Fig.7
Dorsale océanique

L’expansion d’un océan est un phénomène limité dans le temps : la plus vieille 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." océanique connue actuellement date du 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." (entre -200 et -150 Ma). Il n’y en a pas de plus ancienne. La convergence succède inévitablement à la divergence. Ainsi, les deux continents qui s’éloignaient, se rapprochent. L’océan se résorbe progressivement 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 (Fig.4). Une partie de celle-ci peut subir un charriage"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 l’une des marges continentales"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." : c’est ce qu’on appelle une obduction"Lorsqu'une plaque tectonique océanique plonge sous une plaque continentale, il arrive que la subduction se bloque. Comme les plaques continuent tout de même à se rapprocher, la lithosphère océanique va alors chevaucher le continent du coté opposé à la subduction. Ce phénomène géodynamique porte le nom d'obduction (latin obductio, -onis, action de couvrir). La lithosphère océanique est ainsi charriée sur une marge continentale où se forment des complexes ophiolitiques comme sur le massif du Chenaillet (Hautes-Alpes)." (latin obductio, action de couvrir). (Fig.8).

Lors du rapprochement des deux marges continentales, la lithosphère océanique (inférieure) s’enfonce sous la plaque continentale, siège de la subduction. Sur la rive opposée, la lithosphère océanique est si comprimée qu’une partie de celle-ci finit par subir une sorte de scalp en chevauchant la seconde marge continentale, par obduction (Fig.8). Soumis à de telles forces, les sédiments marins se retrouvent alors déformés, plissés, charriés. L'obduction"Lorsqu'une plaque tectonique océanique plonge sous une plaque continentale, il arrive que la subduction se bloque. Comme les plaques continuent tout de même à se rapprocher, la lithosphère océanique va alors chevaucher le continent du coté opposé à la subduction. Ce phénomène géodynamique porte le nom d'obduction (latin obductio, -onis, action de couvrir). La lithosphère océanique est ainsi charriée sur une marge continentale où se forment des complexes ophiolitiques comme sur le massif du Chenaillet (Hautes-Alpes)." peut concerner l'ensemble de la croûte océanique"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." : elle entraîne alors la formation de complexes ophiolitiques (Voir ici).

Fig.8 Obduction

Quelquefois seuls les sédiments marins subissent une obduction sur la rive opposée au siège de la subduction. D'autres fois, l'obduction concerne l'ensemble de la croûte océanique : elle entraîne alors la formation de complexes ophiolitiques.

Enfin, les deux lithosphères"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." continentales se rencontrent : c’est la collision continentale. Ces évènements induisent un raccourcissement horizontal qui conduira à l'édification d'un prisme d'accrétion océanique (Fig.9) lors de la résorption de l'océan, puis à un prisme de collision, lors de la rencontre des deux continents (Fig.10). Le prisme d'accrétion océanique (Fig.9) est dû à l'accumulation de sédiments et de fragments de la croûte océanique"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." tout le long de la bordure de la fosse 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).". Cette structure résulte de l'effet « bulldozer » exercé par le bord de la plaque supérieure qui vient racler la surface de la plaque inférieure en cours de subduction. L'accumulation de matériaux forme progressivement un relief et acquiert une section relativement triangulaire, d'où le nom de « prisme"Un prisme d'accrétion océanique est une accumulation de sédiments et de fragments de croûte océanique tout le long de la bordure de la fosse de subduction. Cette structure résulte de l'effet "bulldozer" exercé par le bord de la plaque supérieure qui vient racler la surface de la plaque inférieure en cours de subduction. L'accumulation de matériaux forme progressivement un relief et acquiert une section relativement triangulaire, d'où le nom de "prisme" qui lui est donné." » qui lui est donné. Le prisme de collision (Fig.10) qui suit, se forme lorsque les deux lithosphères continentales se rencontrent et que l'une essaie de passer sous l'autre. Mais comme elles possèdent toutes les deux une « bouée » de granite, elles flottent sur 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." et la subduction s’arrête progressivement. La nouvelle croûte continentale ainsi formée s’épaissit par compression et atteint des épaisseurs bien supérieures à la moyenne de 35 km. Un magma acide et riche en silice, provenant du manteau"Le manteau est la couche concentrique située entre la croûte et le noyau de la Terre.", fait alors intrusion dans les profondeurs de cette croûte"Du latin crusta « ce qui enveloppe, ce qui recouvre; notamment en parlant du pain, d'une plaie », la croûte terrestre constitue l'enveloppe externe de la Terre. On distingue deux types :
- La croûte continentale est composée de granites (micaschistes, gneiss, granites).
- La croûte océanique, aussi nommé plancher océanique, est composée de basaltes, de gabbros et de serpentinites.". Lors de son refroidissement lent, il cristallise et donne naissance à des granites"De l'italien granito, « qui a une structure granuleuse », les granites sont des roches claires, en général, se caractérisant chimiquement par une relative pauvreté en calcium et magnésium et une richesse en silice. Type même de la roche intrusive ou plutonique, les granites sont composés de minéraux de quartz (silice pure), de feldspaths (silice et alumine) et de micas (Biotite, couleur noir ou Muscovite, couleur blanche)." qui viennent renforcer la composition granitique déjà présente, et donc l’effet « bouée », de la croûte continentale. Par la compression horizontale et par la poussée d’Archimède, un relief se façonne en surface et une nouvelle chaîne de montagnes naît. C’est ainsi que la croûte continentale est épaisse de 55 km sous les Alpes, et 70 km sous l’Himalaya. Si un étirement tectonique"De l'allemand "Tektonik", du grec "tektonikê", art du charpentier, art du bâtisseur, la tectonique désigne l'expression géologique de l'activité géophysique interne de la Terre." de la lithosphère continentale provoque son amincissement et cause une subsidence"La subsidence (latin subsidere, s'enfoncer) est l'abaissement de la croûte terrestre résultant d'un étirement-amincissement de cette dernière. Elle entraîne un dépôt progressif de sédiments sous une profondeur d'eau constante.", une compression horizontale est génératrice de relief.

Fig.9 Prisme d'accrétion océanique

Un prisme d'accrétion océanique se forme lors de la fermeture d'un océan.

Fig.10 Collision continentale

La « bouée » de granite de la croûte continentale oblige la lithosphère continentale à flotter sur l'asthénosphère plus dense : la subduction s'arrête et un relief se forme.

En résumé, le cycle complet de développement d'un océan, de sa gestation jusqu'à sa mort, conduit à la formation d'une chaîne de montagnes. Une période d'expansion débute lors de son embryogénèse et se poursuit jusqu'à ce que l'océan atteigne son âge adulte. Au milieu de sa vie, commence alors une période de raccourcissement qui l'entraîne vers sa mort et qui se poursuit bien après son trépas. On observe différents stades dans le développement de l'océan :
- la gestation, avec l'étirement-amincissement de la 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." continentale, la formation d'un rift avec subsidence"La subsidence (latin subsidere, s'enfoncer) est l'abaissement de la croûte terrestre résultant d'un étirement-amincissement de cette dernière. Elle entraîne un dépôt progressif de sédiments sous une profondeur d'eau constante.", puis l'enfoncement de la croûte continentale sans subsidence (Fig.5 et Fig.6),
- la naissance, avec la rupture de la lithosphère continentale, puis la formation d'une dorsale océanique"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)." (Les deux moitiés du rift deviennent alors les deux marges continentales"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." passives du nouvel océan.) (Fig.6 et Fig.7),
- l'âge adulte où l'océan connaît son expansion et sa profondeur maximales,
- le « vieillissement », avec le rapprochement des deux marges continentales, la résorption progressive de l'océan 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 formation d'un prisme d'accrétion"Un prisme d'accrétion océanique est une accumulation de sédiments et de fragments de croûte océanique tout le long de la bordure de la fosse de subduction. Cette structure résulte de l'effet "bulldozer" exercé par le bord de la plaque supérieure qui vient racler la surface de la plaque inférieure en cours de subduction. L'accumulation de matériaux forme progressivement un relief et acquiert une section relativement triangulaire, d'où le nom de "prisme" qui lui est donné." océanique (Fig.4 et Fig.9),
- la mort, avec la collision des deux marges continentales, la résorption complète de l'océan et l'obduction de la lithosphère océanique (Fig.8 et Fig.10).
La vie après la mort : le raccourcissement horizontal se poursuit ; un prisme de collision se forme lorsqu'une des deux lithosphères continentales essaie de passer sous l'autre ; des nappes de s'amoncèlent, donnant lieu à des plissements ; la subduction s'arrête progressivement ; la nouvelle croûte continentale s'épaissit par compression ; un relief apparait ; une nouvelle chaîne de montagnes naît (Fig.10). La mort d'un océan est toujours à l'origine de la naissance d'une chaîne de montagne.

Durant une période qui s’étale du Dévonien"Le Dévonien est une période géologique qui s'étend de −419 à −359 Ma. Le Dévonien est nommé d'après le comté de Devon, en Angleterre, où les affleurements de couches datant de cette époque sont communs." (-400 Ma) au Permien"Le Permien (entre -299 et -252 millions d’années) est la dernière Période du Paléozoïque ou ère Primaire. Il doit son nom à la ville de Perm, en Russie, où se situe un gisement fossilifère de cette Période. La fin du Permien est marquée par la plus sévère des cinq principales extinctions massives (Big-Five) du Phanérozoïque (depuis le début de l’ère Primaire) : disparition de plus de 90 % des espèces connues." (-245 Ma), trois masses continentales se rapprochent, puis se chevauchent pour former un continent unique, la Pangée (du grec, pân, tout, et gaïa, terre, « toute la terre »), réunissant toutes les terres émergées sur le globe. Cette collision continentale est à l’origine de la surrection de plusieurs massifs européens nommés chaîne hercynienne (du latin hercynia silva, forêt hercynienne, qui s’étendait sur l’Allemagne centrale actuelle).

Voici 300 millions d’années, au début du Permien"Le Permien (entre -299 et -252 millions d’années) est la dernière Période du Paléozoïque ou ère Primaire. Il doit son nom à la ville de Perm, en Russie, où se situe un gisement fossilifère de cette Période. La fin du Permien est marquée par la plus sévère des cinq principales extinctions massives (Big-Five) du Phanérozoïque (depuis le début de l’ère Primaire) : disparition de plus de 90 % des espèces connues.", alors que la chaîne hercynienne n’est plus constituée que de vieilles montagnes érodées, la fragmentation de la Pangée se prépare. Elle conduit bientôt à la formation de deux nouveaux continents : la Laurasia au nord et le Gondwana au sud. De cette dislocation, au Trias"Du latin « trias », « nombre de trois », car constitué de trois unités stratigraphiques distinctes (les Trias inférieur, moyen et supérieur), le Trias (entre -252 et -201 millions d'années) est la première Période du Mésozoïque ou Ère secondaire." (-200 Ma), naît aussi l’océan Téthys"Dans la mythologie grecque, Téthys est la plus jeune des titanides. Fille d'Ouranos [le Ciel] et de Gaïa [la Terre), sœur et épouse d'Océan, elle ne doit pas être confondue avec son homophone Thétis, sa petite-fille, une Néréide, mère du héros Achille...", bientôt suivi au 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." (-170 Ma), de sa branche nommée Téthys ligure ou océan liguro- piémontais. Ce dernier se situe entre une marge nord, européenne et une marge sud, apulo-africaine (l’Apulie était un micro-continent satellite de l’Afrique). Ces deux marges continentales"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." subissent un véritable mouvement d’accordéon (Fig.11). En déplacement relatif, l’Apulo-Afrique s’éloigne vers le sud de -170 à -80 Ma (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."-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.") : l’océan s’élargit de quelques centaines de kilomètres et se creuse. Sa profondeur dépasse ainsi 3 000 m, il y a 150 Ma. Puis l’Apulo-Afrique se déplace vers le nord de -80 Ma à nos jours (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."-Holocène"Du grec ancien « holos », entier, et « kainos », récent, l’Holocène (entre -11 700 ans et actuel) est l’époque géologique la plus récente, « entièrement récente ». Elle s’étend sur les 11 700 dernières années.
L'Holocène a été subdivisé par la Commission internationale de stratigraphie en trois étages :
- le Greenlandien, de 11 700 à 8 236 ans AP,
- le Northgrippien, de 8 236 à 4 250 ans AP,
- le Méghalayen, de 4 250 ans AP à aujourd'hui.") : l’océan se rétrécit et disparaît. La Téthys ligure est résorbée 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." sous la marge continentale apulo-africaine. La collision des deux continents commence il y a 65 Ma (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."). Au cours de celle-ci, une petite partie de la lithosphère océanique est exhumée sur le continent européen après avoir plongé jusqu’à 50 km sous le continent apulo-africain ! Elle est déformée, plissée, charriée. Ses roches subissent 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.
Les minéraux, nouvellement formés, s’orientent en fonction des contraintes imposées par la température et la pression élevées, ce qui confère à la roche une disposition en feuillets juxtaposés caractéristiques.
Les roches métamorphiques présentent ainsi une texture orientée dans le sens du feuilletage due à la recristallisation (apparition de minéraux nouveaux dits minéraux de métamorphisme). Cette texture orientée n'existe pas dans les roches plutoniques." et sont affectées de schistosité"La schistosité est la texture feuilletée caractéristique, formée par une succession de plaques très fines, que prennent les roches après avoir subit un métamorphisme.". Les gabbros"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.", les serpentinites"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." et les basaltes"Roche volcanique issus de la fusion partielle des péridotites du manteau, le basalte est un des constituants des ophiolites et de la croûte océanique." prennent alors une texture d’écailles de serpent. On appelle ophiolites (du grec ophis, serpent) cette association de roches sombres de couleur verdâtre. Quant aux sédiments, les 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." deviennent des marbres"Du latin «marmors», marbre, le marbre est formé de sédiments calcaires, relativement purs et homogènes, recristallisés par métamorphisme. Le marbre jurassique (marbre blond) a été formé à partir des sédiments calcaires océaniques qui se sont déposés au Jurassique et qui ont été métamorphisés bien plus tard au Tertiaire." et les argiles"Du latin «argilla», argile, l'argile désigne une famille de minéraux, les silicates SiO₄^4-, ou une particule dont la granulométrie (dimension) est inférieure à 4 microns." (non pures), 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).". La subduction de la lithosphère continentale européenne sous la lithosphère continentale africaine est progressivement bloquée : les Alpes commencent à se former, il y a 40 Ma. Puis ce soulèvement s’accélère en France entre -28 et -5 Ma et se poursuit plus lentement de nos jours. Ainsi, un océan doit toujours mourir pour que naisse une chaîne de montagnes ! La disparition même de l’océan liguro-piémontais a conduit à la surrection des Alpes sur lesquelles on retrouve parfois les vestiges de quelques fonds marins, plus particulièrement entre le Briançonnais et la Haute-Ubaye.

Ainsi, la largeur de l’océan Téthys ligure ou océan liguro-piémontais n’a pas excédé 1 000 km. Sa vitesse d’expansion a été de 5 à 10 mm/an et sa vie a duré une centaine de millions d’années du Jurassique moyen (-165 Ma) à la fin du Crétacé (-65 Ma). Si on prend en compte sa période de gestation (subsidence"La subsidence (latin subsidere, s'enfoncer) est l'abaissement de la croûte terrestre résultant d'un étirement-amincissement de cette dernière. Elle entraîne un dépôt progressif de sédiments sous une profondeur d'eau constante." différentielle dès le milieu du Carbonifère"Du latin « carbo, carbonis », « charbon », et « fero », « porter », le Carbonifère (entre -359 et -299 Ma) est une Période du Paléozoïque, anciennement nommé Ère Primaire qui doit son nom aux vastes dépôts de charbon qu’il a laissés, notamment en Europe de l'Ouest." [-330 Ma], suivie d’un rifting de -205 à -165 Ma), le temps nécessaire à la formation de l’océan a été de 165 Ma. Sa fermeture conduisant à sa mort n’a pris que 20 Ma, de -85 à -65 Ma. (4) (5)

Fig.11 Mouvement d'accordéon de la période pré-océanique à la formation des Alpes

Le supercontinent Pangée du Paléozoïque"Du grec « palaiós », « ancien » et « zôế », « vie », le Paléozoïque, littéralement « vie ancienne » (entre -541 et -252 Ma), anciennement nommé Ère Primaire, est l’Ère où les entités du Vivants se diversifient…" subit un rifting du Permien au Jurassique. Après la rupture de la lithosphère continentale, au Jurassique, l'océan liguro-piémontais apparaît et une dorsale se met rapidement en place. L'océan reste en expansion jusqu'à la fin du Crétacé. C'est alors qu'un mouvement de direction inverse conduit l'océan à sa mort par subduction complète de sa lithosphère, suivie d'une collision continentale. Ce processus se poursuit tout au long du Cénozoïque"Du grec « kainós », récent, et « zôikós », et « d’animal », « être vivant », le Cénozoïque (entre -66 Ma et actuel) est étymologiquement l’Ère des « êtres vivants récents », par opposition l'Ère Paléozoïque, « Ère des êtres vivants anciens » (entre -541 à -252 Ma). Le Cénozoïque comprend les anciennes Ères Tertiaire et Quaternaire." et encore actuellement.

De nos jours, les continents sont relativement dispersés à la surface du globe, séparés par plusieurs océans assez bien individualisés. Mais il n’en a pas toujours été ainsi dans l’histoire de la Terre. Les études paléogéographiques et paléomagnétiques révèlent en effet que vers -330 Ma, n’existait qu’un supercontinent unique : la Pangée.

À cette époque-là, les continents n’occupaient qu’un seul hémisphère. Un superocéan, la Panthalassa, couvrait l’autre hémisphère et se prolongeait par un appendice en forme de coin enfoncé dans la Pangée, la Téthys"Dans la mythologie grecque, Téthys est la plus jeune des titanides. Fille d'Ouranos [le Ciel] et de Gaïa [la Terre), sœur et épouse d'Océan, elle ne doit pas être confondue avec son homophone Thétis, sa petite-fille, une Néréide, mère du héros Achille...". Une zone 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)." (Fig.4) cernait sans doute de toutes parts l’unique continent.

Ce supercontinent s’est ensuite fragmenté avec, chronologiquement, le prolongement de la Téthys vers l’OUEST, la formation de l’Atlantique central, puis l’ouverture de l’ensemble de l’Océan Atlantique et enfin la naissance de l’Océan Indien. Les continents, tels que nous les connaissons aujourd’hui se sont séparés et éloignés progressivement. L’éclatement de la Pangée s’est poursuivi de cette manière jusqu’à nos jours.

Un phénomène cyclique comprenant le rassemblement des continents puis leur dispersion et à nouveau leur rapprochement et la formation d’un continent unique, caractériserait l’histoire des continents depuis 2 à 2,5 milliards d’années. Cette singularité répétitive, dont la durée serait comprise entre 400 et 500 Ma, porte le nom de cycle de Wilson (Fig.12). Sa récurrence parait irrégulière : la Terre aurait connu 8 à 12 cycles depuis sa naissance. Au cours du dernier milliard d’années, la Terre aurait connu trois supercontinents : la Rodinia (entre -1,1 Ga et 750 Ma), la Pannotia (entre -600 et -540 Ma) et la Pangée (entre -300 Ma et -245 Ma). Certains experts estiment qu’un super continent se formera de nouveau dans quelques 250 Ma.

Le cycle de Wilson pourrait s’expliquer par le fait que la perte de chaleur par conduction à travers le supercontinent est moins efficace que son évacuation par convection dans les océans. Un déséquilibre énergétique entre les deux calottes hémisphériques se crée. Pendant 110 Ma, durée d’existence estimée de la Pangée, la différence de dissipation thermique entre le supercontinent et l’océan, aurait pu entraîner un écart de température de l’ordre de +50 °C dans le manteau"Le manteau est la couche concentrique située entre la croûte et le noyau de la Terre." supérieur sous le continent par rapport au manteau supérieur sous l’océan. Cette hétérogénéité latérale aurait engendré une instabilité thermique conduisant à la modification des phénomènes de convection dans le manteau et aboutissant à la fragmentation du supercontinent. Une meilleure ventilation thermique du manteau sur l’ensemble du globe fut ainsi établie. La dispersion des continents se poursuit jusqu’à ce que l’évolution des configurations regroupe les pièces du « puzzle continental » dans un nouvel assemblage.

Fig.12 Cycle de Wilson

En 1813, le naturaliste Alexandre Brongniart (1770-1847), crée le mot « ophiolite"(du grec ophis, serpent : associations de roches [essentiellement gabbro, serpentine, basalte] ayant la texture d'écailles de serpent)." », non pas pour désigner une roche, mais une association de plusieurs roches. Ainsi désigne-t-il les « roches vertes » ou « pietre verdi » du massif alpin.

Les ophiolites (du grec ophis, serpent : associations de roches [essentiellement gabbros"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.", serpentinites"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.", basaltes"Roche volcanique issus de la fusion partielle des péridotites du manteau, le basalte est un des constituants des ophiolites et de la croûte océanique."] ayant la texture d'écailles de serpent) sont un ensemble de roches appartenant à une portion de 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." océanique, 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 un continent par obduction"Lorsqu'une plaque tectonique océanique plonge sous une plaque continentale, il arrive que la subduction se bloque. Comme les plaques continuent tout de même à se rapprocher, la lithosphère océanique va alors chevaucher le continent du coté opposé à la subduction. Ce phénomène géodynamique porte le nom d'obduction (latin obductio, -onis, action de couvrir). La lithosphère océanique est ainsi charriée sur une marge continentale où se forment des complexes ophiolitiques comme sur le massif du Chenaillet (Hautes-Alpes)." (Fig.8). Elles ne représentent qu'une petite partie du fond de l'océan dont elles sont issues. L'essentiel de la portion de la lithosphère océanique a été englouti 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.". Les affleurements d'ophiolites dans les Alpes sont associés à leurs couvertures sédimentaires océaniques.

Les gabbros"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." alpins ne constituent pas une couche continue et sont intrusifs"Les roches plutoniques (ou intrusives) se forment lors du refroidissement d'un magma en profondeur. La lenteur du processus (jusqu'à plusieurs dizaines de milliers d'années) permet aux roches de cristalliser. Ces roches sont généralement grenues, et constituées de minéraux non orientés (différence fondamentale avec les roches métamorphiques)." des serpentinites"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.". Ils possèdent les caractéristiques géochimiques des magmas de type MORB (Mid Ocean Ridge Basalt), ceux des dorsales océaniques"Une.

Les basaltes"Roche volcanique issus de la fusion partielle des péridotites du manteau, le basalte est un des constituants des ophiolites et de la croûte océanique." dérivent eux aussi d'un magma de type MORB, typique des dorsales océaniques. Ils ne forment pas une couche continue et montrent des structures en coussins typiques d'un magma relativement visqueux, caractéristique d'un plancher océanique en expansion.

Les ophiolites métamorphisées sont celles qu'on rencontre le plus fréquemment.
Certaines nappes ophiolitiques ont été entrainées dans une 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)." (Fig.4) jusqu'à une profondeur de 10 à 80 km, puis elles ont rapidement été exhumées. Elles ont donc 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.
Les minéraux, nouvellement formés, s’orientent en fonction des contraintes imposées par la température et la pression élevées, ce qui confère à la roche une disposition en feuillets juxtaposés caractéristiques.
Les roches métamorphiques présentent ainsi une texture orientée dans le sens du feuilletage due à la recristallisation (apparition de minéraux nouveaux dits minéraux de métamorphisme). Cette texture orientée n'existe pas dans les roches plutoniques." dû aux fortes pression et température qui règnent à une telle profondeur. De ce fait, elles ont sont presque toujours affectées par de la schistosité"La schistosité est la texture feuilletée caractéristique, formée par une succession de plaques très fines, que prennent les roches après avoir subit un métamorphisme.", c'est à dire par un débit en feuillets comme les ardoises ou les lauzes. On trouve de telles ophiolites au col sud du Cristillan (2 843 m) (Haute Ubaye, Alpes de Haute Provence) ou au lac de la Noire (2 887 m) (Haute Ubaye, Alpes de Haute Provence) (voir ici).

Les ophiolites non métamorphisées sont rares.
Elles constituent le vestige d'une ancienne lithosphère océanique qui a été charriée directement 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, lors de la convergence des plaques, uniquement par obduction (Fig.8), sans jamais avoir subi de subduction (Fig.4). Ici le fond marin a subi une sorte de scalp qui a permis de déposer un fond océanique intact, immaculé, sur la marge d'un continent. Tout au plus observe-t-on un faible 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.
Les minéraux, nouvellement formés, s’orientent en fonction des contraintes imposées par la température et la pression élevées, ce qui confère à la roche une disposition en feuillets juxtaposés caractéristiques.
Les roches métamorphiques présentent ainsi une texture orientée dans le sens du feuilletage due à la recristallisation (apparition de minéraux nouveaux dits minéraux de métamorphisme). Cette texture orientée n'existe pas dans les roches plutoniques." qui a pris naissance au fond même de l'océan. On rencontre de telles ophiolites dans le massif du Chenaillet (Briançonnais, Hautes-Alpes) (voir ici).

Serpentinite vers le lac de la Noire (2887m) (Haute Ubaye, Alpes de Haute Provence)

Laves en coussins du versant SUD du Collet Vert (piton 2 558 m) (Le Chenaillet, Briançonnais, Hautes-Alpes) Vue depuis les pentes du Collet Vert.

Cette surface supérieure d’une coulée, était originellement horizontale. Elle a pivoté de 90° lors du plissement alpin. On distingue parfaitement les boules des basaltes en coussins ("pillow lavas") dont le diamètre est de l’ordre du mètre. Le personnage en bas à droite donne l'échelle.

 

  N°1 J.M CARON, A. GAUTHIER, J.M. LARDEAUX, A. SCHAAF, J. ULYSSE et J. WOZNIAK (2003)
Comprendre et enseigner la planète Terre
Éditions Ophrys

  N°2 Patrick CORDIER (2016)
Ces cristaux qui font bouger les continents
La Recherche
n°516 octobre 2016
pp 66-70

  N°3 CREECH J., BAKER J., HANDLER M., LORAND J., STOREY M., MOYNIER F., BIZZARRO M. (2017)
Late accretion history of terrestrial planets inferred from stable isotopes
Geochemical Perspective Letters
Volume 3
pp 94-104

  N°4 d’après le site GEOL-ALP www.geol-alp.com de Maurice GIDON, Copyright ©

  N°5 d’après le site GEOL-ALP www.geol-alp.com de Maurice GIDON, Copyright ©

  N°6 Christian GRATALOUP (2022)
Atlas historique de la Terre
Éditeur : Les Arènes

  N°7 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°8 Adolphe NICOLAS (2000)
Les montagnes sous la mer
Éditeur : Bureau de recherches géologiques et minières

  N°9 Benjamin R. PHILLIPS, Hans-Peter BUNGE (2007)
Supercontinent cycles disrupted by strong mantle plumes
Geology (2007) 35 (9): 847-850.
https://doi.org/10.1130/G23686A.1

  N°10 RENARD M, LAGABRIELLE Y, MARTIN E, RAFÉLIS M (2021)
Éléments de Géologie
17^ème édition du Pomerol
Éditions Dunod

  N°11 Serge et Dominique SOYEZ (2021)
Lacs de montagne
20 randonnées à la découverte géologique des Alpes
Montagnes Magazine n°493 - Été 2021