sous forme de corps volumineux isolés.

Autre particularité des ophiolites alpines, la présence dans ces corps gabbroïques de zones de cisaillement de haute température qui témoignent d'une intense déformation au moment de leur mise en place dans le domaine océanique. En l'absence de complexe filonien, on observe ainsi que les basaltes reposent directement sur les gabbros, voire sur les roches du manteau (péridotites). Cette architecture définit une croûte océanique extrêmement fine et ayant une composante magmatique très faible. Par moment, les ophiolites montrent un contact direct entre les sédiments océaniques et le manteau serpentinisé, témoignant d'une absence totale de magma.

Le résultat principal de l'observation des ophiolites alpines est que l'océan alpin était associé à un système d'accrétion peu voire très peu magmatique, avec des chambres magmatiques largement déconnectées. Mais l'observation en détail de ces roches a mis en lumière d'autres processus mis en jeu durant l'ouverture de cet océan.

Dans les Alpes, basaltes en coussins du Chenaillet. © Florent Figon, Flickr, CC by-sa 2.0

Mise en évidence du système d’exhumation mantellique

La présence de péridotites serpentinisée indique que les roches du manteau ont été mises en contact avec de l'eau de mer (processus de serpentinisation). Mais comment ces roches normalement profondes ont-elles pu arriver en surface au niveau du fond océanique ? Certains détails des ophiolites donnent la réponse. Entre les basaltes et le substratum (gabbros ou serpentinites) se trouve presque toujours un niveau plus ou moins épais de brèches tectoniques enrobées dans un ciment calcaire. Il s'agit des ophicalcites.

Les ophicalcites représentent les restes du « paléo-fond océanique », c'est-à-dire l'interface entre le socle océanique et les tous premiers sédiments déposés dessus. Les brèches tectoniques ainsi cimentées (gouges et cataclasites) sont typiques d'une zone de faille. Elles indiquent que le manteau serpentinisé a été exhumé le long de grandes failles, dites « failles de détachement », mettant ainsi en lumière un processus essentiel de l'accrétion océanique peu magmatique et du développement des marges passives pauvres en magma.

Ces caractéristiques ont été retrouvées sur d'autres marges actuelles, comme Ibérie-Terre Neuve par exemple, ou au niveau de dorsales océaniques lentes comme la dorsale médio-atlantique ou la dorsale sud-ouest indienne, faisant des ophiolites alpines une référence en ce qui concerne l'ouverture océanique peu magmatique.

Autre vue des ophiolites du Chenaillet. © Florent Figon, Flickr, CC by-sa 2.0
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