Stage de géologie dans les Alpes : explication géologique de la création de la chaîne des Alpes

Stage de géologie

I- Mardi 09 octobre

1) Prélude

Ce voyage permettra d’étudier la géologie alpine à différentes échelles : éléments chimiques, minéraux, roches, affleurements et paysages.

Affleurement : roche dont on est certain de l’origine (qui n’a pas bougé depuis sa création)

Le but de ce voyage est d’étudier l’origine, la formation, la composition et l’histoire des roches ; dans le but de comprendre l’histoire des Alpes et de relier cette histoire à un modèle géologique.

2) Arrêt « flysch »

On remarque (Cf. L-G p.3 ; 1) des couches rocheuses, organisées en strates diagonales. On appelle pendage l’angle formé entre ces strates et l’horizontale. Ces strates (sédimentaires par définition) répondent au principe de superposition.

Principe de superposition : lors du dépôt de sédiments, les roches les plus âgées se retrouvent en dessous.

Ces couches sont constituées de deux roches :

        - Une roche schisteuse (mille-feuille), grise, qui réagit de manière négligeable avec         l’acide mais qui réagit tout de même un peu.

        - Une roche hétérogène constituée de grains sableux et d’un ciment qui les lie.

En utilisant la clé de détermination (Cf. GP p.12-13), on en déduit que ces deux roches sont respectivement du schiste et du grès. Or, ces deux roches sont des roches sédimentaires détritiques, c’est-à-dire qu’elles proviennent de l’érosion d’autres roches, affleurements ou montagnes. On appelle flysch la superposition de couches de grès et de schiste. Le flysch date d’il y a environ 65 millions d’années (Tertiaire).

 L’érosion est un des mécanismes de la disparition des reliefs. Elle se déroule sur trois zones :[pic 1]

-la zone d’arrachage (les roches se fracturent notamment grâce aux vents, aux frottements,  à l’eau ; qui transportent les éléments chimiques et les petites roches ; ou à la gélifraction, c’est-à-dire l’alternance entre gel et dégel ; qui arrache les grosses parties de roche
-la zone de transportation
-la zone d’accumulation (vallée, lacs, torrents)

Il faut aussi noter que le schiste réagit légèrement à l’acide, ce qui signifie donc la présence de calcaire. Or, le calcaire provient du calcium, qu’on retrouve dans les coquillages de la mer.

Ainsi, l’ancien paysage Alpin (il y a 65 millions d’années) était constitué d’un bassin d’accumulation pour les sédiments qui était donc une mer. Cet affleurement était donc situé dans un bassin marin mais près du bord. Aujourd’hui, le bassin a été soulevé.

On remarque aussi qu’il y a de nombreuses couches. On peut donc se demander pourquoi n’y a-t-il pas que deux couches, une de grès et une de schiste. Ceci s’explique par le granuloclassement, c’est-à-dire le triage des roches par poids. En effet, lors des avalanches marines, les roches sont perturbées et les plus lourdes se retrouvent en dessous. Le grand nombre de couches s’explique donc par plusieurs avalanches marines.

3) Massif du Combeynot

Observation de trois roches différentes :

¤ 1ère roche :[pic 2]

Cette roche est du granite (quartz et deux feldspath différents). C’est une roche magmatique plutonique qui résulte du refroidissement lent d’un magma en profondeur.

¤ 2ème roche : 

Cette roche est une roche foliée (alternance de lits). On y observe les mêmes cristaux que pour le granite, mais rangés. Il s’agit donc de gneiss. Le gneiss est une roche métamorphique, qui s’est donc formée encore plus en profondeur que le granite, avec une pression plus intense. (Cf. L-G p.13 ; 3-gauche)

Métamorphisme : le métamorphisme est une transformation à l’état solide d’une roche. La roche d’origine devient une roche métamorphisée, sous l’effet notamment de la variation de pression ou de température. Ces transformations peuvent altérer la roche ou ses minéraux. Dans tous les cas, la composition chimique reste la même (à l’exception de l’eau qui peut être ajoutée ou retirée)

¤ 3ème roche

Cette roche est du gneiss mais elle est traversée par une ligne de granite clair (sans micas) (Cf. L-G p.13 ; 3-droite). Cette roche est appelée migmatite. Il s’agit d’une roche plutonique métamorphique qui résulte de la fusion partielle du gneiss en profondeur.

Ainsi, le massif du Combeynot présente des roches de la croûte continentale : le granite et le gneiss. Mais on peut aussi y voir du gneiss traversé par du granite clair (granite d’anatexie). Il s’agit de migmatite, qui résulte de la fusion partielle du gneiss. Or, selon le diagramme pression température (Cf. GP p.15 ; milieu-droite), il faut atteindre au moins 40km de profondeur pour permettre la formation de cette roche. Cette profondeur est inhabituelle à la croûte continentale, mais on la retrouve néanmoins en région montagneuse.

Cependant, comment est-il possible de voir cette migmatite si elle est censée être à 40km de profondeur ? Cela s’explique par l’isostasie, c’est-à-dire la remontée de la racine crustale permise par l’érosion des couches supérieures

Il y a donc eu une collision entre deux plaques (la plaque Africaine et la plaque Européenne) pour former la chaîne des Alpes. La migmatite provient d’une ancienne chaîne de montagne qui était située à la place des Alpes : la chaîne varisque (ou hercynienne). La migmatite est un marqueur pétrographique, c’est-à-dire une preuve enregistrée dans la roche, de la collision

4) Massif du Galibier

Le long de la route, on remarque de nombreux affleurements composés de roches différentes.

[pic 3]

Au niveau du torrent, on remarque de la cargneule, c’est-à-dire une roche composée de gypse et de dolomie (calcaire et magnésium). On retrouve généralement ces roches dans les mers peu profondes. Ainsi, il y a 200 millions d’années, les Alpes étaient une mer peu profonde. Au niveau de la falaise du parking, on observe une application du principe de recoupement.

Principe de recoupement : si une roche est traversée par une autre, alors la roche extérieure est la plus ancienne. En effet, la roche la plus jeune s’est formée dans une fissure de l’ancienne roche.

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