Département des Sciences de la Terre

Lorsque les bassins océaniques se ferment, il est inévitable que les zones opposées de la croûte continentale soient réunies. Cela peut être un processus relativement passif, avec peu de surépaississement, ou peut conduire à la poussée d’une masse de croûte continentale sur l’autre pour produire une croûte fortement surépaissie comme démontré dans l’Himalaya. Si la croûte continentale de la plaque de subduction a été sensiblement amincie, il peut y avoir une période de sous-poussée profonde ou de subduction de la croûte continentale avant la collision. La présente étude des ceintures de collision montre qu’il existe généralement une diversité déconcertante de phénomènes métamorphiques car les roches peuvent inclure un socle métamorphique plus ancien, des roches métamorphiques formées dans le même événement de convergence avant la collision, des roches métamorphiques liées à la collision elle-même, ainsi que les produits des effets de contact du magmatisme lié à la collision. La chaîne alpine-himalayenne fournit l’exemple le plus spectaculaire d’une orogenèse de collision du passé géologique relativement récent. En effet, la collision se poursuit aujourd’hui sur une partie de sa longueur. La structure alpine spectaculaire a conduit Argand à reconnaître le rôle majeur des mouvements horizontaux à grande échelle dans la formation des Alpes bien avant le développement de la théorie de la tectonique des plaques.

Une caractéristique distinctive de la chaîne alpine est que le métamorphisme à haute pression a affecté de vastes sédiments de plate-forme de la fin du Paléozoïque au Mésozoïque avec des carbonates abondants, ainsi que les roches du sous-sol continental. Mis à part les fragments d’ophiolite dispersés, les roches impliquées sont très différentes de celles des ceintures à haute pression circum-Pacifiques typiques. Dans les Alpes, le métamorphisme à haute pression affecte les sédiments matures, tels que les pelites alumineuses et les quartzites, ainsi que le sous-sol granitique, tandis que dans les ceintures typiques du Pacifique, il affecte les greywackes immatures.

Dans l’Himalaya, il devient maintenant évident qu’il existe des similitudes générales dans l’évolution métamorphique avec les Alpes. Le développement de la zone de suture au sud du Tibet, où les effets métamorphiques produits lors des orogenèses antérieures et sur les marges continentales se sont juxtaposés, et les effets de la collision éocène des plaques eurasienne et indienne se sont superposés.

Un épaississement rapide de la croûte lors d’une collision continentale produit des températures élevées en raison de la grande quantité d’éléments radiogéniques dans la croûte continentale. Les pressions sont modérées car la croûte continentale n’est généralement jamais plus épaisse que ~ 75 km (2,5 GPa). Le refroidissement à une géothermie cratonale normale suit ces températures anormalement élevées. C’est la cause du métamorphisme dit « barrovien », dont les minéraux typiques sont la staurolite et la kyanite (disthen). De bons exemples sont connus du Tibet et de l’Himalaya. L’histoire géologique de l’Inde-Asie est une séquence de collisions continentales au Trias, au Crétacé supérieur et au Tertiaire (~ 50 Ma à récent). La haute altitude actuelle (5 km) du plateau serait liée à un épaississement de la croûte à grande échelle, combiné à une délamination de la lithosphère du manteau et de l’asthénosphère atteignant des niveaux inhabituellement peu profonds. L’épaississement continental peut conduire à des types intéressants de fontes et de résidus qui influencent ensuite la déformation et l’évolution de l’orogène.courroies de pression. Dans les Alpes, le métamorphisme à haute pression affecte les sédiments matures, tels que les pelites alumineuses et les quartzites, ainsi que le sous-sol granitique, tandis que dans les ceintures typiques du Pacifique, il affecte les greywackes immatures.