La Chaîne hercynienne. Présentation
….une histoire de puzzle…
La chaîne hercynienne d’Europe occidentale résulte de la collision au Paléozoique supérieur [Dévonien inférieur – Carbonifère moyen] de deux anciens continents : au Nord la Laurussia (Europe du Nord actuelle....), au sud, le Gondwana (Afrique + Europe centrale et méridionale actuelles....).
Entre ces deux masses, un domaine médian plus étroit (Bretagne actuelle…), constitué par de petites lanières continentales, structurées à la fin du Précambrien et détachées de la bordure septentrionale du Gondwana, a été pris en étau au cours de cette convergence.
Cette collision a ainsi refermé deux domaines océaniques d’âge précambrien (p.p.) à cambro-ordovicien :
- au Nord l’océan Rheïque ;
- au Sud, l’océan Médio-européen .
…. qui débute par L’EPISODE EOVARISQUE (450 – 400 Ma), ....
La disparition diachrone de ces deux espaces marins (Silurien -Dévonien inférieur) s’est effectuée par subduction du plancher marin (croûte continentale amincie et/ou croûte océanique + partie supérieure du manteau) sous le domaine médian. Les roches ainsi enfouies à grande profondeur (50-100 km) sont intensément déformées et affectées par un métamorphisme de haute pression / basse température.
….... se poursuit par LA COLLISION CONTINENTALE (400 – 340 Ma), ....
La lithosphère continentale (croûte continentale en biseau + partie supérieure du manteau) a, ensuite, été entraînée à son tour dans la zone de subduction provoquant ainsi la collision des blocs continentaux (Dévonien – Carbonifère inférieur). Dans la branche sud de la chaine, le clivage de la marge septentrionale du Gondwana débute. L’épaississement croissant du biseau continental, entraîné dans la subduction, provoque le
ralentissement, puis le blocage du processus d’enfouissement.
La croûte continentale se découpe de plus en plus en lambeaux (unités crustales), qui s’empilent les uns sous les autres (sous-charriage), repoussant ainsi les unités mises en place précédemment vers le haut (exhumation tectonique).
La déformation se propage ainsi, progressivement, vers l'extérieur de la chaine.
Cet empilement de grandes lames crûstales nécessite une désolidarisation du manteau lithosphérique et de la croûte, au niveau du Moho.
A cet empilement correspond aujourd'hui les nappes internes de l'orogène constituées de roches très déformées et présentant un métamorphisme de moyennes pression et température. Des reliques de roches, caractérisées par un métamorphisme de haute pression / basse température, sont parfois conservées au sein de ces unités les plus internes.
Ces reliques, aujourd'hui dispersées, permettent alors de retracer l'histoire précoce de la chaine (épisode éovarisque) et matérialisent aujourd'hui la (ou les) paléosuture, cicatrice fossile entre les masses continentales.
….. et LA COLLISION INTRA-CONTINENTALE (340 – 300 Ma), ....
Le débitage crustal se poursuit et affecte des zones de plus en plus externes à la chaîne. Ce mécanisme conduit à l’épaississement croissant de la croûte (par empilements successifs d'unités)et à l’exhumation tectonique (avec érosion) des unités ayant subies les stades les plus précoces de l’enfouissement. Les unités les plus hautes (fortement métamorphiques) dans la structure sont les plus anciennes et chevauchent les unités plus récentes (moins métamorphiques).
Les nappes externes de l'orogène, caractérisées par des roches relativement moins déformées présentant un métamorphisme de plus basse pression , se mettent ainsi progressivement en place, de façon centrifuge.
Cet épaississement de la croûte (et la présence de fluides riches en eau) favorise la fusion partielle de certains matériaux crustaux. Des migmatites et des granitoïdes se mettent en place à différents niveaux de la structure.
La production de liquides magmatiques ayant une composition proche de celle des granites est un phénomène complexe très courant au cours de l'orogénèse. Celui-ci intervient dès les premiers stades de la collision continentale et permet le transfert de chaleur depuis la base de la croûte vers la surface.
Les liquides alors produits, moins denses que leur environnement, migrent vers la surface à la faveur de grands décrochements ductiles, sub-verticaux, qui réutilisent les anciennes limites continentales (anciennes zones de sutures...), ou bien se localisent au sein des plaques continentales, accommodant ainsi la déformation d'ensemble liée à la convergence du Gondwana et de la Laurussia.
Ainsi se construit progressivement un prisme d’accrétion tectonique dont la masse provoque la flexion de l’avant-pays avec formation de bassins où vont se déposer les produits issus du démantèlement des reliefs proches. Ces bassins d'avant-pays accueillent le front des dernières nappes (olitostromes) se mettant en place, de façon syn-sédimentaire, au Viséen supèrieur - Namurien (330-325 m.a.) dans le versant sud de la Montagne Noire (Ecailles de Cabrières).
Mais cette croûte continentale sur-épaissie est de plus en plus instable thermiquement et gravitairement.