Fluage de la racine partiellement fondue des chaines de montagnes

La partie profonde des chaines de montagnes recèle encore bien des secrets. Il est néanmoins possible d’étudier l’évolution de la racine des anciennes chaines qui ont été exhumées à la surface comme c’est le cas pour la chaine varisque qui traversait l’Europe entre 400 et 300 Ma produite par la collision entre les continents Gondwana et Laurussia (respectivement aujourd’hui, l’Afrique et l’Eurasie-Amérique du Nord). La synthèse des données sur la structure, la composition et l’enregistrement temporel de cette racine varisque exposée dans le Massif Central Français indique le rôle prédominant de roches partiellement fondues, peu denses et faiblement résistantes, lors de toutes les étapes de l’évolution de cette ancienne chaine de montagne. Le début de cette fusion permet la remontée vers la surface de la croûte continentale préalablement entrainée en profondeur dans la zone de contact entre les continents. La racine partiellement fondue favorise ensuite le fluage sous son propre poids de la croûte épaissie de la chaine de montagnes, ce qui engendre la formation d’un plateau continental du même type que celui du Tibet ou des Andes aujourd’hui. Enfin, elle accompagne l’effondrement de la chaine de montagne pour finir comme la région du Basin and Range à l’Ouest de l’Amérique du Nord ou le domaine Egéen. Lors de cette évolution de près de 100 millions d’années, des magmas s’échappent de la racine fondue pour former des plutons plus haut dans la croûte et des volcans à la surface, ce qui redistribue les éléments chimiques au sein de la chaine de montagnes et en concentre certains sous la forme de minéralisations.

Evolution de la chaine Varisque entre 420 et 300 Ma. La convergence des continents Gondwana (Afrique actuelle) et Armorica (Massif Armoricain) au sud de la marge du Laurussia (Europe du Nord) est accommodée par la subduction d’un Océan Médio-Européen (a) puis par la marge continentale amincie du Gondwana entrainée dans la subduction (b). La fusion partielle des roches enfouies les rend plus légères et moins résistantes, ce qui permet leur exhumation vers la surface pour construire la chaine Varisque (c) et engendre la formation d’un plateau orogénique par fluage sous l’effet de la gravité (d). Le retrait vers le Sud de la plaque plongeante entraine l’effondrement de la chaine de montagne et l’exhumation de sa racine qui forme de vastes dômes sous des failles de détachement (e).

Contact. Olivier Vanderhaeghe; GET Université Paul Sabatier, équipe TIL

Sources :

Vanderhaeghe O., Laurent O., Gardien V., Moyen J.-F., Gebelin A., Chelle-Michou C., Couzinié S., Villaros A., Bellanger M. (2020). Flow of partially molten crust controlling construction, growth and collapse of the Variscan belt: the geological record of the French Massif Central. Bulletin de la Société Géologique de France. 10.1051/bsgf/2020013https://www.bsgf.fr/articles/bsgf/pdf/forth/bsgf190026.pdf

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