Cette sortie organisée par François Fuentes et géologie présentée  par Geneviève  Barbier a permis aux 12 personnes présentes du cercle de pouvoir observer de près les ophiolites de Chamrousse et d’appréhender une histoire géologique très ancienne datant de l’ère primaire (Paléozoïque) .

Lacs Robert …Au fond la Chartreuse, le Vercors.
Lacs Robert …Au fond la Chartreuse, le Vercors.

les roches très anciennes (496 Ma) qui enserrent les lacs Robert datent de l’ère primaire (Paléozoïque) … Elles sont issues d’une très ancienne croûte océanique. Ces roches insérées par la suite au sein de chaînes de montagnes sont nommées « ophiolites ».

HISTOIRE GEOLOGIQUE  DE CHAMROUSSE

Il y a 500 Ma un immense continent nommé Rodinia situé près du pôle sud avait déjà commencé à se disloquer peu à peu en plusieurs grandes masses (Laurentia, Baltica, Siberia , Avalonia) .

Il était bordé au nord par un océan nommé « Iapétus ».. A cette époque les petits  blocs, “Armorica”, “Moldanubian” n’étaient pas encore séparés de Gondwana (une autre grande masse située au sud).

Guillot cité dans la thèse de Kevin Freville
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01968058/document

Ces ophiolites de Chamrousse figurent parmi les plus anciennes d’Europe. Ce sont d’après Guillot, les anciennes roches d’une croûte océanique qui se sont formées dans un bassin arrière-arc de l’océan Iapétus…

Puis les deux blocs Armorica et Moldanubian se sont séparés de Gondwana au Cambro-Ordovicien (490-440 Ma ) avec l’ouverture de l’océan « médio-européen » nommé aussi « océan du Massif Central dont on retrouve des reliques éclogitiques dans le massif de Belledonne ..

Entre 450 et 400 Ma
“Université de Limoges” laboratoire “E2Lim”schéma inséré avec l’autorisation de l’auteur

 ..Au sud Gondwana est séparé de Armorica par l’océan du Massif central et au nord Armorica est séparé de Laurussia par l’océan Rhéique .

Laurussia est formé de la reunion des 3 blocs : Laurentia, Baltica et Avalonia.

Au Silurien et au Dévonien inférieur de 450 à 400 Ma, l’océan du Massif central est entré en phase de subduction ainsi que le bassin arrière-arc de Chamrousse (dont l’enfouissement n’est que tangentiel) alors que l’océan Rhéïque au nord de Armorica continue de s’ouvrir ..

Au Carbonifère, de 350 Ma à 300 Ma, après la disparition des océans, l’océan du Massif Central au sud et l’océan Rhéique au nord, les blocs et continents vont entrer en collision ( par subduction continentale ) pour former la Pangée. C’est un continent géant avec une immense chaîne dite chaîne Hercynienne ou Varisque haute de 8000 mètres dont nous avons les  très nombreux vestiges de ses  racines en  France (Massif  Central , massif Armoricain , Vosges ,  Alpes , Pyrénées )  .

300 Ma  Pangée et  chaîne Hercynienne
300 Ma  Pangée et  chaîne Hercynienne (d’après Sciences de la Terre et de l’Univers ” Vuibert)

Concernant Chamrousse, La collision provoque au Viséen (346,7 à 330,9 Ma) le « rétro-charriage » du domaine ophiolitique de Chamrousse pendant qu’en même temps une partie de Belledonne coulisse depuis la Bohême le long d’une grande faille de coulissement sur près de 600 kms.

M. Kévin Freville de l’Université d’Orléans 2016 «Orogénèse varisque des massifs cristallins externes de Belledone et du Ventoux» notamment dans le chapitre «La chaîne varisque en Europe» que vous trouverez sur le net ici: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01968058/document.Bien cordialement

Sur ce schéma, en jaune, le Massif du Mont-Blanc, Belledonne, dont toute la partie est (Nord-est de Belledonne ,Grandes Rousses ) a coulissé depuis la Bohême le long d’une grande faille décrochante. (noter que le Mont-Blanc fait partie de Belledonne en géologie) ..

je me suis inspirée pour réaliser ce dessin, d’un schéma de “Corsini-Rolland modifié” lui -même tiré d’une thèse de M. Kévin Freville de l’Université d’Orléans 2016 «Orogénèse varisque des massifs cristallins externes de Belledone et du Ventoux» notamment dans le chapitre «La chaîne varisque en Europe» : https://tel.archives-
ouvertes.fr/tel-01968058/document
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Ce « rétro -charriage » pourrait expliquer l’inversion des couches géologiques de Chamrousse (cf plus loin ) ..

La chaîne Hercynienne a été ensuite aplanie (pénéplaine d’une altitude de 250 m) à la fin du Primaire (250 Ma) et c’est grâce à la surrection des Alpes que, désormais ces roches anciennes datées du Primaire se retrouvent s en altitude et forment entre autres la chaîne de Belledonne (la surrection de Belledonne date de 5 Ma).

Massif de Belledonne
Massif de Belledonne

Les roches de la croûte océanique (ophiolites de couleur verte) que nous avons vues lors de notre sortie, sont bien plus anciennes que les roches de la croûte océanique de l’océan Téthys (qui s’est ouvert au Jurassique il y a 160 Ma) et visibles au Chenaillet.

ROCHES OBSERVEES LORS DE LA SORTIE:

-Tout plancher océanique (de façon simplifiée) est constitué en partant du bas :

– de péridotites = roches du manteau qui subissent un métamorphisme hydrothermal en s’éloignant des dorsales et deviennent des serpentinites.

-puis de gabbros de même composition que le basalte mais cristallisés en profondeur )..

-et enfin plus près de la surface de basaltes en coussin (pillow-lawas) …

..La série est inversée en partie à Chamrousse avec des serpentinites au sommet de la série ,puis des métagabbros et au -dessous des amphibolites.

L’unité de Chamrousse est un plancher océanique faiblement métamorphisé par du métamorphisme hydro-thermal océanique .

METAMORPHISME HYDRO-THERMAL : de quoi s’agit-il ?

La croûte océanique depuis sa création à partir d’une dorsale jusqu’à ce qu’elle entre en subduction , va incorporer de l’eau de l’océan grâce à des fissures qui permettent une infiltration .

Au fur et à mesure de l’extension océanique et de l’éloignement de la dorsale, la température diminue et certains minéraux se transforment .

SERPENTINITES

A l’origine ce sont des péridotites = roches du manteau  (dunites faites de pyroxènes et de péridot = olivine ) ..

Elles se sont  métamorphisées en « serpentinites » (roches vertes « peau de serpent ») : métamorphisme hydro-thermal océanique .

On trouve dans ces serpentinites de la chromite : cette lentille de 150 m2 est économiquement inexploitable (à noter que tous les gisements de chrome sont liés à la péridotite…Chypre, Cornouailles  etc ) ..

serpentinites
Serpentines dans lesquelles sont situés les lacs Robert
Serpentinites dans lesquelles sont situés les lacs Robert

Présence également d’amiante dans les serpentines « chrysotiles »

Les anciens l’appelaient « chanvre des montagnes ».

Chrysotile trouvé lors de la balade
Chrysotile trouvé lors de la balade

GABBROS ET META-GABBROS

Les gabbros ont la même composition chimique que les basaltes mais ils ont cristallisé en profondeur .

L’ unité gabroïque de Chamrousse a 400 m d’épaisseur : on peut y trouver de beaux pyroxènes.

gros pyroxènes dans les gabbros

Les gabbros se refroidissent quand ils s’éloignent de la dorsale (extension du domaine océanique ) .

Ce refroidissement est démontré par la couronne d’amphibole entre le pyroxène et l’amphibole. On parle alors de structure “coronitique”.

Cette couronne indique la réaction : pyroxène + plagioclase + vapeur d’eau = hornblende (amphibole).

Les gabbros se déforment dans des fractures de coulissement liées à l’extension du bassin océanique : ce sont des flazers-gabbros.

Des filons de basalte ou de dolérite non déformés recoupent ces méta-gabbros déformés ..

Gabbros, méta- gabbros
flazers-gabbros

-Les pyroxènes cristallisent vers 1000 à 1200 °C

-La hornblende (amphibole) vers 500 °C

-Vers 300 °C : formation de chlorite.

AMPHIBOLITES

Amphibolites : 700m d’épaisseur.

Nicollet et Laverne dans le recueil  « A la recherche des océans disparus » en évoquant les ophiolites de Chamrousse , écrivent p 47  que lorsque la transformation est complète (remplacement du pyroxène en amphibole) , la roche devient alors une amphibolite ..

Ces auteurs pensent que le “domaine des ophiolites de Chamrousse” n’a subi que du métamorphisme hydrothermal syn-océanique au fur et à mesure de l’éloignement de la dorsale et du refroidissement de la croûte océanique..

Ces amphiboles sont recoupées par des filons magmatiques.

CARGNEULES

Quand nous sommes redescendus au Recoin de Chamrousse, nous avons traversé toute une large zone de dolomies appelées « cargneules » car  il ne subsiste plus que les parois de calcite .. Les dolomies sont des roches constituées de dolomite, un carbonate double de calcium et de magnésium ..Celles de Chamrousse sont datées du Trias (au moment du début de l’ouverture de la Téthys) .

Les cargneules sont des dolomies qui se sont déposées à proximité de dépôts de gypse  (évaporite qui se forme  dans des lagunes peu profondes). Les eaux séléniteuses chargées en sulfates par dissolution du gypse vont alors attaquer le magnésium de la roche qui devient toute perforée ..Il ne subsiste que les parois de calcite ..

Cargneule de Chamrousse
Cargneule de Chamrousse

MASSIF DE BELLEDONNE

-Dans le massif de Belledonne il y a deux domaines séparés par l’accident médian de Belledonne (AMB) …

Cet AMB correspond à l’accolement au Viséen supérieur de deux rameaux d’origines différentes.

Cet accident a été remobilisé au Jurassique ..

– Le domaine interne dans lequel se trouve entre autres Chamrousse mais aussi toutes les anciennes roches de la chaîne Hercynienne (amphibolites, gneiss, granites etc )  

-Le domaine externe nommé « série satinée » (micaschistes) .

-Ce sont des anciens flyschs déposés sur la bordure d’un ancien océan au Cambrien  et métamorphisés au moment de la formation  de la chaîne Hercynienne au Viséen  …

C’est au Carbonifère (Stéphanien 305 à 302 Ma) que le flysch de la série satinée (formant de nos jours le domaine externe de Belledonne) et venant de l’ouest a été mis en contact le long d’une faille de cisaillement avec le domaine interne de Belledonne.

Les collines bordières de Belledonne datées du Lias donc plus récentes et en relation avec l’océan Alpin font aussi partie du domaine externe de Belledonne.

Une belle balade, un paysage superbe, un temps estival et une ambiance sympathique !!

Geneviève Barbier et photos de Denis ..

 Décembre 2019

Sortie Chamrousse : septembre 2019