AGES GÉOLOGIQUES ET PYRÉNÉES - GEOLVal...Magmatisme lié à une ouverture océanique Épisode...

Doc Pyr – Mars 2016 Echelle chronostratigraphique

Paléogène

Néogène

Tert

iair

e

Crétacé

Jurassique

Trias

Permien

Carbonifère

Dévonien

Silurien

Ordovicien

Cambrien

ProtérozoïqueArchéen

Hadéen

DÉPÔT

1e cycle pyrénéen

Age e Ma Millio s d’a ées

AGES GÉOLOGIQUES ET PYRÉNÉES

Cycle orogénique

alpin

Cycle orogénique hercynien

Cycle orogénique calédonien

Chaîne hercynienne

(inclut la zone des

Pyrénées actuelles)

Pyrénées

Alpes

Plusieurs cycles orogéniques

2e cycle pyrénéen

HADEEN

ARCHEEN

PROTEROZOïQUE

HORLOGE DES TEMPS GEOLOGIQUES

760 Ma

1 300 Ma

1 960 Ma

540 Ma

Quaternaire Diversification du vivant

DÉFORMATION

ÉROSION

DÉPÔT

ÉROSION

DÉFORMATION

Doc Pyr – Mars 2016

LA FORMATION D’UNE CHAINE DE MONTAGNE PAR COLLISION DE DEUX PLAQUES CONTINENTALES

Plaque continentale 1

(exemple: Ibérie)

croûte

Manteau

Plaque continentale 2

(exemple: Eurasie)

Compression. Subduction de la

plaque 1 sous la plaque 2 et

formation de chevauchements

en surface

Lithosphère

Les Pyrénées actuelles sont le résultat de la superposition de deux chaînes de montagnes successives, la chaîne

hercynienne (- 300 Ma) dont des reliquats affleurent dans la partie centrale des Pyrénées, et la chaîne Pyrénéenne

«récente» ( - 40 Ma).

Ces deu haî es de o tag es, pou ta t d’âges et d’e te sio s g og aphi ues t s diff e ts, sulte t d’u e phénomène géologique: la collision des deux plaques tectoniques continentales

D’après mattauer 999 p. 5 source ipgp


LA FORMATION DES PYRÉNÉES RÉCENTES: CHRONOLOGIE

N

-52 Ma

-88

-91

-5.5

-11

-20 -23.5

-34

-28

-37

-40

-46

-53

-59

-65

-72

-83

-96

-108

-114

-116

-122

-130 -

135

Holocène Pléistocène

Né

og

èn

e

Pa

léo

gè

ne

Serravallien Langhien

Burdigalien

Aquitanien

Chattien

Rupélien

Priabonien

Bartonien

Lutétien

Yprésien

Thanétien

Danien

Pliocène

Miocène

Oligocène

Eocène

Paléocène

Quat

Maastrichien

Campanien

Santonien

Coniacien

Turonien

Cénomanien

Supérieur

Inférieur

Cré

tacé

Albien

Aptien

Barrémien

Hauterivien

Valanginien

Berriasien

S

-83 Ma

Raccourcissement : 92 km en 51 Ma (moyenne de 1.8 mm/an)

Les Pyrénées

commencent à

s’éroder

Les Pyrénées

s’édifient

Les plaques se

rapprochent

Sélandien

-5.3

-1.8

Tortonien

Gélacien Plaisancien Zancléen Messinien

0

-20 M.a.

-71 M.a.

Oro

génèse P

yré

néenne

Collision: les

Pyrénées

surgissent

Raccourcissement N-S de la croûte

142 Km

102 Km

50 Km

92 Km

52 Km

Coupe le long du profil ECORS D’après Mouthereau et al. (2014)

Plaque ibérique Plaque

européenne


LE RELIEF DES PYRÉNÉES

196 m

2749 m

2500 m

2000 m

1500 m

1000 m

500 m

0 m 25 km 50 km 75 km 100 km 125 km 150 km 175 km 200 km

Pau Huesca

Google Earth


LA COLLISION DES PLAQUES CONTINENTALES : LES PYRÉNÉES

A

B

Les plis et les failles, visibles dans les paysages pyrénéens, résultent de la compression des sédiments déposés puis coincés,

entre la plaque européenne et la plaque ibérique, poussée par la plaque africaine se déplaçant vers le Nord.

Cette déformation a débuté au cours du Crétacé supérieur (- 96 à - 65 Ma).

La défo atio se pou suit aujou d’hui o e l’i di ue t les o eux t e le e ts de te e pa fois esse tis pa les habitants; paradoxalement, les tremblements de terre actuels seraient associés à des mouvement verticaux, sur failles

normales et correspondraient à une phase de relaxation des contraintes tectoniques.


CARTE ET SCHÉMA STRUCTURAL DES PYRÉNÉES

Couverture sédi e tai e d’âge Se o dai e/Te tiai e

Séries d’âge Primaire et socle

FCSP Front Chevauchant Sud Pyrénéen

FCNP Front Chevauchant Nord Pyrénéen

FNP Faille Nord Pyrénéenne des auteurs

Toulouse

St Gaudens Lannemezan

Tarbes

Lourdes

Pau

Lacq

Pamplona

Bayonne

Jaca

Aïnsa

Huesca

La Seu

d’U gell

Foix

Quillan

Perpignan

Pi d’A ie

Pic du Midi

d’Ossau

Pic du Midi

de Bigorre

Vignemale

Monte

Perdito

Aneto

Canigou

ANDORRE

BASSIN

D’AQUITAINE

Audignon

A

B

Co

up

e g

éo

log

iqu

e

BASSIN

DE L’EBRE

Oloron Ste Marie

Accous

Mail

Arrouy

50 km

FCNP

FCSP

FNP

© GeolVal


LES CHAINES DE MONTAGNES RÉCENTES « ALPINES » DONT LES PYRÉNÉES

Faille majeure

Faille inverse

Faille décrochante

Faille normale

Ceinture alpine

Bassin d'extension du Néogène

Croûte océanique du Néogène

Croûte océanique ancienne (Tethys)

Vitesse de plaque

Mouvement de la croûte

Ouverture du plancher

océanique

Légende

Atlas

Rif

Cordillières

bétiques

Plaque ibérique

Pyrénées

Apennins

Elbourz

Monts Zagros

Taurus

Plaque anatolienne

Chaîne pontique

Rhodopes

Pin

de

Alpes dinariques

Alpes

Carpates

Plaque eurasienne

Plaque arabique

Plaque africaine

Caucase

Hajar

Par WoudloperDerivative work: PouX — File:Tectonic_map_Mediterranean_EN.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38941456


SISMICITÉ PYRÉNÉENNE DANS L’ ENVIRONNEMENT RÉGIONAL DE PLAQUES Sismicité instrumentale entre 1973 et 2007 dans la zone

de frontières entre plaques Afrique-Ibérie - Europe

d’ap s le atalogue de sis i it de l’USGS 2007. PLAQUE EUROPEENNE

PLAQUE IBERIQUE

PLAQUE AFRICAINE

PLA

QU

E N

OR

D-A

ME

RIC

AIN

E

Açores

0 200 400

km

Profondeur

50< <0 km

300< <50 km

700< <300 km

Profondeur

<40< <0 km

Sismicité et limites de plaques

Plaque eurasienne

Sources: Wikimedia et Marc Fournier Institut des Sciences de la Terre de Paris (iSTeP) UPMC Sorbonne Universités


SISMICITÉ HISTORIQUE DANS LES PYRÉNÉES

Source: BRGM, www.planseisme.fr

Lacq

Intensité des séismes


LE MONDE AU PRIMAIRE ET LA CHAINE HERCYNIENNE

• ollisio , et fo atio d’u « méga-continent » : la PANGEE

•u e p e i e haî e de o tag es d’ helle o diale: hai e he ie e

•Equateur : végétation luxuriante Pôle Sud : calotte glaciaire

•des ifs da s u e e t opi ale de l’h isph e sud

- 410/ - 360 Ma PRIMAIRE – Dévonien

- 360/-290 Ma PRIMAIRE – Carbonifère © Ron Blakey

© Ron Blakey


LA CHAINE HERCYNIENNE

Gondwana

Laurasie

équateur

Amérique

Amérique Europe

Il y a 265 M.a. ( au Permien)

un super continent, la Pangée , est

complètement formé par collision

de diverses plaques

La chaine hercynienne européenne fait partie d'un

immense ensemble orogénique structuré au cours

du Paléozoïque supérieur et qui s'étendait, avant

l'ouverture de l'Atlantique, sur plus de 8000 km

de longueur entre l'Amérique Centrale et l'Europe

du Nord actuelles.

du nord

du sud Afrique

© Cirque de Barrosa


ZONES AXIALE ET NORD-PYRÉNÉENNE : DEUX HISTOIRES DIFFÉRENTES

La plupart des formations

tertiaires proviennent du

démantèlement de la chaîne

pyrénéenne.

La sédimentation secondaire de la

zone nord pyrénéenne raconte

l’histoi e de l’ouve tu e de l’Atla ti ue ui a su d à l’o og se he ie e p i ai e.

Les formations primaires pré-

permiennes ne sont pas visibles, car

enfouies sous les dépôts ultérieurs

Permien: démantèlement

de la chaîne hercynienne

Entre le Trias et le Crétacé

sup ieu , l’I ie est e g e, d’où u e la u e de s di e tatio pour cette période.

La sédimentation reprend avec la transgression

Cénomanienne (crétacé supérieur), de grande

ampleur, ayant affectée tous les océans du globe.

La surrection des Pyrénées et

l’ osio ui a suivi o t is à u les roches du primaire, dévoilant

du même coup les traces de

l’o og se he ie e.

PR

IMA

IRE

S

EC

ON

DA

IRE

T

ER

TIA

IRE

Jura

ssiq

ue

Trias

Cré

tacé

Infé

rie

ur

sup

éri

eu

r

Lias

Dog.

Malm

Permien

Eocène

inférieur

Eo. sup

Miocène

Sil

uri

en

D

évo

nie

n

Cré

tacé

Sup.

Sup.

Inf.

Sup.

Inf.

Moy.

Zone nord-pyrénéenne Zone axiale

Absence de formations tertiaires

Doc Pyr – Mars 2016 1

Épisode magmatique Basaltes en pillow et gabbros; lherzolites

Zone Nord Pyrénéenne Coulées sous marines

Magmatisme lié à une ouverture océanique

Épisode magmatique Ophites (gabbros)

Zone Nord Pyrénéenne Cristallisation en profondeur dans

la croute en cours

d’amincissement?

Magmatisme lié à un début d’ouverture

Épisode magmatique Andésites rhyolites

Système OSSAU-ANAYET Intrusions,

Nuées ardentes, coulées:

magmatisme effusif

Magmatisme lié à une subduction

Épisode magmatique Granite - Granodiorite

de Cauterets, du Néouvielle, des Eaux Chaudes

Cristallisation en masse à au moins

5km de profondeur, dans la croute


Milieu marin Argiles, sel, gypse

Mer de type rift Valley ou mer Rouge

Début dislocation de la PANGEE

© GeolVal

1e cycle 2e cycle DÉPÔT DÉFORMATION ÉROSION DÉPÔT DÉFORMATION

-360 -410 -245 -295 -200 -135 -65 -96 -42 -36 -1.8 0 -410

TERTIAIRE SECONDAIRE PRIMAIRE

Dévonien Carbonifère Permien Trias Jurassique Crétacé inf. Crétacé sup. Paléocène Eocène inf.

Oligo-mio-Pliocène

Eocène sup.

QUAT

ÉROSION

MILIEU DE SÉDIMENTATION, MAGMATISME ET CYCLES OROGÉNIQUES DANS LES PYRÉNÉES

Magmatisme d’ouverture - Rifting*

CYCLE ALPIN

Magmatisme de convergence - Subduction*

CYCLE HERCYNIEN

– 278 et – 272 Ma

– 300 Ma

– 100 Ma

–198 Ma

MA

GM

ATIS

ME

SÉD

IMEN

TATI

ON

Oro

génè

se h

ercy

nien

ne

Oro

génè

se a

lpin

e

- 150 Ma – 250 Ma -380 Ma – 245 Ma – 15 Ma

Le Billare Le GabedailleGypse

d'EspélunguèreChaînon duMail Arrouy Riglos

Granodiorite Andésite Rhyolite Ophite (gabbro) Basalte en pillow


© GeolVal

1e cycle 2e cycle DÉPÔT DÉFORMATION ÉROSION DÉPÔT DÉFORMATION

-360 -410 -245 -295 -200 -135 -65 -96 -42 -36 -1.8 0 -410

TERTIAIRE SECONDAIRE PRIMAIRE

Dévonien Carbonifère Permien Trias Jurassique Crétacé inf. Crétacé sup. Paléocène Eocène inf.

Oligo-mio-Pliocène

Eocène sup.

QUAT

ÉROSION

MILIEU DE SÉDIMENTATION, MAGMATISME ET CYCLES OROGÉNIQUES DANS LES PYRÉNÉES

Milieu continental conglomérats , grès ,

pélites, argiles

Grand épandage torrentiel et fluviatile

sur la PANGÉE

Érosion de la chaîne Hercynienne

Milieu marin calcaires, pélites, argiles et grès, éventuelles turbidites

Mer séparant les parties Nord et Sud de la future PANGEE

Milieu marin Calcaires, dolomies, marnes,

argiles

Mer épicontinentale avec blocs basculés

Ouverture de l’ATLANTIQUE

Au sud, pas de sédimentation, l’Ibérie étant émergée

Milieu continental

Grand épandage

torrentiel et fluviatile

Érosion de la chaine

pyrénéenne

Épisode magmatique Ophites (gabbros)

Zone Nord Pyrénéenne Cristallisation en profondeur dans

la croute en cours

d’amincissement?

Magmatisme lié à un début d’ouverture

Magmatisme d’ouverture - Rifting*

CYCLE ALPIN

Magmatisme de convergence - Subduction*

CYCLE HERCYNIEN

Épisode magmatique Andésites rhyolites

Système OSSAU-ANAYET Intrusions,

Nuées ardentes, coulées:

magmatisme effusif


– 278 et – 272 Ma

– 300 Ma Épisode magmatique

Basaltes en pillow et gabbros; lherzolites

Zone Nord Pyrénéenne Coulées sous marines

Magmatisme lié à une ouverture océanique

– 100 Ma

De – 200 à – 30 Ma

Milieu marin Argiles, sel, gypse

Mer de type rift Valley ou mer Rouge

Début dislocation de la PANGEE

De – 295 à – 245 Ma

–198 Ma Épisode magmatique

Granite - Granodiorite

de Cauterets, du Néouvielle, des Eaux Chaudes

Cristallisation en masse à au moins

5km de profondeur, dans la croute


De – 400 à – 295 Ma De – 245 à –200 Ma De – 30 Ma

MA

GM

ATIS

ME

SÉD

IMEN

TATI

ON

Oro

génè

se h

ercy

nien

ne

Oro

génè

se a

lpin

e


LES PYRÉNÉES SOUS LES GLACES ( - 20 000 ANS)

Extension

des glaciers

Glacier de

Lourdes

Glacier

d’Aspe Glacier du

Rio Aragon

Col de

Marie-Blanque

Arudy

Bedous

Les divers épisodes glaciaires ont modelé la topographie et la morphologie des Pyrénées actuelles ( vallées en auge, cirques glaciaires, moraines, etc ) Calottes glaciaires de

plateau probables

Zones englacées

Glaciers de vallée

Glacier

d’Ossau

Carte géologique du quaternaire des Pyrénées à 1/400 000e


Le dé ut de l’È e Quate ai e est a ué pa l’e t ée e

PERIODE GLACIAIRE.

Les glaciations quaternaires correspondent

à la mise en place d'un climat froid et à

l’alte a e y li ue de périodes très

froides (ou glaciaires) et de périodes moins

froides, tempérés (ou interglaciaires).

Il y a environ 10.000 ans, a débuté

l'Interglaciaire dans lequel nous nous

trouvons actuellement.

LES GLACIATIONS DU QUATERNAIRE, LE BASCULEMENT DU CLIMAT

Va iatio du iveau a i ≈

Glaciaire = Bas niveau marin

Ecart de température: 5°C

Ho

mo

ere

ctu

s

Ho

mo

sap

ien

s

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

Mill

iers

d’a

nnée

s B

P MOINS FROID PLUS FROID

Ho

mo

Nean

dert

hale

nsis

Frakes Lawrence 1979

climates throughout geologic time

AGES GÉOLOGIQUES ET PYRÉNÉES - GEOLVal...Magmatisme lié à une ouverture océanique Épisode...

Documents

Transcript of AGES GÉOLOGIQUES ET PYRÉNÉES - GEOLVal...Magmatisme lié à une ouverture océanique Épisode...