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Geologia e Geoturismo in Valle d'Aosta

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Subduction océanique: une approche alpine

23 Novembre 2013

JournĂ©es Subduction OcĂ©anique en VallĂ©e d’Aoste (Alpes Occidentales, Italie)

 

1. Emplacement des nappes d’origine ocĂ©anique dans les Alpes Occidentales. En Ă©vidence le territoire dont il est question ici. D’aprĂšs MARTHALER, 2002.

1. Emplacement des nappes d’origine ocĂ©anique dans les Alpes Occidentales. En Ă©vidence le territoire dont il est question ici. D’aprĂšs MARTHALER, 2002.

La plaque ocĂ©anique subduite (la TĂ©thys alpine) affleure en continu en VallĂ©e d’Aoste. Elle peut ĂȘtre suivie de sa base mantellique serpentinisĂ©e jusqu’aux produits magmatiques de la croĂ»te, plus ou moins intensĂ©ment mĂ©tamorphisĂ©s, et aux mĂ©tasĂ©diments. Nous y avons mĂȘme le choix entre trois coupes diffĂ©rentes de la plaque ocĂ©anique, donnant lieu Ă  trois sĂ©ries mĂ©ta-ophiolitiques : la sĂ©rie Zermatt-Saas, Ă©clogitique et souvent rééquilibrĂ©e ; la sĂ©rie Combin, en faciĂšs schistes-bleus ou plus souvent schistes-verts ; la sĂ©rie Grivola-Urtier (Cogne, Valsavarenche), Ă©clogitique avec assemblages tectoniques trĂšs mĂ©langĂ©s. Les itinĂ©raires qui suivent sont choisis dans le cadre des deux premiĂšres sĂ©ries ophiolitiques en fonction de leur progression pĂ©dagogique. L’exposition est calibrĂ©e pour des enseignants en Sciences de la Terre avec des Ă©lĂšves dĂ©jĂ  informĂ©s en gĂ©nĂ©ral sur la tectonique des plaques et l’orogenĂšse alpine.

 

 

Géosite du Pont Romain : la serpentinite

 

Le parcours balisĂ© du GĂ©osite Ponte Romano – Tsailleun, dotĂ© d’une brochure touristique en français (« Du Pont Romain Ă  l’OcĂ©an perdu ») disponible Ă  l’Office du Tourisme de Saint-Vincent, encadre convenablement le site au sein de ce territoire alpin et de son histoire gĂ©ologique.

2. Un adepte assidu des rochers en serpentinite : le thym, trĂšs riche en huiles essentielles.

2. Un adepte assidu des rochers en serpentinite : le thym, trĂšs riche en huiles essentielles.

 

Commune : Saint-Vincent (VallĂ©e d’Aoste, Italie)

AccĂšs : en provenant du centre (Office du Tourisme) prendre vers l’est la rue de Rome, passer le rond-point vers la rue du Pont Romain, puis devant la pompe d’essence tourner Ă  gauche rue des FrĂšres Marc-Grivaz, dĂ©passer le village de Cillian et se garer en face du hameau de Chadel (terminus du car).

GPS : N 45°44.423 – E 07°39.678 (396.000,00 – 5.066.300,00)

Départ à pied : altitude 620 m, sentier à droite de la ruelle goudronnée pour Feilley (balise jaune).

Durée de la marche : 15 minutes, dénivelé 60 m.

 

3. Un point crucial du relief régional : la riviÚre fait un coude, abandonne le large sillon de faille et creuse un défilé dans les serpentinites en face du Géosite.

3. Un point crucial du relief régional : la riviÚre fait un coude, abandonne le large sillon de faille et creuse un défilé dans les serpentinites en face du Géosite.

Le sentier s’élĂšve d’abord parmi les chĂątaigniers et les chĂȘnes pubescents, pour grimper peu aprĂšs au milieu des premiers rochers de serpentinite, colonisĂ©s par une vĂ©gĂ©tation tout Ă  fait remarquable : pulsatille des montagnes, Ɠillet des rochers, silĂšne armĂ©rie, mais surtout l’alysson argentĂ© et la fougĂšre Notholaena marantae, deux espĂšces trĂšs liĂ©es aux serpentinites. Plus loin nous croiserons aussi, parmi d’autres, le cĂ©raiste, la molĂšne de Boerhaave et beaucoup de bleuets et de coquelicots, tĂ©moins d’anciens champs de cĂ©rĂ©ales.

Face Ă  la grande vallĂ©e le sentier se met Ă  plat au BelvĂ©dĂšre d’en haut, oĂč l’on fera le premier arrĂȘt.

4.L’ancien Ă©boulement dans les gorges de Montjovet et les restes de l’ancien lac.

4. L’ancien Ă©boulement dans les gorges de Montjovet et les restes de l’ancien lac.

 

CĂŽtĂ© vallĂ©e nous jouissons d’un bon point de vue sur un palĂ©o-Ă©boulement bien prĂ©servĂ©, avec une grande niche de dĂ©collement en creux et un grand bombement Ă  son pied, formĂ© par les Ă©boulis, sectionnĂ©s par la riviĂšre. En effet, il y a quelques milliers d’annĂ©es, c’est-Ă -dire quelques temps aprĂšs la derniĂšre glaciation, cet Ă©boulement a affectĂ© un gros noyau de mĂ©tabasites dans la mĂȘme unitĂ© tectonique que celle oĂč nous nous trouvons. Au fond de la vallĂ©e, vers l’amont, s’étalent les terrasses sableuses formant l’ancien fond du lac de barrage, qui s’allongeait sur une vingtaine de kilomĂštres.

 

CĂŽtĂ© montagne, le rocher affleure ici fraĂźchement sans patine d’altĂ©ration. Il nous montre une roche verte dans l’ensemble, plutĂŽt lisse au toucher, avec un litage principal et une fine schistositĂ© de direction trĂšs variable. Dans la section naturelle plusieurs minĂ©raux sont visibles sous forme de lentilles trĂšs dĂ©formĂ©es en rĂ©gime ductile : il y en a des blancs montrant de petits cristaux Ă  angle droit, des verts plus foncĂ©s et plus rugueux que la masse, et des gris trĂšs Ă©tirĂ©s constituĂ©s d’une pĂąte en fines lamelles plus ou moins brillantes. De petits noyaux parsemĂ©s dans la roche sont enfin bien Ă©vidents : les uns sont roux, les autres sont noirs, ces derniers pouvant aussi apparaĂźtre comme dissous dans la masse verte.

Sortons de notre poche un outil indispensable en pays ophiolitique : un aimant. Il colle fort aux petits noyaux noirs : c’est de la magnĂ©tite. De la magnĂ©tite parsemĂ©e dans une masse verte feuilletĂ©e et onctueuse au toucher comme du talc : le verdict tombe aussitĂŽt, c’est de la serpentinite.

 

5.De la pĂ©ridotite du manteau Ă  la serpentinite du fond de l’ocĂ©an : fissuration, hydratation, veines. D’aprĂšs ANDREANI et al., 2007.

5. De la pĂ©ridotite du manteau Ă  la serpentinite du fond de l’ocĂ©an : fissuration, hydratation, veines. D’aprĂšs ANDREANI et al., 2007.

RĂ©visons nos connaissances sur cette roche. La serpentinite ocĂ©anique se forme Ă  partir de la pĂ©ridotite du manteau lithosphĂ©rique, par fracturation et hydratation Ă  tempĂ©rature modĂ©rĂ©e (< 200°C). La pĂ©ridotite est constituĂ©e d’olivine et de pyroxĂšnes avec un peu de plagioclase ou spinelle, un ensemble de minĂ©raux contenant beaucoup de magnĂ©sium, et aussi du fer et du calcium. Le magnĂ©sium de l’olivine et du clinopyroxĂšne se dĂ©place dans le rĂ©seau Ă  feuillets du minĂ©ral hydratĂ© serpentine, qui accueille aussi quelques autres ions. Suivant le type d’accommodation des deux couches dont il est constituĂ©, le phyllosilicate serpentine Mg6(OH)8Si4O10 peut se prĂ©senter sous trois formes minĂ©ralogiques principales : chrysotile, lizardite, antigorite. Le fer de la pĂ©ridotite se mĂ©lange Ă  la nouvelle roche sous forme d’aiguilles, veines ou nodules de magnĂ©tite Fe2+Fe3+2O4. Le calcium CaO peut se combiner avec les fluides de CO2 pour former de la calcite CaCO3.

6.Minéraux océaniques et minéraux alpins dans la serpentinite du Mont Tsailleun.

6. Minéraux océaniques et minéraux alpins dans la serpentinite du Mont Tsailleun.

 

Essayons maintenant d’approfondir un peu l’analyse de la roche qui affleure devant nous.

La masse verte est trĂšs compacte, sans fibres : il s’agit de la variĂ©tĂ© antigorite. Seule l’antigorite est stable aux hautes pressions. On nous dira que tout l’affleurement est constituĂ© d’antigorite.

Les lentilles blanches tordues, faites de petits cristaux Ă  la cassure orthogonale, sont constituĂ©es de clinopyroxĂšnes Ă  Ca et Mg, mais leur bords trĂšs nets et leur forme parfaitement adaptĂ©e Ă  la schistositĂ© font penser qu’ils se sont cristallisĂ©s beaucoup plus tard, dans la masse dĂ©jĂ  serpentinisĂ©e, Ă  la faveur de l’enfouissement alpin de la plaque ocĂ©anique.

Enfin, les nodules roux sont des cristaux de titanclinohumite, un minĂ©ral riche en titane et proche de l’olivine, qui nĂ©cessite d’une pression trĂšs Ă©levĂ©e pour se cristalliser. Notons aussi que le titane est presque absent des pĂ©ridotites alors qu’il est concentrĂ© dans certains magmas : notre serpentinite a donc dĂ» ĂȘtre « contaminĂ©e » par des gabbros et cela demande un certain rĂ©chauffement en profondeur.

7.Évidences de la remontĂ©e finale : filon de chlorite dans les serpentinites. Ici gravĂ© en cupules, signes mystĂ©rieux difficiles Ă  dater sans contexte archĂ©ologique.

7. Évidences de la remontĂ©e finale : filon de chlorite dans les serpentinites. Ici gravĂ© en cupules, signes mystĂ©rieux difficiles Ă  dater sans contexte archĂ©ologique.

Nous disposons encore d’un Ă©lĂ©ment intĂ©ressant : les boudins gris trĂšs Ă©tirĂ©s. Ils sont constituĂ©s d’un minĂ©ral trĂšs tendre, sur lequel un peu plus loin des cupules et d’autres signes rupestres ont Ă©tĂ© gravĂ©s dans un passĂ© mystĂ©rieux. Ce minĂ©ral est la chlorite, qui apparaĂźt au sein de roches basiques et ultrabasiques lors de la dĂ©compression, c’est-Ă -dire de la remontĂ©e, en milieu hydratĂ©. Il s’agit donc du dernier venu dans notre roche.

Donnons aussi un coup d’Ɠil Ă  la carte gĂ©ologique structurale : nous sommes ici prĂšs de l’extrĂ©mitĂ© sud d’une Ă©norme Ă©caille de manteau serpentinisĂ©, longue de quelque 60 km et large de 30, surmontĂ©e par endroits de mĂ©tabasites et de mĂ©tasĂ©diments de haute mer : aucun doute donc qu’il s’agit d’une ancienne plaque ocĂ©anique subduite.

8.La grande Ă©caille de manteau Ă©clogitique affleure sans interruptions de Saas-Fee (Valais, Suisse) au nord Ă  Champorcher (Parc du Mont Avic, VallĂ©e d’Aoste) au sud. D’aprĂšs ANGIBOUST et al., 2009.

8. La grande Ă©caille de manteau Ă©clogitique affleure sans interruptions de Saas-Fee (Valais, Suisse) au nord Ă  Champorcher (Parc du Mont Avic, VallĂ©e d’Aoste) au sud. D’aprĂšs ANGIBOUST et al., 2009.

En conclusion, cette roche nous renseigne sur un milieu ocĂ©anique de formation, suivi d’un parcours alpin d’enfouissement profond et d’exhumation.

 

En poursuivant le chemin vers le sommet nous longerons sur la droite un petit mur en pierre sĂšche oĂč abondent les blocs erratiques en granite provenant du Mont Blanc. Parmi eux, nous noterons quelques mĂ©tagabbros Ă  amphibole et surtout un bloc de glaucophanite riche en grenats, provenant vraisemblablement du proche Valtournenche. Ces blocs Ă©clogitiques arrondis par le transport ne sont pas rares dans la grande vallĂ©e, puisqu’ils sont tenaces et rĂ©sistants Ă  l’érosion. Rappelons que l’éclogite, roche basique de haute pression-basse tempĂ©rature, est le meilleur marqueur de la subduction.

Le sommet du Mont Tsailleun, 680 m, est un dos de serpentinite bien arrondi par l’ancien glacier et plutît panoramique.

9.Autre spĂ©cialitĂ© botanique des serpentinites valdĂŽtaines : l’alysson argentĂ©, ici au sommet du Mont Tsailleun.

9. Autre spĂ©cialitĂ© botanique des serpentinites valdĂŽtaines : l’alysson argentĂ©, ici au sommet du Mont Tsailleun.

 

De retour au parking, il est possible de vĂ©rifier sur d’autres roches ocĂ©aniques le trajet de subduction dĂ©tectĂ© sur la serpentinite. Pour cela, il suffit de traverser la route rĂ©gionale et rentrer dans le village de Chadel. Au milieu des vieilles maisons en pierre sĂšche, se dresse un imposant rocher noir en forme de pyramide, avec une cavitĂ© d’érosion torrentielle vers le sommet (« marmite des gĂ©ants »). À sa base, avec un bon Ă©clairage, on peut reconnaĂźtre des grenats, petits mais bien formĂ©s, dans un fond vert de pyroxĂšne sodique : c’est la dĂ©finition mĂȘme d’éclogite, la roche indicatrice de la subduction.

10.Le rocher noir de Chadel avec « marmite » d’érosion sous-glaciaire. Il s’agit d’une mĂ©tabasite en faciĂšs Ă©clogite, avec omphacite et grenat.

10. Le rocher noir de Chadel avec « marmite » d’érosion sous-glaciaire. Il s’agit d’une mĂ©tabasite en faciĂšs Ă©clogite, avec omphacite et grenat.

Beaucoup d’observations sont possibles sur cet affleurement de croĂ»te ocĂ©anique, non seulement quant Ă  sa composition basique, mais aussi quant aux rapports gĂ©omĂ©triques et tectoniques avec l’écaille de manteau serpentinisĂ© en face. Noter pour cela le fin litage ondulĂ© qui affecte les Ă©pidotes, minĂ©raux de l’exhumation.

 

 

La croûte océanique profonde

 

Nous savons que la section verticale de toute plaque océanique comporte grosso modo trois niveaux :

1. à sa base un manteau lithosphérique serpentinisé ;

2. suivi vers le haut d’une croĂ»te magmatique intrusive (gabbros) et effusive (basaltes) ;

3. le tout étant coiffé par des sédiments de haute mer.

11.Subduction et exhumation de la croĂ»te ocĂ©anique. La serpentine peut se comporter comme lubrifiant tectonique et Ă©viter les sĂ©ismes. D’aprĂšs GUILLOT, 2009.

11. Subduction et exhumation de la croĂ»te ocĂ©anique. La serpentine peut se comporter comme lubrifiant tectonique et Ă©viter les sĂ©ismes. D’aprĂšs GUILLOT, 2009.

Nous venons d’observer une grande masse de manteau lithosphĂ©rique serpentinisĂ©, reproduisant assez fidĂšlement le niveau 1 de la plaque ocĂ©anique. Lors des arrĂȘts suivants nous passerons aux autres niveaux, Ă  commencer par l’ancienne croĂ»te magmatique ; mais ne nous attendons plus cette fois Ă  retrouver les niveaux ocĂ©aniques tels quels. DĂ©jĂ  au sein des serpentinites nous avons remarquĂ© un certain nombre de minĂ©raux qualifiĂ©s d’ « alpins » car apparus bien plus tard dans des contextes qui n’étaient plus ocĂ©aniques. Or, pour l’observation de la croĂ»te ocĂ©anique profonde (niveau 2) nous disposons d’une roche dont tous les minĂ©raux ont Ă©tĂ© ultĂ©rieurement réélaborĂ©s Ă  haute pression / basse tempĂ©rature, des anciens assemblages magmatiques ne gardant que, parfois, la gĂ©omĂ©trie des cristaux. La composition chimique totale de notre roche, fluides Ă  part, est Ă  peu prĂšs la mĂȘme qu’à l’origine, avec abondance de fer, de magnĂ©sium, de calcium, de titane, mais ces Ă©lĂ©ments sont distribuĂ©s dans des minĂ©raux diffĂ©rents, avec des rĂ©seaux cristallins moyennement plus denses. En fait, les minĂ©raux des roches magmatiques de la croĂ»te ocĂ©anique sont beaucoup plus sensibles Ă  l’environnement gĂ©odynamique (tempĂ©rature, pression, prĂ©sence de fluides) que ceux de la serpentinite. La nature nous pourvoit ainsi d’un excellent thermobaromĂštre pour suivre le chemin d’enfouissement de la roche aprĂšs son cycle ocĂ©anique et pendant son cycle alpin. Les minĂ©raux mĂ©tamorphiques issus des anciennes roches magmatiques ne demandent qu’à ĂȘtre identifiĂ©s, et ils ne se cachent pas.

12. Le bas Valtournenche et le site d'Hérin. ZS: unité océanique profonde de Zermatt-Saas. CO: unité océanique supérieure du Combin. DB et PL: nappes continentales issues de la plaque supérieure.

12. Le bas Valtournenche et le site d’HĂ©rin. ZS: unitĂ© ocĂ©anique profonde de Zermatt-Saas. CO: unitĂ© ocĂ©anique supĂ©rieure du Combin. DB et PL: nappes continentales issues de la plaque supĂ©rieure.

 

 

Commune : Antey-Saint-AndrĂ© (VallĂ©e d’Aoste, Italie)

AccĂšs : Autoroute A5 sortie ChĂątillon ; route rĂ©gionale n° 46 direction Breuil-Cervinia ; dans le chef-lieu d’Antey prendre Ă  droite direction La Magdeleine ; avant la fin de l’habitat prendre Ă  gauche pour HĂ©rin ; se garer aprĂšs le troisiĂšme virage en Ă©pingle Ă  gauche, GPS 391.058.00 / 5.073.900.00.

Altitude : 1265 m.

Situation de l’affleurement : en bord de route et quelques mùtres plus haut.

DurĂ©e de l’arrĂȘt : 1 h ou plus.

PĂ©riode : la cĂŽte Ă©tant bien exposĂ©e au soleil, la neige fond assez vite, parfois mĂȘme en hiver.

Note : route adaptĂ©e aux cars moyens, type 40 places ; sinon prĂ©voir une petite demi-heure de marche au dĂ©part du chef-lieu d’Antey.

 

13. Métagabbro en faciÚs schistes-verts.

13. Métagabbro en faciÚs schistes-verts.

Le Valtournenche tout entier, de la cuvette du Breuil au pied du Cervin jusqu’à la grande vallĂ©e de la Doire, se creuse dans les unitĂ©s ocĂ©aniques subduites. L’unitĂ© infĂ©rieure de Zermatt-Saas, base de l’auge glaciaire, forme les flancs de la moyenne et basse vallĂ©e. Plus haut le sillon s’ouvre en replats de pĂąturage sur les terrains de l’unitĂ© ocĂ©anique supĂ©rieure du Combin. Pour cet arrĂȘt, nous demeurons Ă  l’intĂ©rieur de l’unitĂ© ocĂ©anique profonde de Zermatt-Saas.

14. Glaucophanite Ă  grenats avec, Ă  droite, niveau de sulphures.

14. Glaucophanite Ă  grenats avec, Ă  droite, niveau de sulphures.

 

Sur l’ensemble de la pente, la roche actuelle garde en partie la texture Ă  gros cristaux de l’ancien gabbro ocĂ©anique. Cette particularitĂ© sera pour nous une preuve supplĂ©mentaire de son origine magmatique, la preuve principale Ă©tant sa composition chimique ferromagnĂ©sienne. En gĂ©nĂ©ral la roche montre des nodules d’amphibole verte sĂ©parĂ©s par des lits fins et ondulĂ©s de plagioclase blanc. L’ancien gabbro est donc partout plus ou moins dĂ©formĂ© sous rĂ©gime ductile. Mais par endroits, surtout sur une cĂŽte qui remonte le long du versant un peu de biais, la dĂ©formation atteint son maximum, et modifie la composition minĂ©ralogique : les lits magmatiques se resserrent en bandelettes vert clair de pyroxĂšne sodique et bleu foncĂ© d’amphiboles, le plagioclase disparaĂźt, et la surface se hĂ©risse de grenats roux et saillants.

 

15. Eclogite litée (omphacite, glaucophane, grenat) avec niveau de quartz et épidote.

15. Eclogite litée (omphacite, glaucophane, grenat) avec niveau de quartz et épidote.

Regardons de prĂšs cet ensemble de minĂ©raux. Le pyroxĂšne sodique (omphacite), vert clair brillant, est le principal repĂšre pour la pression, c’est-Ă -dire pour la profondeur maximale atteinte : dans ce contexte, il n’apparaĂźt qu’au-delĂ  de 40-60 km. L’amphibole bleue est le principal tĂ©moin de la tempĂ©rature : selon la profondeur, la tempĂ©rature maximale qu’elle peut supporter va de 550 Ă  600°C. Les amphiboles sont riches en fer et/ou en magnĂ©sium, et ce sont des minĂ©raux hydratĂ©s : deux qualitĂ©s qui s’accommodent bien d’une plaque ocĂ©anique. Le grenat permet de dĂ©finir le champ de stabilitĂ© de l’ensemble. VoilĂ  donc les Ă©clogites, roches basiques dont le nom Ă©voque un Ă©quilibre de haute pression / basse tempĂ©rature, qui correspond Ă  une grande profondeur avec un faible gradient gĂ©othermique, ce qui finalement veut dire subduction.

15. Eclogite avec noyau de pyroxÚne sodique en cours de déstabilisation.

15. Eclogite avec noyau de pyroxÚne sodique en cours de déstabilisation.

 

Dans l’ensemble de la roche, rares sont les assemblages minĂ©raux qui tĂ©moignent d’un chemin mĂ©tamorphique rĂ©trograde : la remontĂ©e de la roche n’a pas laissĂ© de traces trĂšs Ă©videntes, si ce n’est la dĂ©stabilisation d’une partie de l’omphacite et l’altĂ©ration de certains grenats.

 

 

La croûte océanique supérieure : les grands fonds océaniques face au Cervin.

 

16. Contact de l’unitĂ© triasique Pancherot-Cimebianche avec les schistes lustrĂ©s de l’unitĂ© ocĂ©anique du Combin.

16. Contact de l’unitĂ© triasique Pancherot-Cimebianche avec les schistes lustrĂ©s de l’unitĂ© ocĂ©anique du Combin.

Avant d’arriver face au Cervin, cette Ă©poustouflante pyramide africaine de 4500 m entre Mont Rose et Grandes Murailles, un dĂ©nivelĂ© modĂ©rĂ© nous fait passer en revue toute la plaque ocĂ©anique subduite.

 

Commune : Valtournenche (VallĂ©e d’Aoste, Italie)

AccĂšs : de l’autoroute A5 sortie ChĂątillon puis route rĂ©gionale n° 46  en direction de Cervinia. Peu aprĂšs le chef-lieu de Valtournenche Ă  gauche portail tĂ©lĂ©cabine Cime Bianche, grand parking. Si la tĂ©lĂ©cabine est fermĂ©e continuer jusqu’au Lac Bleu (2000 m) et prendre le sentier n° 107 puis n° 21 (300 m et 1 h 30 en plus, bien suivre le parcours sur la carte ou sur GPS).

Départ à pied : altitude 2285 m, station supérieure de la télécabine.

Arrivée : belvédÚre du Cervin à la Motte de Plété Centrale 2870 m.

DurĂ©e : prĂ©voir une journĂ©e pour un dĂ©nivelĂ© de 600 m et les arrĂȘts gĂ©ologiques.

17. Contact de l’unitĂ© triasique Pancherot-Cimebianche avec les mĂ©tabasites de l’unitĂ© ocĂ©anique du Combin.

17. Contact de l’unitĂ© triasique Pancherot-Cimebianche avec les mĂ©tabasites de l’unitĂ© ocĂ©anique du Combin.

Période : sans neige au sol, en général entre juin et octobre.

Conseils particuliers : s’informer de l’heure de la derniĂšre course de la tĂ©lĂ©cabine.

 

À la sortie de la tĂ©lĂ©cabine prendre le sentier n° 20 qui est en fait une piste en terre jusqu’à l’alpage du Grand Plan 2500 m. Peu aprĂšs l’alpage la piste fait un virage Ă  droite ; aprĂšs ce virage le sentier quitte la piste sur la gauche et tout de suite il reçoit Ă  gauche le sentier n° 21 avant de traverser le ruisseau Cleyva Groussa. La cĂŽte rocheuse sur la rive droite de ce ruisseau retiendra notre attention : sur quelques dizaines de mĂštres de dĂ©nivelĂ©, surtout vers le bas, les amphibolites reprennent par endroits leurs anciens Ă©quilibres minĂ©ralogiques de haute pression-basse tempĂ©rature avec omphacite et grenat. Nous sommes donc rassurĂ©s que nous sommes bien Ă  l’intĂ©rieur de l’unitĂ© ocĂ©anique Ă©clogitique de Zermatt-Saas qui constitue le soubassement de la pile de nappes soit ocĂ©aniques que continentales situĂ©e au pied du Cervin.

 

18. Schistes lustrés et métabasites du Combin en lits alternés, impliqués dans un pli. Au fond le Mont Rose.

18. Schistes lustrés et métabasites du Combin en lits alternés, impliqués dans un pli. Au fond le Mont Rose.

Suivons ensuite le sentier n° 21 qui traverse le petit vallon et entreprend la montée à mi-cÎte de la grande pente détritique en direction NW.

En contrebas d’un premier petit ressaut, nous rencontrons un affleurement incongru mais assez prĂ©sent dans la vallĂ©e, celui des « quartzites micacĂ©s » ou “schistes quartzeux”. Ce sont des roches claires, grises ou beige, Ă  l’allure de micaschistes ou parfois de gneiss, avec beaucoup de quartz. Ces roches n’ont rien d’ocĂ©anique: elles se placent Ă  la base d’une mince sĂ©rie de marge continentale ici insĂ©rĂ©e entre les deux unitĂ©es ocĂ©aniques.

19. Niveaux fracturés des schistes lustrés vers le bord du replat de la Motte. Au second plan, sur la droite, un noyau noir de serpentinite. Au fond le Cervin.

19. Niveaux fracturés des schistes lustrés vers le bord du replat de la Motte. Au second plan, sur la droite, un noyau noir de serpentinite. Au fond le Cervin.

 

En contrebas d’un deuxiĂšme ressaut plus marquĂ©, autour de 2650 m d’altitude, nous rentrons en contact avec la partie la plus voyante de cette sĂ©rie continentale, cette bande blanche qui marque le paysage dĂšs notre arrivĂ©e en tĂ©lĂ©cabine. Elle est tellement mince que quelques Ă©boulis sur son parcours suffisent par moments Ă  la cacher. Avec ses coulĂ©es de blocs blancs, on dirait un feston accrochĂ© tout au long de la pente. Maintenant que nous la tenons, nous constatons qu’elle est formĂ©e de calcaires et de dolomies (« marbres dolomitiques ») mais la carte nous renseigne que, par endroits, sa base est constituĂ©e de quartzites tabulaires. Il s’agit en fait de la sĂ©rie triasique classique, bien connue dans les Alpes françaises sous les appellations de « piĂ©montais » ou « prĂ©-piĂ©montais », amputĂ©e de quelques membres. Sa position tectonique, ici au nord de la Doire, est quand mĂȘme inĂ©dite, pincĂ©e comme elle l’est au contact entre la nappe ocĂ©anique Ă©clogitique (dessous) et la nappe ocĂ©anique schistes-verts (dessus). Du fait de sa trĂšs faible compĂ©tence, c’est-Ă -dire sa grande facilitĂ© Ă  se dĂ©former plastiquement sous pression, nous ne verrons jamais de minĂ©raux mĂ©tamorphiques dans cette unitĂ©, ni de fossiles non plus.

 

20. Au premier plan un dĂ©tail de l’affleurement de serpentinites du Combin. Au fond les Cime Bianche et la Roisette.

20. Au premier plan un dĂ©tail de l’affleurement de serpentinites du Combin. Au fond les Cime Bianche et la Roisette.

Le sentier se faufile dans un milieu rocailleux, puis il enjambe une crevasse en lĂ©gĂšre descente et parvient au croisement avec le sentier n° 19 qui monte directement des alpages du bas. À ce point, qui correspond au dernier vallon avant le sommet plat de la Motte de PlĂ©tĂ© Ouest, on prend rĂ©solument Ă  droite, hors du sentier, et on remonte le vallon. Cette unitĂ© ocĂ©anique du Combin nous apparaĂźt enfin en toute sa grandeur, avec ses schistes lustrĂ©s surmontant les mĂ©tabasites (« prasinites ») sur les nombreuses coupes dues aux gradins d’effondrement. Les mĂ©tabasites sont intensĂ©ment tordues et repliĂ©es, puis aplaties ; les schistes lustrĂ©s les secondent en partie. La composition des mĂ©tabasites comprend des amphiboles vertes (actinolite en gĂ©nĂ©ral) et du plagioclase albitique. Epidote, chlorite, prehnite et quartz peuvent ĂȘtre prĂ©sents.

21. Un « champignon » d’érosion avec une dalle de mĂ©tabasite pour chapeau et un pied de schistes lustrĂ©s rĂ©siduels.

21. Un « champignon » d’érosion avec une dalle de mĂ©tabasite pour chapeau et un pied de schistes lustrĂ©s rĂ©siduels.

Au bout du vallon, le grand replat sillonnĂ© par les fentes d’effondrement simule une mer de schistes lustrĂ©s avec ses vagues, au fond de laquelle s’élĂšve l’immense pyramide du Cervin. L’orientation de la foliation est presque horizontale et assez uniforme sur les Ă©paisseurs considĂ©rables qu’on peut mesurer sur les fentes et les bords du plateau. De gros rognons vert clair brillant de mĂ©tabasites affleurent dans la fente principale un peu plus haut, vers l’est. Par contre Ă  l’ouest vers le bord du replat ce sont des rochers noirs qui attirent l’attention : il s’agit d’un ressaut de serpentinite comme on ne la voit jamais dans la nappe infĂ©rieure Ă©clogitique. Aucun minĂ©ral de haute pression n’est visible. Dans la nappe du Combin la serpentinite est nettement minoritaire, voire sporadique ; elle ressemble beaucoup Ă  celle qui affleure dans le massif du Chenaillet dans le Briançonnais, Ă  mĂ©tamorphisme trĂšs faible.

En marchant vers le bord nord du replat nous rencontrons des « champignons » formĂ©s d’une dalle verte de mĂ©tabasite qui protĂšge une colonne beige de schistes lustrĂ©s. Cette colonne reprĂ©sente un ancien niveau de schistes lustrĂ©s par ailleurs dissous ou Ă©miettĂ©s tout autour et emportĂ©s par l’érosion.

 

22. Panorama depuis l’extrĂ©mitĂ© nord du plateau sur la cuvette du Breuil et ses montagnes, du Mont Rose Ă  droite aux Grandes Murailles Ă  gauche en passant par le Cervin.

22. Panorama depuis l’extrĂ©mitĂ© nord du plateau sur la cuvette du Breuil et ses montagnes, du Mont Rose Ă  droite aux Grandes Murailles Ă  gauche en passant par le Cervin.

Au bord du plateau nous jouissons en plein du prestigieux panorama du Cervin et de toute la cuvette du Breuil. Pour en comprendre le charme gĂ©ologique il faut d’abord imaginer le massif cristallin du Mont Rose, un peu cachĂ© sur la droite, avec ses roches continentales lĂ©gĂšres rebondissant en surface aprĂšs la subduction. Sur son dos, ce massif remonte aussi les nappes ocĂ©aniques sur lesquelles nous nous trouvons et que nous observons devant nous dans la cuvette. Ces nappes ocĂ©aniques s’inclinent vers notre gauche (Ă  l’ouest) en s’appuyant, on peut toujours l’imaginer, sur la pente de la coupole cristalline ici ensevelie. À son tour, la pyramide du Cervin coiffe ces nappes ocĂ©aniques avec ses roches « africaines », en tout cas continentales, qui continuent le long de la Grande et de la Petite Muraille sur notre gauche (« nappe de la Dent Blanche » des auteurs suisses). Les nappes ocĂ©aniques refont surface au sud-ouest, grĂące au retrait vers l’ouest de la nappe continentale du Cervin.

23. OF : méta-ophiolites. ZZS : unité océanique éclogitique de Zermatt-Saas. ZC : unité océanique non-éclogitique du Combin. DB : nappe continentale du Cervin (Dent Blanche). G : gabbros du Cervin. vp : unité méta-sédimentaire de Valpelline.

23. OF : méta-ophiolites. ZZS : unité océanique éclogitique de Zermatt-Saas. ZC : unité océanique non-éclogitique du Combin. DB : nappe continentale du Cervin (Dent Blanche). G : gabbros du Cervin. vp : unité méta-sédimentaire de Valpelline.

 

Pour le retour, si on n’est pas un fin connaisseur des lieux, il vaut mieux reprendre le mĂȘme chemin qu’à la montĂ©e.

 

 

Quelques solutions d’urgence en cas de mĂ©tĂ©o incertaine ou neige au sol en altitude

 

Éclogites ocĂ©aniques

 

25. Coussins de lave (effusions sur fond océanique) en faciÚs éclogitique sur le sentier qui monte à Chamois.

25. Coussins de lave (effusions sur fond océanique) en faciÚs éclogitique sur le sentier qui monte à Chamois.

En plus du rocher noir de Chadel (GĂ©osite du Pont Romain-Tsailleun Ă  Saint-Vincent) oĂč les minĂ©raux ne sont pas spectaculaires, il est possible d’exploiter d’autres affleurement ou rochers Ă©boulĂ©s Ă  basse altitude.

  1. Les falaises de Saint-Clair Ă  Pontey. Elles affleurent le long de la route rĂ©gionale dite « de l’envers » entre le pont sur la Doire Ă  cĂŽtĂ© de la gare de ChĂątillon et le hameau de Torin. Face au pont commence le sentier n° 1 pour Ussel ; une glaucophanite Ă  grenat, Ă  peine reconnaissable, se trouve tout de suite au premier ruisseau (GPS 392.615.00 / 5.066.347.00) et un peu plus haut avant le torrent de Pessey. D’autres rochers semblables sont plus ou moins bien visibles ou accessibles en bord de route vers le village de Torin (GPS 391.860.00 / 5.066.240.00) et juste en amont du village de Tsesanouva, sur le sentier qui mĂšne à Hallien (GPS 390.040.00 / 5.065.520.00).
  2. Le rocher de Piaou Ă  ÉmarĂšse. Il se trouve en contrebas de la route rĂ©gionale n° 33, sur le sentier n° 8 vers ÉrĂšsaz, posĂ© sur la premiĂšre crĂȘte panoramique en provenant de la route. Il expose aussi bon nombre de pseudomorphoses de lawsonite, ce minĂ©ral prĂ©cieux pour son domaine de stabilitĂ© trĂšs rĂ©duit qui permet des mesures thermo-baromĂ©triques prĂ©cises.

    26. Éclogite à pyroxùne sodique (omphacite) et grenat sur le sentier de Chamois.

    26. Éclogite à pyroxùne sodique (omphacite) et grenat sur le sentier de Chamois.

  3. L’affleurement de Veulla Ă  Chamois. GPS 392.390.00 / 5.076.780.00. Il se trouve Ă  1650 m d’altitude sur le chemin montant de Buisson et de Nuarsaz (Antey) Ă  Chamois ; donc il faut quand mĂȘme monter un dĂ©nivelĂ© de 530 m Ă  pied. Un bon parking pour car se trouve Ă  proximitĂ©, au dĂ©part du tĂ©lĂ©phĂ©rique pour Chamois. L’affleurement de pyroxĂšne sodique plus grenat est de bonne qualité ; avant et aprĂšs on notera quelques autres éclogites avec glaucophane. Le mĂȘme groupe de roches expose un joli ensemble de coussins de lave (pillow lava) en faciĂšs Ă©clogitique.
  4. L’affleurement de Comagne Ă  ÉmarĂšse. GPS 400.208.00 / 5.066.850.00. Il se trouve à 2020 m un peu en contrebas (SW) de la jonction des deux sentiers qui montent Ă  la TĂȘte de Comagne, l’un au dĂ©part de SommarĂšse, l’autre au dĂ©part du Col du Joux (400 m de dĂ©nivelĂ©). Il s’agit d’un rocher de quelques dizaines de mĂštres entiĂšrement constituĂ© de glaucophane, çà et là en beaux cristaux centimĂ©triques, avec grenats. Autres affleurements sur la crĂȘte vers le SW.

 

Métasédiments océaniques

 

  1. Le Mont Torrette Ă  Saint-Pierre. De la route nationale S.S. 26 à Saint-Pierre prendre la route rĂ©gionale pour Saint-Nicolas et aussitĂŽt Ă  droite pour le chĂąteau, la mairie et la colline de BrĂ©an vers Sarre. Au col se garer au parking, se diriger vers le sommet Ă  droite par une piste en terre et continuer en descendant d’un vignoble Ă  l’autre. Plusieurs sections dans les calcschistes affleurent tout le long de la pente donnant sur la grande vallĂ©e. Remarquer aussi les figures de cisaillement ductile.
  2. Saint Solutor Ă  Issogne. Entre les villages de Fleuran et de Fava, se garer Ă  la chapelle et prendre le sentier n° 4. Les falaises en calcschiste apparaissent dĂ©jĂ  au premier virage, mais il y en a d’autres tout de suite aprĂšs les maisons de CrĂ©ton (joli panorama).

 

 

 

Ouvrages dont ont Ă©tĂ© tirĂ©s les cartes et les croquis gĂ©ologiques (dans l’ordre des images)

 

Marthaler M. (2002) – Le Cervin est-il africain ? L.E.P. Lausanne 96 p.

Andreani M., MĂ©vel C., Boullier A.-M., EscartĂ­n J. (2007) – Dynamic control on serpentine crystallization in veins: Constraints on hydration processes in oceanic peridotites. Geochem. Geophys. Geosyst., 8, Q02012.

Angiboust S., Agard P., Jolivet L., Beyssac O. (2009) – The Zermatt-Saas ophiolite: the largest (60-km wide) and deepest (c. 70–80 km) continuous slice of oceanic lithosphere detached from a subduction zone? Terra Nova, 21: 171–180.

Guillot S., Hattori K.H., Agard P., Schwartz S., Vidal O. (2009) – Exhumation processes in oceanic and continental subduction context: a review. Subduction Zone Geodynamics 978-3.


Tag:
éclogite, faciÚs éclogite, faciÚs schistes bleus, geologia, glaucophane, glaucophanite à grenat, hydratation, jadéite, magnétite, métabasites, métasédiments, nappe océanique, olivine titanifÚre, omphacite, pyroxÚne sodique, schistes lustrés, serpentinite, subduction, subduction océanique, titanclinohumite, Valle d'Aosta

Un anno di passeggiate fra le pietre piĂč belle

  • Gennaio : i Barmet di Donnas
  • Febbraio: Il Borgo e il Carnevale
  • Marzo: Geosito Ponte Romano
  • Aprile: Plout, oltre il Santuario
  • Maggio: Ru de Marseiller
  • Giugno: Raty, la montagna si muove
  • Luglio: Sapin, una valle tra due mondi
  • Agosto: strani incontri al Piccolo
  • Settembre: verso il Cervino
  • Ottobre: magnetite di Cogne
  • Novembre: le vigne dei ghiacciai
  • Dicembre: forre e vulcanelli

Altri itinerari

  • Una super-gita geologica: la Roisetta 3324 m
  • Occhio agli inghiottitoi!
  • Antiche battaglie e inghiottitoi
  • Geospettacolo al Parco Mont Avic
  • Manganese! ed esplodono i colori
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