© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
169
12.6 • Exhumation des unités de HP-UHP
continentale de Dora Maira est en train d’être subduite. Par ailleurs, il y a 30 Ma,
l’exhumation rapide est terminée : l’unité de Dora Maira est exhumée, depuis 90100 km de profondeur, en moins de 5 Ma, et l’ensemble des Alpes occidentales est
équilibré dans les conditions du faciès Schistes verts.
12.6.2 Des modèles d’exhumation
Les gradients thermiques faibles enregistrés par les trajets rétrogrades des unités de
HP-UHP (figure 12.2) témoignent que leur exhumation est toujours reliée à la subduction. Notons cependant, que l’exhumation des roches profondes de HP et UHP est
un processus relativement rare, comparé à l’enfouissement le long des plans de
subduction que l’on peut suivre sur des dizaines de milliers de km. Il s’agit, contrairement à la subduction, d’un processus non continu dans le temps qui se réalise dans
un délai relativement bref, vraisemblablement en moins de 10 MA et souvent au tout
début de la collision. La vitesse de l’exhumation est très variable et sans relation directe,
en général, avec la vitesse de convergence des plaques et les processus de l’érosion.
Les unités de UHP sont majoritairement constituées de la croûte continentale et
sont généralement enfouies, puis exhumées au stade précoce de la collision. De ce fait,
il apparaît logique que les roches de UHP soient absentes le long de la ceinture péripacifique (figure 12.3). La subduction de la lithosphère océanique ne paraît pas être
un site favorable à l’exhumation de roches d’UHP. Pendant la subduction de la lithosphère océanique, seule l’exhumation des unités de HP constituées de la lithosphère
océanique ou du prisme d’accrétion semble possible. Elle nécessite, cependant,
l’intervention d’un événement géodynamique déclencheur ; c’est, par exemple, le
changement de régime de la subduction à la collision ; cela peut être, aussi, l’accélération de la subduction qui perturbe la situation « stable ». En Oman, la subduction
de la croûte continentale précède la collision, avant la fin de la subduction de la croûte
océanique du golfe d’Oman. Mais il faut remarquer que cette subduction continentale
est relayée, à 500 km au NE, par la collision des monts du Zagros : le plongement de
la plaque arabique en collision a vraisemblablement entraîné la subduction de la
croûte continentale omanaise.
Plusieurs modèles analogiques et numériques ont été proposés pour expliquer
l’exhumation des unités de HP et UHP. Un rééquilibrage isostatique accompagné d’une
érosion du relief que cette exhumation provoque est sans doute la première solution
envisagée. Toutefois, un mécanisme passif ne paraît pas suffisant pour remonter, dans
un contexte de convergence, des roches enfouies dans le manteau.
La gravité a, sans aucun doute, un rôle majeur dans cette exhumation. Les forces
qui contrôlent l’exhumation sont les forces de flottabilité et les forces aux limites de
la subduction. Les forces de flottabilité sont induites par les différences de densité
entre les roches subduites et les roches environnantes ; elles sont particulièrement
efficaces pour les unités de croûte continentale supérieure qui constituent la majorité
des unités d’UHP. L’exhumation suppose que la croûte continentale se détache de la
lithosphère océanique qui la tractait et qu’elle se dissocie de son manteau lithosphérique (slab break off en anglais) ; lithosphère océanique et manteau lithosphérique
9782100522682-Nicollet.fm Page 169 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
169
12.6 • Exhumation des unités de HP-UHP
continentale de Dora Maira est en train d’être subduite. Par ailleurs, il y a 30 Ma,
l’exhumation rapide est terminée : l’unité de Dora Maira est exhumée, depuis 90100 km de profondeur, en moins de 5 Ma, et l’ensemble des Alpes occidentales est
équilibré dans les conditions du faciès Schistes verts.
12.6.2 Des modèles d’exhumation
Les gradients thermiques faibles enregistrés par les trajets rétrogrades des unités de
HP-UHP (figure 12.2) témoignent que leur exhumation est toujours reliée à la subduction. Notons cependant, que l’exhumation des roches profondes de HP et UHP est
un processus relativement rare, comparé à l’enfouissement le long des plans de
subduction que l’on peut suivre sur des dizaines de milliers de km. Il s’agit, contrairement à la subduction, d’un processus non continu dans le temps qui se réalise dans
un délai relativement bref, vraisemblablement en moins de 10 MA et souvent au tout
début de la collision. La vitesse de l’exhumation est très variable et sans relation directe,
en général, avec la vitesse de convergence des plaques et les processus de l’érosion.
Les unités de UHP sont majoritairement constituées de la croûte continentale et
sont généralement enfouies, puis exhumées au stade précoce de la collision. De ce fait,
il apparaît logique que les roches de UHP soient absentes le long de la ceinture péripacifique (figure 12.3). La subduction de la lithosphère océanique ne paraît pas être
un site favorable à l’exhumation de roches d’UHP. Pendant la subduction de la lithosphère océanique, seule l’exhumation des unités de HP constituées de la lithosphère
océanique ou du prisme d’accrétion semble possible. Elle nécessite, cependant,
l’intervention d’un événement géodynamique déclencheur ; c’est, par exemple, le
changement de régime de la subduction à la collision ; cela peut être, aussi, l’accélération de la subduction qui perturbe la situation « stable ». En Oman, la subduction
de la croûte continentale précède la collision, avant la fin de la subduction de la croûte
océanique du golfe d’Oman. Mais il faut remarquer que cette subduction continentale
est relayée, à 500 km au NE, par la collision des monts du Zagros : le plongement de
la plaque arabique en collision a vraisemblablement entraîné la subduction de la
croûte continentale omanaise.
Plusieurs modèles analogiques et numériques ont été proposés pour expliquer
l’exhumation des unités de HP et UHP. Un rééquilibrage isostatique accompagné d’une
érosion du relief que cette exhumation provoque est sans doute la première solution
envisagée. Toutefois, un mécanisme passif ne paraît pas suffisant pour remonter, dans
un contexte de convergence, des roches enfouies dans le manteau.
La gravité a, sans aucun doute, un rôle majeur dans cette exhumation. Les forces
qui contrôlent l’exhumation sont les forces de flottabilité et les forces aux limites de
la subduction. Les forces de flottabilité sont induites par les différences de densité
entre les roches subduites et les roches environnantes ; elles sont particulièrement
efficaces pour les unités de croûte continentale supérieure qui constituent la majorité
des unités d’UHP. L’exhumation suppose que la croûte continentale se détache de la
lithosphère océanique qui la tractait et qu’elle se dissocie de son manteau lithosphérique (slab break off en anglais) ; lithosphère océanique et manteau lithosphérique
9782100522682-Nicollet.fm Page 169 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16