Entre le Grésivaudan et les crêtes de Belledonne (cartes géologiques Domène et Vizille) s'étend un ensemble de pentes, essentiellement boisées, où se développe la bordure sédimentaire du massif cristallin.

La bordure orientale du Grésivaudan et la chaîne de Belledonne vus du sud-ouest, depuis la crête du "rebord subalpin" du Vercors (sommet du Moucherotte).   La chaîne cristalline de Belledonne est ici enneigée, et ses collines bordières s'alignent en contrebas gauche du chapete de petits nuages.   (N.B. : le seul cours de rivière visible ici est celui du Drac, qui conflue avec l'Isère plus à gauche que les limites du cliché).

A/ Présentation géomorphologique

On peut y distinguer plusieurs bandes de roches qui s'étagent parallèlement:

1) Les Collines bordières du Grésivaudan constituent une ligne de reliefs culminant entre 1000 et 1200 m au dessus du Grésivaudan, que recoupent les gorges de raccordement des torrents affluents de rive gauche de l'Isère. Elles sont constituées d'alternances de marnes et de calcaires argileux sombres du Jurassique moyen.

Bien qu'initialement cet ensemble ait été désigné du nom de collines liasiques on sait maintenant [Barféty & al., 1972] qu'il est entièrement formé par du Bajocien inférieur (zones à Humphriesianum , Sauzei et Sowerbyi). Les couches basales de celui-ci sont à forte prédominance de marnes et seront qualifiées ici de Bajocien marneux. Les niveaux plus élevés comportent des bancs de calcaires argileux décimétriques à métriques alternant avec les lits marneux et seront qualifiés de Bajocien calcaire. L'épaisseur totale de ces couches excède au total 1500 m, ce qui a incité de longue date à envisager qu'elle soit multipliée par des complications tectoniques [Bernard & Lory, 1936 ; Gignoux & Moret, 1952].

2) Le Balcon de Belledonne sépare les collines bordières de la chaîne de Belledonne proprement dite. C'est un replat jalonné de cols, qui sont, du nord au sud, les cols du Barioz, du Lautaret, des Mouilles, de Pré Long, de Pré Raymond et, pour finir, du Pinet d'Uriage et du Noyarey d'Herbeys. C'est une combe monoclinale ouverte dans les argilites à fines lamines de l'Aalénien moyen et supérieur.
Ce n'est que plus à l'est, dans les pentes qui s'élèvent vers les crêtes du massif cristallin, qu'affleurent les terrains liasiques et triasiques de la couverture immédiate de Belledonne, puis le Permien et le Houiller.

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Le Grésivaudan, entre la Chartreuse et la chaîne de Belledonne
vu du SW, depuis un avion de ligne, vers l'altitude de 8000 m.

Carte géologique simplifiée des collines bordières septentrionales au nord de Gières Carte géologique simplifiée des collines bordières méridionales au sud de Gières

B/ Structure des collines bordières

1 - Contrairement à la représentation que l'on en a longtemps donné, les collines bordières ne sont pas le siège d'imbrications de l'ensemble de la couverture (elles étaient supposées former des plis couchés plongeant vers l'ouest et résulter du glissement de cette couverture sur la pente créée par le soulèvement de Belledonne [Gignoux et Moret, 1952]).

Certes des imbrications par plis couchés existent bel et bien dans la partie haute des collines septentrionales, à la latitude des Bauges, dans les collines de La Table (feuille La Rochette). Mais les plans axiaux des plis et les éventuelles surfaces de chevauchement y sont inclinés vers l'est et ces imbrications n'intéressent, au demeurant, que la partie haute, bajocienne, de la série stratigraphique.
Les parties les plus hautes des collines bordières bajociennes, au sud d'Allevard jusqu'à Domène, montrent également l'existence de surfaces de chevauchement, faiblement inclinées vers l'est, dont la principale est celle du chevauchement de Sainte-Agnès. Mais ces chevauchements n'apparaissent en aucune manière comme des cassures associées aux plis, à la façon d'un étirement de flanc inverse de pli-faille, et ils coupent même obliquement les axes de ces plis.

Deux interprétations des traits structuraux majeurs des collines bordières Ce schéma, extrêmement simplifié, montre la différence fondamentale entre : (en haut) - la conception structurale ancienne : le soulèvement de Belledonne [1] est la cause du plissement, qui résulte d'un glissement sur la pente ainsi créée [2] ; (en bas) - la conception qui découle des études les plus récentes : les plis sont dus à un cisaillement tangentiel par rapport à la surface du socle [1], puis ont été basculés par le soulèvement de Belledonne [2]. Au plan des observations la différence réside essentiellement dans le pendage des plans axiaux des plis, plus modérément inclinés que supposé dans l'hypothèse ancienne. Cette attitude est d'ailleurs en grande partie attribuable au basculement général des couches du flanc ouest de la chaîne de Belledonne.

L'essentiel de la structure est régi en réalité par un système de plis modérément déversés vers l'ouest et surtout très ouverts, dont les flancs orientaux ont souvent un pendage très faible (voire légèrement incliné vers l'ouest). Les différentes vallées affluentes de l'Isère coupent en petites cluses ces plis, qui ne sont en définitive que des ondulations sur le flanc ouest de la grande voûte anticlinale dessinée par le socle cristallin. Comme en Chartreuse les axes de ces plis plongent vers le nord, de sorte qu'ils s'élèvent en diagonale, du nord vers le sud sur le flanc de la chaîne cristalline et sont sectionnés dans cette direction, à tour de rôle, par l'érosion qui en a décapé la couverture (ainsi d'ailleurs que par le chevauchement de Sainte-Agnès, voir le bloc ci-après).

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Coupe en rive droite de la vallée de Revel
Cette coupe est très représentative de la structure des collines bordières
Ø1 = surface de chevauchement du probable redoublement du Bajocien inférieur calcaire ; Ø2a = chevauchement de Sainte-Agnès

Bjc.s = Bajocien inférieur calcaire (zone à Humphriesianum), barre supérieure ; Bjms = niveaux marneux intermédiaires du Bajocien inférieur (âge précis incertain) ; Bjc. = Bajocien inférieur calcaire (zone à Humphriesianum) ; Bjm = Bajocien basal marneux (zones à Sauzei et à Sowerbyi) ; Aal. = Aalénien supérieur et moyen ; Ls = "Lias schisteux" (Aalénien inférieur (?) Toarcien et Domérien) ; Lc = "Lias calcaire" (Carixien à Hettangien) ; Tr = Trias ; Tr.+Perm. = Trias et Grès d'Allevard, là où ces derniers sont stratigraphiquement présents.

Ces plis ne sont donc pas parallèles à la bordure du Grésivaudan (contrairement à ce que suggère la morphologie dépourvue de sinuosités de cette rive du Grésivaudan) ni surtout à l'axe de la chaîne de Belledonne. Ils leur sont au contraire obliques, car orientés de façon plus N-S, et s'enfoncent à tour de rôle, par plongement vers le nord, sous la plaine alluviale du Grésivaudan (sauf vers le nord, dans le secteur de Goncelin, où le bord du Grésivaudan est orienté beaucoup plus N-S qu'au niveau de Domène).

2 - L'hypothèse, si séduisante de prime abord, d'une ouverture du Grésivaudan par décollement et glissement des massifs subalpins [Gignoux & Moret, 1952] ne s'avère pas fondée car elle suppose, au niveau des Terres Noires, une désolidarisation dysharmonique que toute l'analyse tectonique contredit. En effet on retrouve les plis des massifs subalpins dans les collines bordières, de part et d'autre du niveau des Terres Noires : en particulier on y trouve le prolongement précis de certaines structures qui sont reconnaissables à leurs particularités remarquables ; tel est le cas notamment du "chevauchement du Baure", qui se poursuit de façon assez évidente, au sud-est du Grésivaudan, par l'"accident de Romage".

Le Grésivaudan immédiatement en amont de Grenoble vu du sud, depuis un avion de ligne, d'une altitude de l'ordre de 8000 m, vers 1980. a.E = anticlinal de l'Écoutoux ; s.S = synclinal du Sappey ; a.P = anticlinal de Perquelin ; a.M = anticlinal du Mûrier (prolongement de celui de Perquelin dans le Jurassique moyen) ; f.B = faille du Baure ; f.R = faille de Romage (prolongement vers le sud de la faille du Baure). s.O = synclinal oriental de la Chartreuse. La correspondance des structures d'une rive à l'autre de la vallée est patente. On perçoit également bien leur forte obliquité par rapport à l'axe de la vallée alluviale. Pour plus de détails sur le versant chartreux du Grésivaudan, aller aux pages "Bec Charvet" et "Roc d'Arguille" Pour plus de détails sur le secteur de Gières Romage, aller à la page "Quatre Seigneurs"

De plus les plis de la rive gauche du Grésivaudan ont la même attitude et notamment le même plongement que les plis de la Chartreuse. En réalité la seule différence structurale entre les deux rives du Grésivaudan réside dans le fait que les plis que dessine le Tithonique de Chartreuse sont compliqués, au niveau du Dogger des collines bordières, par des replis mineurs (qui ne sont en fait que de molles ondulations, d'ailleurs).

figure agrandissable Bloc diagramme schématique d'ensemble des collines bordières montrant le plongement des plis sous les alluvions du Grésivaudan et la disposition des deux principaux accidents cassants qui se surajoutent à ces plis Ce tectonogramme schématique montre les rapports entre les plis de l'unité inférieure des collines bordières, le chevauchement de Sainte-Agnès (base de l'Unité supérieure) et le colmatage alluvial du Grésivaudan, à l'est et au nord-est de Grenoble. Le symbole de pendage, en haut à gauche, concerne l'orientation moyenne des flancs de plis (obliques aux axes) dans la moitié sud du bloc (c'est celle qu'y adopte la bordure de la plaine alluviale du Grésivaudan).

Enfin il est assez probable que la principale des surfaces de chevauchement qui affectent les parties les plus hautes des collines bordières (celle du chevauchement de Sainte-Agnès) représente le prolongement vers le sud du chevauchement de Margériaz, que l'on perd sous la plaine alluviale du Grésivaudan, à l'extrémité méridionale du massif des Bauges.

Par contre une dysharmonie plus importante se manifeste partout au niveau de l'Aalénien, où les plis larges et les chevauchements des termes les plus élevés de la série s'amortissent vers le bas de la succession pour faire place aux plis plus fermés et de plus courte longueur d'onde du Lias et du Trias. Mais cela ne peut en rien expliquer l'"ouverture" du Grésivaudan et témoigne sans doute seulement d'un déplacement par cisaillement généralisé de la couverture par rapport au socle avant le soulèvement de Belledonne.

3 - Un point qui n'est pas tranché est de savoir si la grande épaisseur du Bajocien calcaire des collines bordières est due à une cause purement stratigraphique ou si elle résulte d'un redoublement par un chevauchement plat ancien, antérieur au plissement : les récoltes paléontologiques, bien que rares, semblent indiquer que la barre calcaire bajocienne et ses niveaux marneux basaux y sont redoublés, mais les preuves directes, géométriques, d'un tel redoublement n'ont pas été trouvées (le dessin de cet accident hypothétique est néanmoins indiqué sur les coupes illustrant ce site).

En définitive la tectonique des collines bordières s'inscrit donc harmonieusement dans le contexte régional des massifs subalpins voisins puisque, outre que leurs structures sont similaires (et les prolongent même) elles se répartissent, comme ces dernières, entre trois phases successives de raccourcissement est-ouest (phases P1, P2, et P3, [Gidon, 1981 b]). Ceci témoigne de la continuité fondamentale, à travers les divers niveaux de la série stratigraphique, des thèmes structuraux reconnus dans ces massifs subalpins.

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Schémas complémentaires pour une analyse plus détaillée de ce secteur

Structure des abords de l'interface socle cristallin - couverture sédimentaire.

Relations entre les déformations de la couverture et celles du socle

Pour plus de détails on se reportera au texte de l'article consacré à ce secteur.

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