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V • Les conséquences des mouvements horizontaux de la lithosphère
collision avec l’Europe et de la naissance de la chaîne bétique, qui forme
aujourd’hui l’épine dorsale de l’Andalousie.
La séismicité superficielle des zones de collision, avons-nous dit, est
associée à la déformation de la lithosphère fragile. La zone déformée est
toutefois beaucoup plus large que dans le cas d’un simple subduction
(voyez sur la fig. 1.6 B les dimensions de la ceinture sismique de l’Himalaya ou des Alpes). Dans cette zone, des chevauchements, des failles
inverses, des décrochements actifs et des failles normales compensent le
raccourcissement horizontal de la lithosphère et ses mouvements verticaux, en aménageant la structure crustale en fonction des contraintes et
des espaces disponibles.
5.4 L’EFFONDREMENT DES CHAÎNES DE MONTAGNES
APRÈS LA COLLISION (fiches 5.18 et 5.19)
Une chaîne de hautes montagnes est une anomalie à la surface du globe,
vite effacée à l’échelle des temps géologiques. Le retour à l’altitude
normale (100-200 m; fig. 3.3) implique que la racine crustale soit entièrement résorbée, la croûte continentale retrouvant son épaisseur normale
de 35 km. On a longtemps cru que l’érosion superficielle était le seul
facteur de ce retour à la normale. Il fallait alors imaginer que des tranches
de terrain épaisses de 30 ou 40 km (c’est l’épaisseur initiale des racines)
étaient détruites par ablation superficielle après la collision. C’est beaucoup, et les géologues ont toujours eu quelque peine à retrouver de telles
quantités de matériel crustal sous la forme de sédiments accumulés dans
les bassins molassiques ou même dans l’océan. En fait, on sait aujourd’hui
qu’un autre phénomène joue un rôle considérable, plus efficace sans doute
que l’érosion: c’est «l’effondrement gravitaire» de la chaîne.
La figure 5.12 schématise en coupe une chaîne de montagne dont
l’épaisseur crustale est de 60 km. Un tel édifice est instable, en terme de
répartition des pressions: la pression en A est plus élevée qu’en B, et en D
plus élevée qu’en C, malgré des profondeurs identiques. Or, la croûte
continentale constituant la racine est plastique et mobile, aux températures et aux pressions auxquelles elle est soumise. On peut donc prévoir
que la racine va gonfler, se raccourcir et s’étaler en profondeur par fluage,
du moins si un espace lui est laissé pour cela.
D’autre part, la croûte continentale est riche en éléments radioactifs
dont la désintégration est source de chaleur. Son épaississement provoque
donc une élévation de température; l’épaisseur de la couche supérieure
fragile s’en trouve diminuée, tandis que la plasticité de la couche ductile
V • Les conséquences des mouvements horizontaux de la lithosphère
collision avec l’Europe et de la naissance de la chaîne bétique, qui forme
aujourd’hui l’épine dorsale de l’Andalousie.
La séismicité superficielle des zones de collision, avons-nous dit, est
associée à la déformation de la lithosphère fragile. La zone déformée est
toutefois beaucoup plus large que dans le cas d’un simple subduction
(voyez sur la fig. 1.6 B les dimensions de la ceinture sismique de l’Himalaya ou des Alpes). Dans cette zone, des chevauchements, des failles
inverses, des décrochements actifs et des failles normales compensent le
raccourcissement horizontal de la lithosphère et ses mouvements verticaux, en aménageant la structure crustale en fonction des contraintes et
des espaces disponibles.
5.4 L’EFFONDREMENT DES CHAÎNES DE MONTAGNES
APRÈS LA COLLISION (fiches 5.18 et 5.19)
Une chaîne de hautes montagnes est une anomalie à la surface du globe,
vite effacée à l’échelle des temps géologiques. Le retour à l’altitude
normale (100-200 m; fig. 3.3) implique que la racine crustale soit entièrement résorbée, la croûte continentale retrouvant son épaisseur normale
de 35 km. On a longtemps cru que l’érosion superficielle était le seul
facteur de ce retour à la normale. Il fallait alors imaginer que des tranches
de terrain épaisses de 30 ou 40 km (c’est l’épaisseur initiale des racines)
étaient détruites par ablation superficielle après la collision. C’est beaucoup, et les géologues ont toujours eu quelque peine à retrouver de telles
quantités de matériel crustal sous la forme de sédiments accumulés dans
les bassins molassiques ou même dans l’océan. En fait, on sait aujourd’hui
qu’un autre phénomène joue un rôle considérable, plus efficace sans doute
que l’érosion: c’est «l’effondrement gravitaire» de la chaîne.
La figure 5.12 schématise en coupe une chaîne de montagne dont
l’épaisseur crustale est de 60 km. Un tel édifice est instable, en terme de
répartition des pressions: la pression en A est plus élevée qu’en B, et en D
plus élevée qu’en C, malgré des profondeurs identiques. Or, la croûte
continentale constituant la racine est plastique et mobile, aux températures et aux pressions auxquelles elle est soumise. On peut donc prévoir
que la racine va gonfler, se raccourcir et s’étaler en profondeur par fluage,
du moins si un espace lui est laissé pour cela.
D’autre part, la croûte continentale est riche en éléments radioactifs
dont la désintégration est source de chaleur. Son épaississement provoque
donc une élévation de température; l’épaisseur de la couche supérieure
fragile s’en trouve diminuée, tandis que la plasticité de la couche ductile