Chapitre 15 • Métamorphisme BP-HT dans les zones d’extension
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a) Les ophiolites des Alpes
Les massifs d’ophiolites sont nombreux dans les Alpes. La majorité de ces ophiolites
trouve leur origine dans l’océan ligure, qui séparait le continent européen et l’Apulie
(Italie) au Jurassique. Elles sont d’âge jurassique. L’ophiolite de Chamrousse, dans
le massif cristallin externe de Belledone se distingue par un âge beaucoup plus ancien,
de 496 Ma : cette ophiolite est née dans l’océan paléozoïque qui s’est refermé lors
de la convergence hercynienne. Cette ophiolite a donc survécu à deux orogènes :
hercynienne et alpine (Ménot et al., 1988). La plupart des ophiolites jurassiques ont
subi un intense métamorphisme de HP-BT au cours de l’orogène alpine (chap. 12). On
doit parler dans ce cas de méta-ophiolites. Quelques massifs sont peu ou pas affectés par
celui-ci : ils représentent une bonne opportunité pour étudier la lithosphère océanique
dans des conditions favorables.
Le massif du Chenaillet, dans les Alpes, à proximité de la localité de Montgenèvre,
est une portion, très bien préservée, d’environ 16 km 2 de l’océan alpin charriée sur
la croûte continentale (figure 15.6). Il forme une klippe tectonique à la limite des
domaines briançonnais et piémontais, sur l’unité du Lago Nero, laquelle est métamorphisée dans les conditions du faciès Schistes bleus. Le massif est peu déformé et
non métamorphisé lors de l’orogène alpin. Failles normales et failles de détachement
seraient contemporaines de la genèse de la lithosphère océanique dans un dôme extensif
(voir figure 15.10) ; elles s’accompagnent d’une déformation ductile (figure 15.8)
et/ou cassante (gouge : figure 15.6) des roches. Ces failles ont pu rejouer en failles
inverses à l’alpin.
Le massif du Chenaillet est d’une ophiolite de type LOT (Lherzolite Ophiolite
Types), témoin d’une lithosphère océanique produite au niveau d’une ride lente :
des laves en coussins, qui ont une signature de MORB, reposent soit sur les gabbros,
soit directement sur le manteau serpentinisé qui représentait, dans certains cas,
directement le plancher océanique. Les gabbros forment des boules et lentilles hectométriques dans la serpentinite. Ils sont chimiquement identiques aux gabbros de ride
océanique. Ils sont peu différenciés : il s’agit principalement de gabbros, gabbros à
olivine et, plus rarement, de troctolites ne présentant pas de caractère cumulatif
marqué, ni d’évidence de contamination crustale. Ces lentilles gabbroïques représentent des chambres de refroidissement temporaires. Les diorites et plagiogranites sont
rares. Les zircons de ces roches ont donné des âges entre 148 et 156 Ma (Bertrand et
al., 1987 ; Costa et Caby, 2001) et permettent ainsi de dater l’ophiolite.
En contact avec l’eau de mer, le manteau, essentiellement lherzolitique, est abondamment serpentinisé. Olivine et pyroxènes sont transformés en serpentine au cours
de réactions d’hydratation qui engendreraient une importante augmentation de
volume sans changement significatif de composition chimique (Mével, 2003). Les
transformations se font à basses températures (< 500 °C) et en climat statique en
préservant la texture et la composition modale de la péridotite. L’olivine est transformée
en serpentine à texture maillée tandis que les pyroxènes sont transformés en serpentine
fibreuse appelée bastite. Les principales réactions sont :
2Mg 2 SiO 4 + 3H 2 O = Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 + Mg(OH) 2
Olivine + eau = serpentine + brucite
9782100522682-Nicollet.fm Page 236 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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a) Les ophiolites des Alpes
Les massifs d’ophiolites sont nombreux dans les Alpes. La majorité de ces ophiolites
trouve leur origine dans l’océan ligure, qui séparait le continent européen et l’Apulie
(Italie) au Jurassique. Elles sont d’âge jurassique. L’ophiolite de Chamrousse, dans
le massif cristallin externe de Belledone se distingue par un âge beaucoup plus ancien,
de 496 Ma : cette ophiolite est née dans l’océan paléozoïque qui s’est refermé lors
de la convergence hercynienne. Cette ophiolite a donc survécu à deux orogènes :
hercynienne et alpine (Ménot et al., 1988). La plupart des ophiolites jurassiques ont
subi un intense métamorphisme de HP-BT au cours de l’orogène alpine (chap. 12). On
doit parler dans ce cas de méta-ophiolites. Quelques massifs sont peu ou pas affectés par
celui-ci : ils représentent une bonne opportunité pour étudier la lithosphère océanique
dans des conditions favorables.
Le massif du Chenaillet, dans les Alpes, à proximité de la localité de Montgenèvre,
est une portion, très bien préservée, d’environ 16 km 2 de l’océan alpin charriée sur
la croûte continentale (figure 15.6). Il forme une klippe tectonique à la limite des
domaines briançonnais et piémontais, sur l’unité du Lago Nero, laquelle est métamorphisée dans les conditions du faciès Schistes bleus. Le massif est peu déformé et
non métamorphisé lors de l’orogène alpin. Failles normales et failles de détachement
seraient contemporaines de la genèse de la lithosphère océanique dans un dôme extensif
(voir figure 15.10) ; elles s’accompagnent d’une déformation ductile (figure 15.8)
et/ou cassante (gouge : figure 15.6) des roches. Ces failles ont pu rejouer en failles
inverses à l’alpin.
Le massif du Chenaillet est d’une ophiolite de type LOT (Lherzolite Ophiolite
Types), témoin d’une lithosphère océanique produite au niveau d’une ride lente :
des laves en coussins, qui ont une signature de MORB, reposent soit sur les gabbros,
soit directement sur le manteau serpentinisé qui représentait, dans certains cas,
directement le plancher océanique. Les gabbros forment des boules et lentilles hectométriques dans la serpentinite. Ils sont chimiquement identiques aux gabbros de ride
océanique. Ils sont peu différenciés : il s’agit principalement de gabbros, gabbros à
olivine et, plus rarement, de troctolites ne présentant pas de caractère cumulatif
marqué, ni d’évidence de contamination crustale. Ces lentilles gabbroïques représentent des chambres de refroidissement temporaires. Les diorites et plagiogranites sont
rares. Les zircons de ces roches ont donné des âges entre 148 et 156 Ma (Bertrand et
al., 1987 ; Costa et Caby, 2001) et permettent ainsi de dater l’ophiolite.
En contact avec l’eau de mer, le manteau, essentiellement lherzolitique, est abondamment serpentinisé. Olivine et pyroxènes sont transformés en serpentine au cours
de réactions d’hydratation qui engendreraient une importante augmentation de
volume sans changement significatif de composition chimique (Mével, 2003). Les
transformations se font à basses températures (< 500 °C) et en climat statique en
préservant la texture et la composition modale de la péridotite. L’olivine est transformée
en serpentine à texture maillée tandis que les pyroxènes sont transformés en serpentine
fibreuse appelée bastite. Les principales réactions sont :
2Mg 2 SiO 4 + 3H 2 O = Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 + Mg(OH) 2
Olivine + eau = serpentine + brucite
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