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Contexte
géologique
du lac En
rive droite du vallon du Torrent de Ségure, les deux lacs Lacroix ou
lacs de Ségure (Grand [2 383 m] et Petit [2 415 m]) se trouvent dans un environnement de
schistes lustrés"Les schistes lustrés se sont formés à partir de sédiments calcaires argileux, non-purs. Déposés au fond de l’océan, ces sédiments ont subi un métamorphisme et
comme ils sont riches en paillettes de mica, ils présentent un aspect lustré très caractéristique.
Les schistes lustrés sont d’anciennes formations de type flysch calcaire plus ou moins gréseux déposées sur la marge distale et au pied de la marge européenne, dans le domaine de la transition continent-océan et sur la lithosphère océanique (futures ophiolites). Ces roches ont subi le métamorphisme alpin HP-BT (Haute Pression - Basse Température) (faciès des schistes bleus) vers -60 Ma puis ont été rétromorphosés (rétrométamorphisme) dans le faciès des schistes verts (T<300°C) vers - 39 et -31 Ma.
(RENARD M, LAGABRIELLE Y, MARTIN E, RAFÉLIS M (2018) ; Éléments de Géologie, 16ème édition du Pomerol, Éditions Dunod pp431-439, 601, 605)." de la zone piémontaise.
Ces roches
témoignent de la présence du fond de l'océan Téthys ligure ou océan
liguro-piémontais; un océan profond de plus de 3 000 m, il y a 150 millions
d'années. Sur le plancher de cet océan"La croûte océanique est composée de basaltes, de gabbros et parfois de serpentinites. Plus lourde que la croûte continentale, sa densité est comprise entre 2,9 et 3. Son épaisseur varie entre 1 et 10 km."
(Fig. 1),
constitué d'ophiolites"Du grec ophis, serpent : associations de roches [essentiellement gabbro, serpentinite, basalte] ayant la texture d'écailles de serpent."
(association de
serpentinite"La serpentine ne constitue pas un minéral unique: c'est un ensemble de minéraux qui ont été regroupés sous ce nom général. Les serpentines résultent de l'hydratation de l'olivine, qui est un des minéraux composant la péridotite. La péridotite est la roche qui constitue la majeure partie du manteau terrestre. Lorsque la péridotite subit un métamorphisme avec hydratation, elle se transforme en une roche métamorphique nommée serpentinite. Les réactions chimiques qui transforment le minéral d'olivine en minéraux de serpentine, et de ce fait la roche de péridotite en roche de serpentinite, portent le nom de serpentinisation. La serpentinisation d'une péridotite donne une serpentinite.", de
gabbro"Constituant principal de la couche inférieure de la croûte océanique, le gabbro est une roche issue de la fusion partielle de la péridotite mantellique au niveau d'une dorsale océanique, tout comme le basalte. Mais contrairement à cette roche sortie rapidement de la dorsale, le gabbro a subi un refroidissement lent en profondeur. Ainsi, bien que de même composition, gabbro et basalte diffèrent. Le gabbro, dont la cristallisation est complète, est une roche plutonique. Le basalte dont le refroidissement a été rapide et la cristallisation incomplète est une roche volcanique." et de
basalte"Roche volcanique issus de la fusion partielle des péridotites du manteau, le basalte est un des constituants des ophiolites et de la croûte océanique."
essentiellement), différentes sortes de sédiments se déposaient. Parmi
eux se trouvaient des argiles"Du latin «argilla», argile, l'argile désigne une famille de minéraux, les silicates SiO44-, ou une particule dont la granulométrie (dimension) est inférieure à 4 microns.".
Lorsque l'océan qui s'était ouvert, il y a plus de 200 millions d'années
(Jurassique"Le Jurassique (entre -201 et -145 Ma) est une Période géologique du Mésozoïque ou Ère Secondaire qui doit son nom au Jura où des calcaires caractéristiques ont été trouvés.
Le système jurassique se subdivise en trois séries géologiques :
- Jurassique inférieur ou Lias,
- Jurassique moyen ou Dogger,
- Jurassique supérieur ou Malm."), a commencé à se refermer, il y a 80 millions d'années,
puis a disparu totalement par subduction"La subduction (latin subductio, action de tirer sur le rivage) est le processus par lequel une plaque tectonique s'incurve et plonge sous une autre plaque. Si c'est une plaque océanique qui disparait sous une plaque continentale, alors elle s'enfoncera jusqu'au manteau. Si c'est une plaque continentale qui est subduite sous une autre plaque continentale, alors il y aura arrêt de la subduction, collision continental, chevauchement, augmentation de l'épaisseur de la croûte et formation d'une chaîne de montagnes (orogénèse)." de sa
lithosphère"La lithosphère (du grec lithos, pierre et sphaera, sphère) désigne l'enveloppe rigide et externe de la Terre. Avec une épaisseur de 100 km, elle comprend la croûte terrestre et une partie du manteau supérieur. Elle se subdivise en plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. La lithosphère, rigide, repose directement sur l'asthénosphère, solide mais ductile.",
il y a 65 millions d'années (Crétacé"Du latin « cretaceus », « qui contient de la craie », le Crétacé est ainsi nommé en se référant aux vastes dépôts crayeux marins datant de cette époque et que l’on retrouve en grande quantité en Europe, notamment dans le Nord de la France. Le Crétacé (entre -145 et -66 Ma) est la dernière Période du Mésozoïque ou Ère secondaire."), ces argiles"Du latin «argilla», argile, l'argile désigne une famille de minéraux, les silicates SiO44-, ou une particule dont la granulométrie (dimension) est inférieure à 4 microns."
se sont enfoncées sous le continent africain, où la majeure partie a été engloutie à jamais dans les profondeurs de l'asthénosphère"L'asthénosphère (du grec : astheneia, sans force, sans résistance et sphaera, sphère) est une partie "sans force", "sans résistance", c'est à dire ductile, du manteau terrestre. Elle se situe juste sous la lithosphère et se prolonge jusqu'au manteau inférieur. Elle commence à l'isotherme 1 350°C, vers 100 km de profondeur, où la température est nécessaire et suffisante pour rendre ductile les péridotites qui la composent. Elle s'achève vers 660 km au-dessous de la surface de la Terre, où la température atteint 1 630°C. Par la présence de ce gradient thermique et des températures supérieures ou égales à 1 350°C, l'asthénosphère est animée de lents courants de convection, associés aux mouvements des plaques de la lithosphère.". Seule une petite partie
a pu plonger jusqu’à 50 km au-dessous de la surface terrestre avant d’être exhumée, puis déformée, plissée,
charriée"Le charriage est un mouvement tectonique qui transporte de grands ensembles de roches au-dessus d'une autre masse rocheuse, sur plusieurs dizaines ou centaines de kilomètres." sur la
marge continentale"Une marge continentale est une bordure immergée d'un continent. Elle est constituée de lithosphère continentale en contact avec de la lithosphère océanique. On distingue les marges continentales passives dues à une rupture de la lithosphère continentale par arrachement (processus de rifting et d'océanisation) et les marges continentales actives dues à une subduction de la lithosphère océanique sous la lithosphère continentale." européenne durant la collision Europe-Afrique. Avec les fortes températures et pressions qui règnent à
ces profondeurs, ces roches ont subi un métamorphisme"Le métamorphisme (du grec metá, au-delà, après et morphế, forme) désigne
"l'ensemble des transformations subies par une roche (sédimentaire, magmatique ou métamorphique) sous l'effet de modifications des conditions de température, de pression, de la nature des fluides et, parfois, de la composition chimique de la roche. Ces transformations, qui peuvent être minéralogiques, texturales, chimiques ou encore structurales, amènent à une réorganisation des éléments dans la roche et à une recristallisation des minéraux à l'état solide."
Christian Nicollet (2010) « Métamorphisme et géodynamique », Paris, Dunod, coll. « Sciences Sup », février 2010" :
en se mêlant à d'autres roches, notamment des ophiolites"Du grec ophis, serpent : associations de roches [essentiellement gabbro, serpentinite, basalte] ayant la texture d'écailles de serpent.",
ces argiles"Du latin «argilla», argile, l'argile désigne une famille de minéraux, les silicates SiO44-, ou une particule dont la granulométrie (dimension) est inférieure à 4 microns."
sont devenues des schistes lustrés"Les schistes lustrés se sont formés à partir de sédiments calcaires argileux, non-purs. Déposés au fond de l’océan, ces sédiments ont subi un métamorphisme et
comme ils sont riches en paillettes de mica, ils présentent un aspect lustré très caractéristique.
Les schistes lustrés sont d’anciennes formations de type flysch calcaire plus ou moins gréseux déposées sur la marge distale et au pied de la marge européenne, dans le domaine de la transition continent-océan et sur la lithosphère océanique (futures ophiolites). Ces roches ont subi le métamorphisme alpin HP-BT (Haute Pression - Basse Température) (faciès des schistes bleus) vers -60 Ma puis ont été rétromorphosés (rétrométamorphisme) dans le faciès des schistes verts (T<300°C) vers - 39 et -31 Ma.
(RENARD M, LAGABRIELLE Y, MARTIN E, RAFÉLIS M (2018) ; Éléments de Géologie, 16ème édition du Pomerol, Éditions Dunod pp431-439, 601, 605).".
Les schistes lustrés"Les schistes lustrés se sont formés à partir de sédiments calcaires argileux, non-purs. Déposés au fond de l’océan, ces sédiments ont subi un métamorphisme et
comme ils sont riches en paillettes de mica, ils présentent un aspect lustré très caractéristique.
Les schistes lustrés sont d’anciennes formations de type flysch calcaire plus ou moins gréseux déposées sur la marge distale et au pied de la marge européenne, dans le domaine de la transition continent-océan et sur la lithosphère océanique (futures ophiolites). Ces roches ont subi le métamorphisme alpin HP-BT (Haute Pression - Basse Température) (faciès des schistes bleus) vers -60 Ma puis ont été rétromorphosés (rétrométamorphisme) dans le faciès des schistes verts (T<300°C)
entre - 39 et -31 Ma.
(RENARD M, LAGABRIELLE Y, MARTIN E, RAFÉLIS M (2018) ; Éléments de Géologie, 16ème édition du Pomerol, Éditions Dunod pp431-439, 601, 605)." se sont ainsi formés à partir de sédiments calcaires"Du latin « calcarius », calcaire, chaux, les calcaires sont des roches sédimentaires, tout comme les grès ou les gypses, facilement solubles dans l'eau, composées majoritairement de carbonate de calcium CaCO3."
argileux, non-purs. Déposés au fond de l’océan, ces sédiments ont subi un métamorphisme et présentent
de cette façon une patine"De l’italien « patina », vert-de-gris, la patine est l’altération par transformation chimique, à la surface d’une
roche. Une cassure fraîche, effectuée par un marteau, par exemple, n’a pas la même couleur, ni le même aspect
qu’une cassure qui a été soumise quelques temps aux intempéries." luisante. Ces roches ont subi le métamorphisme alpin HP-BT (Haute Pression - Basse Température) (faciès"Les faciès (du latin « facies », aspect) et gradients métamorphiques couvrent l’ensemble des conditions de température et de pression possibles pour des roches à l’état solide sur Terre. Selon le diagramme P=f(T), le gradient métamorphique est la succession des faciès métamorphiques rencontrés le long d’un gradient géothermique donné. On distingue notamment :
- le gradient HP-BT, Haute Pression - Basse Température, typique de la subduction (Alpes), et dont la glaucophane Na2(Fe,Mg)3Al2[Si8O22](OH) est le minéral caractéristique (faciès des schistes bleus),
- le gradient PI-TI, Pression Intermédiaire - Température Intermédiaire, typique de la chaîne varisque (Vosges, Massif Armoricain, Massif Central),
- le gradient HT-BP, Haute Température - Basse Pression, typique du rifting Crétacé des Pyrénées." des schistes bleus"Les schistes bleus ou schistes à glaucophane
forment un ensemble de roches métamorphiques caractérisées par la présence d'un minéral bleu, la glaucophane. Les schistes bleus sont les marqueurs d'un métamorphisme de « Haute Pression - Basse Température »
(HP-BT) typiques de la partie élevée des zones de subduction).") vers -60 Ma
(millions d'années) puis ont été rétromorphosées (rétrométamorphisme"Le rétrométamorphisme, ou « rétromorphose », ou encore métamorphisme « régressif » ou « rétrograde », correspond à un réajustement minéralogique d’une roche métamorphique auparavant enfouie à grande profondeur, au cours d'un processus d'exhumation. La roche qui avait été métamorphisée en s’enfonçant dans les profondeurs de la Terre, subit une sorte de métamorphisme à l’envers lors de son retour vers la surface. Comme la pression et/ou
la température diminuent, la roche repasse en sens inverse les étapes de cristallisation franchies lors de la phase d'enfouissement. Elle conserve cependant, sous forme d'associations minéralogiques, la mémoire des conditions de température et/ou de pression plus élevée.") dans le faciès"Les faciès (du latin « facies », aspect) et gradients métamorphiques couvrent l’ensemble des conditions de température et de pression possibles pour des roches à l’état solide sur Terre. Selon le diagramme P=f(T), le gradient métamorphique est la succession des faciès métamorphiques rencontrés le long d’un gradient géothermique donné. On distingue notamment :
- le gradient HP-BT, Haute Pression - Basse Température, typique de la subduction (Alpes), et dont la glaucophane Na2(Fe,Mg)3Al2[Si8O22](OH) est le minéral caractéristique (faciès des schistes bleus),
- le gradient PI-TI, Pression Intermédiaire - Température Intermédiaire, typique de la chaîne varisque (Vosges, Massif Armoricain, Massif Central),
- le gradient HT-BP, Haute Température - Basse Pression, typique du rifting Crétacé des Pyrénées." des schistes verts"Le faciès des schistes verts correspond à une zone de températures et de pressions moins élevées que le faciès des schistes bleus. Il est caractérisé par la présence de chlorite et d’épidote (verdâtres) qui confèrent une couleur verte à ces schistes." (T<300°C)
entre - 39
et -31 Ma.
(4) (Fig. 2)
Ces
schistes lustrés"Les schistes lustrés se sont formés à partir de sédiments calcaires argileux, non-purs. Déposés au fond de l’océan, ces sédiments ont subi un métamorphisme et
comme ils sont riches en paillettes de mica, ils présentent un aspect lustré très caractéristique.
Les schistes lustrés sont d’anciennes formations de type flysch calcaire plus ou moins gréseux déposées sur la marge distale et au pied de la marge européenne, dans le domaine de la transition continent-océan et sur la lithosphère océanique (futures ophiolites). Ces roches ont subi le métamorphisme alpin HP-BT (Haute Pression - Basse Température) (faciès des schistes bleus) vers -60 Ma puis ont été rétromorphosés (rétrométamorphisme) dans le faciès des schistes verts (T<300°C) vers - 39 et -31 Ma.
(RENARD M, LAGABRIELLE Y, MARTIN E, RAFÉLIS M (2018) ; Éléments de Géologie, 16ème édition du Pomerol, Éditions Dunod pp431-439, 601, 605).",
qui prédominent dans la partie EST du Queyras, en frontière avec
l'Italie et qui est parfois nommée "Queyras schisteux",
imperméabilisent les sols, les engorgent d'eau et provoquent ainsi des
glissements de terrain et des coulées de boue.
Fig. 1
Représentation schématique des différences entre les croûtes océanique
et continentale
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Fig. 2
Diagramme Pression - Température des faciès et gradients métamorphiques
(très simplifié d'après 4)
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Les faciès (du latin « facies »,
aspect) et gradients métamorphiques couvrent l’ensemble des
conditions de température et de pression possibles pour des roches à
l’état solide sur Terre. Sont regroupées en faciès, les roches qui
ont subi un métamorphisme dans des conditions physiques voisines
(pressions, profondeurs, températures) et ceci quelle que soit la
composition en minéraux de ces roches. Selon le diagramme P = f (T), le gradient
métamorphique est la succession des faciès métamorphiques rencontrés
le long d’un gradient géothermique"La température s'élève avec la profondeur en moyenne de 1°C tous les 30 m, soit 30°C/km : c'est le gradient géothermique. Mais dans les zones de subduction, où les roches enfouies transportent du « froid », ce gradient descend jusqu’à 6°C/km. Inversement, dans les zones d’accrétion (dorsales, rifts), où les roches exhumées transportent du « chaud », il s’élève jusqu’à 50°C/km." donné. On distingue notamment :
- le gradient HP-BT, Haute Pression - Basse Température, typique de la subduction (comme
dans le Queyras), et dont la glaucophane Na2(Fe,Mg)3Al2[Si8O22](OH)
est le minéral caractéristique (faciès des schistes bleus),
- le gradient PI-TI, Pression Intermédiaire - Température Intermédiaire, typique de la chaîne varisque (Vosges, Massif Armoricain, Massif Central),
- le gradient HT-BP, Haute Température - Basse Pression, typique du rifting Crétacé des Pyrénées.
Ce diagramme montre clairement que dans les zones de subduction"La subduction (latin subductio, action de tirer sur le rivage) est le processus par lequel une plaque tectonique s'incurve et plonge sous une autre plaque. Si c'est une plaque océanique qui disparait sous une plaque continentale, alors elle s'enfoncera jusqu'au manteau. Si c'est une plaque continentale qui est subduite sous une autre plaque continentale, alors il y aura arrêt de la subduction, collision continental, chevauchement, augmentation de l'épaisseur de la croûte et formation d'une chaîne de montagnes (orogénèse).", où les roches
ensevelies transportent du « froid », l'enfouissement doit être
profond pour que les températures soient très hautes (gradient HP-BT).
A contrario, dans les zones d’accrétion (dorsales"Une dorsale océanique est un relief sous-marin composé d'une crête axiale, qui culmine vers -2 500 m et de pentes très douces qui conduisent, en plusieurs centaines de kilomètres, vers des plaines abyssales dont la profondeur se situe aux alentours de -4 000 m. Tout le long de l'axe de la dorsale, de la lithosphère océanique nouvelle se forme par apport de basalte MORB (Middle Oceanic Ridge Basalt, basalte issu du milieu de l'arrête océanique) et transformation de péridotite asthénosphérique (ductile) en péridotite lithosphérique (rigide).", rifts"Un rift (anglais rift, crevasse) se compose d’un fossé d’effondrement allongé (graben, en allemand), bordé par deux « épaules ». Ses dimensions atteignent quelques dizaines de kilomètres de large pour plusieurs centaines de kilomètres de long. C’est un lieu d’amincissement crustal (croûte) et de subsidence. Comme la lithosphère s'amincit, le rifting peut être le stade initial qui conduira à la rupture lithosphérique, puis à la formation d'une dorsale et à la naissance d'un océan. Les deux moitiés du rift deviendront alors les deux marges continentales du nouvel océan.
Souvent les rifts se disposent en bordure ou à l’aplomb de points chauds (Afars, Islande). La subsidence initiale est souvent très importante. Pour l’exemple, le lac Baïkal, en Sibérie, contient en plus de la couche d’eau de 1 800 m, une couche de sédiments d’une épaisseur de plusieurs kilomètres. Au niveau d’un rift, qui est une zone d’accrétion le gradient géothermique peut atteindre 50°C/km (5°C/100m)."), où les roches exhumées transportent du « chaud »,
les températures sont très élevées, même à faible profondeur
(gradient HT-BP).
Les schistes lustrés, les gabbros, les basaltes du Queyras ont subi
le métamorphisme alpin HP-BT (Haute Pression - Basse Température) (faciès des
schistes bleus) vers -60 Ma (millions d'années) puis ont été
rétromorphosés dans le faciès des schistes verts (T<300°C) entre - 39 et -31 Ma
(4).
En toute rigueur, ces gabbros et basaltes ainsi métamorphisés doivent
être nommés respectivement métagabbros et métabasaltes.
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N°1 d’après le site GEOL-ALP
www.geol-alp.com de Maurice GIDON,
Copyright ©
N°2 Marcel LEMOINE, Pierre TRICART (1988)
« Queyras: un océan il y a 150 millions d'années »
Éditions
du BRGM
N°2' Pierre TRICART, Marcel LEMOINE (2013)
« À la découverte de la géologie des sentiers du Queyras »
Éditions du BRGM
N°3 Marcel LEMOINE,
Pierre de GRACIANSKY, Pierre
TRICART (2000)
« De
l'océan à la chaîne de montagnes. Tectonique des plaques dans les
Alpes »
Édition
Gordon breach, Collection Géosciences
N°4 RENARD M, LAGABRIELLE Y, MARTIN E, RAFÉLIS M (2018)
« Éléments de Géologie, 16ème édition du Pomerol » ; Éditions Dunod pp431-439, 601, 605
N°5 d’après le site GEOL-ALP
www.geol-alp.com de Maurice GIDON, Copyright ©
N°6 d’après le site GEOL-ALP
www.geol-alp.com de Maurice GIDON, Copyright ©
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