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Tectonique de la Vanoise


La Vanoise (au sens large) est un vaste ensemble de nappes empilées, de différents ordres de taille, qui a en outre subi des déformations répétées, étagées dans le temps, dont les effets se sont superposés. Pour se faire une image appréhendable par l'esprit du dispositif tectonique très complexe qui en résulte on doit donc dégager d'abord les structures les plus vastes et les plus lisibles et n'examiner qu'ensuite les structures plus fines qui ne sont visibles que par une étude locale attentive.


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Carte d'ensemble, extrêmement schématique, de la Vanoise

Géométrie au niveau des ensembles majeurs

La répartition des affleurements de terrains "anté-alpins", d'âge paléozoïque ou plus anciens correspond à trois gros bombements anticlinaux que séparent des sillons synclinaux plus étroits :

- La Vanoise occidentale est une large bande de terrains grossièrement N-S qui prolonge au nord de l'Arc la "zone houillère" briançonnaise. De fait un de ses traits majeurs est le fait que le soubassement des dépôts permo-triasiques est formé d'une énorme masse de grès, schistes et conglomérats d'âge carbonifère (on pourrait la qualifier de Vanoise houillère). Elle était donc préfigurée, dès la fin du Primaire, par un profond bassin d'accumulation de dépôts molassiques résultant de l'érosion de la chaîne hercynienne.
Du côté ouest elle est venue chevaucher les unités des domaines plus externes, subbriançonnais et valaisan, mais s'en sépare par un système d'accidents dont le jeu le plus récent a été extensif et/ou coulissant (voir notamment la page "
faille de la moyenne Tarentaise").
Les nappes de schistes lustrés n'affleurent pas dans ce domaine, à l'exception d'un seul témoin de leur avancée jusque là, qui est constitué par la klippe du Mont Jovet (crêtes au sud de La Plagne).

Les massifs qui sont situés à l'est de la cicatrice de Chavière, Vanoise proprement dite, Haute Maurienne et Haute Tarentaise, peuvent être englobés sous le qualificatif de Vanoise cristalline. En effet ils se distinguent globalement par l'absence de houiller et par la mise au jour d'un socle métamorphique (de constitution variable selon les transversales) qui supporte directement les dépôts permiens ou mésozoïques. Ils appartenaient donc à un bloc surélevé, en marge est du bassin molassique briançonnais formé à la fin de l'orogenèse hercynienne. En outre leur couverture sédimentaire briançonnaise y supporte de larges témoins des nappes de schistes lustrés piémontais, qui n'ont été que partiellement entaillés par l'érosion.

La Vanoise occidentale est limitée du côté est, par rapport à la Vanoise cristalline par un sillon tectonique jalonné de gypses et de cargneules, la "cicatrice de Chavière". Cet accident n'est que le prolongement vers le nord du grand "linéament briançonnais oriental", connu dans le bassin supérieur de la Durance et jusqu'en Val Maira, sur le versant italien des Alpes (voir la page spéciale consacrée à cet accident).
Plus au nord encore, dans les pentes orientales de la station de La Plagne, la trace du linéament briançonnais oriental semble se perdre, car elle ne pénètre pas, au delà de son intersection avec le chevauchement septentrional de la Vanoise orientale, dans la zone houillère briançonnaise (qui constitue le soubassement de ce chevauchement).
Mais en fait.la bande gypseuse qui jalonne sur toute sa longueur la cicatrice de Chavière - Champagny se raccorde là (à la Montagne du Carroley, au nord-est de La Plagne), par une zone étranglée, à celle, similaire mais orientée différemment, qui frange le front du socle chevauchant des massifs de Bellecôte et du Mont Pourri. La cicatrice de Chavière - Champagny semble donc se poursuivre par ce dernier accident, car c'est lui qui, à partir de là, sépare la Vanoise houillère de la Vanoise cristalline.
Mais ce prolongement se fait au prix d'une torsion azimutale de plus de 50° dans le sens horaire. Cette importante torsion dextre, qui n'est, bien sûr, que l'expression de la courbure de l'Arc alpin à cette latitude, est vraisemblablement attribuable plus précisément au jeu coulissant de la faille de la moyenne Tarentaise (voir la page consacrée à cet accident).

La Vanoise orientale est elle-même subdivisée transversalement par un sillon synclinal, orienté WSW-ENE, qui court depuis Pralognan jusqu'au nord-est de Val d'Isère, en Italie (haut val de Rhêmes). De part et d'autre de ce grand synclinorium de Pralognan le socle dessine deux coupoles distinctes et de constitution assez différente :

--- La Vanoise septentrionale correspond aux bassins versants du Doron de Champagny et du Ponturin (c'est-à-dire des affluents de rive gauche de l'Isère), avec les sommets du Mont Pourri, de Bellecôte et du Grand Bec. Elle est entaillée, à sa marge orientale (Haute Tarentaise proprement dite), par le cours de l'Isère elle-même, en aval du Chevril.
Vers le nord-ouest le matériel briançonnais de cet ensemble recouvre en chevauchement le prolongement septentrional de la Vanoise houillère. Il s'enfonce vers l'est, surtout en rive droite de l'Isère, sous les nappes de schistes lustrés piémontais dans lesquelles est presque partout sculptée la crête frontière.
La masse principale du socle y est constituée par une succession riche en passées volcanogènes qui comporte en outre d'épais micaschistes sombres charbonneux. Ce dernier caractère avait fait penser qu'il s'agissait de carbonifère métamorphique, mais l'analyse pétrogénétique de cet ensemble conduit plutôt à y voir du Paléozoïque inférieur. Sa structure est en outre complexe avec une partie inférieure disposée en série renversée.

--- La Vanoise méridionale correspond aux deux rives de l'Arc (Haute Maurienne) et aux bassins versants de ses affluents (notamment ceux des vallons de la Leisse et de la Rocheure, en rive droite).
Le matériel briançonnais de cet ensemble affleure essentiellement dans la coupole oblongue, orientée N-S, du massif de Chasseforêt - Dent Parrachée, dont le coeur est formé de micaschistes anté-permiens (attribués au paléozoïque inférieur, en raison de la présence d'intrusions granitiques d'âge ordovicien).
Du côté est ce soubassement briançonnais disparaît le plus souvent sous le matériel des nappes de schistes lustrés piémontais, dans lesquelles s'inscrit en totalité le cours supérieur de la vallée de l'Arc en amont de Termignon. Entre Termignon et Modane le lit de la rivière suit par contre la limite méridionale de la coupole de Chasseforêt, là où son matériel briançonnais plonge sous les nappes de schistes lustrés. Le soubassement briançonnais de ces nappes est également mis à nu en fenêtres (ouvertes du côté italien) autour de Val d'Isère, au nord de Lanslevillard et à Bonneval (où le socle appartient au massif du Grand Paradis).


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Coupe de la marge méridionale de la Vanoise, à peu près selon le tracé de la vallée de l'Arc
Les relations géométriques entre les grands ensembles rocheux sont figurées de façon très schématique mais relativement objective, sans prendre en compte aucune hypothèse relative à leur mise en place. Noter que, de part et d'autre de cette coupe, le socle de Chasseforêt s'enfonce vers le sud tandis que celui d'Ambin et celui du Grand Paradis s'enfoncent vers le nord.

De haut en bas :
SLs = unité des schistes lustrés sommitaux ; SLm = unités de schistes lustrés intermédiaires (" supérieures" et "médianes") ; SLi = unités de schistes lustrés inférieures.
ts-e = séries carbonatées de type Grande-Motte (Trias supérieur à Éocène) ; tG = "nappe des gypses" ; tm-e = séries carbonatées briançonnaises (Trias moyen à Éocène) ; ti-P = Tégument siliceux du socle de la Vanoise orientale (Trias inférieur et Permien) ; hr-P = paléozoïque de la Vanoise occidentale.


Géométrie au sein de ces trois ensembles

La tectonique alpine des terrains anté-alpins (c'est-à-dire du socle, du houiller et des terrains siliceux permo-triasiques) semble à première vue assez simple, mais cette impression est illusoire.
- En Vanoise occidentale le matériel houiller montre localement, surtout à sa marge orientale, des systèmes de plis couchés impliquant la couverture mésozoïque. Plus à l'ouest de telles structures ne semblent guère présentes, mais cela vient peut-être de ce qu'elles ne sont pas faciles à observer, en l'absence de niveaux repères pouvant les souligner.
- En Vanoise proprement dite les deux vastes coupoles qu'y dessine la surface du socle cristallin cachent des dispositions géométriques internes complexes dans lesquelles il est difficile de faire la part de la tectonique anté-alpine. En outre il s'avère que des phénomènes de désolidarisation par rapport au socle ont permis aux terrains siliceux permo-triasiques de s'imbriquer et même de se plisser en plis couchés isoclinaux, indépendamment des structures du socle sous-jacent

Les terrains mésozoïques montrent des structures plissées parfois spectaculaires, notamment dans les calcaires et dolomies triasiques, où les rayons de courbure des plis restent de grande taille et les charnières réglées sur de grandes distances. Dans les marbres du Jurassique supérieur et du Crétacé on observe souvent des plis très fermés, parfois isoclinaux, qui sont souvent reployés, parfois de façon complexe, et ne présentent pas toujours une grande continuité.

Le trait fondamental de la structure des terrains mésozoïques de Vanoise est d'être disposés en nappes empilées. On y distingue 3 groupes de nappes qui sont de bas en haut :

--- Les unités briançonnaises sont caractérisées par le développement de leurs carbonates triasiques. Si leurs séries stratigraphiques post-triasiques sont assez différentes (voir la page "stratigraphie"), ces variations (qui servent à faire des distinctions locales et à rechercher les coordinations entre unités) n'influent guère sur le style tectonique. Celui-ci se caractérise d'une façon générale par des répétitions de couches, par chevauchements, donnant des structures imbriquées en "écailles"*. Mais cela n'exclue nullement la présence de nombreux plis, dont beaucoup reploient les surfaces de chevauchement des "écailles" imbriquées (ce qui atteste de la superposition des effets de plusieurs phases de déformation).
La couverture propre ("autochtone") du socle de la Vanoise septentrionale se caractérise par un comportement tégumentaire, en restant adhérente à ce socle cristallin. Ceci ne l'empèche pas d'être entraînée par des écaillages affectant ce socle, notamment en haute Tarentaise et sur le versant italien.

--- Les unités à affinités piémontaises - dans l'acception large adoptée ici (voir la page "stratigraphie") - sont représentées par deux groupes d'affleurements :
a - les deux gros blocs montagneux de la Dent Parrachée et de la Grande Motte, qui sont interprétés comme des fragments d'une vaste "nappe de la Grande Motte", reposant par charriage sur les couvertures, à série beaucoup plus réduite, du socle de la Vanoise méridionale. Leur signification et leur mise en place tectonique n'est pas évidente (
** voir remarques complémentaires en fin de page). La partie haute de leur succession (Malm et Crétacé supérieur), lorsqu'elle est conservée montre un système de plis complexes parfois en forme de plis couchés isoclinaux (voir en particulier la page "Pramecou").
b - l'unité du Prariond (élément principal du "faisceau du Prariond", dénommé ainsi en raison de sa structure fortement écaillée). C'est une lame globalement disposée en série renversée, qui est imbriquée entre les unités briançonnaises et les nappes de schistes lustrés, aux confins de la Haute Maurienne et de la Haute Tarentaise.
Une autre lame, intercalée de façon similaire, mais surtout formée de cargneules, s'intercale plus à l'est entre les unités de schistes lustrés. Parfois désignée dans la littérature sous le nom de "faisceau de l'Iseran", elle passe par le col de l'Iseran et les pentes orientales de Méan Martin pour se terminer, en une boutonnière anticlinale déversée vers le nord-est, dans les pentes de rive nord de l'Arc au niveau de Lanslebourg. Le matériel qu'elle ramène au jour est là en majeure partie rapportable au briançonnais proprement dit.

--- Les nappes de schistes lustrés, formées de calcschistes métamorphiques, sont dotées ou non de matériel ophiolitique. Les auteurs récents y ont distingué quatre groupes d'unités, grossièrement superposés de haut en bas comme suit :
- Des unités
tout-à-fait supérieures ("sommitales"), rapportées à une nappe de la Pointe du Grand Vallon. Elles sont formées par un flysch* schisto-calcaire, à lits de quartzites (notation n.gV sur les figures de ce site).
- Des unités
supérieures, qui forment les crêtes des sommets de la Grande Sassière, de la Sana et des Lorès. Elles appartiendraient à une nappe de la Grande Sassière et sont constituées par des schistes lustrés en prédominance calcaires (notation n.Sa sur les figures de ce site).
- Des unités
"médianes". Au sein de ces dernières les plus élevées dans l'édifice tectonique constituent la nappe de Méan Martin (notation n.MM sur les figures de ce site), qui affleure surtout sur le versant Tarentaise de la crête de partage des eaux entre Isère et Arc. Elle est constituée de schistes lustrés à prédominance argileuse, souvent riches en intercalations ophiolitiques (sans doute surtout des olistolites). Dessous vient la nappe du Charbonnel (notation n.Ch sur les figures de ce site), qui affleure surtout en rive gauche de la Maurienne. Elle est constituée par des schistes lustrés en prédominance calcaires dont le terme supérieur, particulièrement carbonaté, est formé de marbres plaquetés.
- Des unités
inférieures, affleurant au pourtour du massif cristallin du Grand Paradis, aux abords de Bonneval et dans les vallées de rive gauche de la haute Maurienne. Elles sont constituées par des alternances schisto-calcaires qui hébergent d'importantes masses de roches vertes. On peut y distinguer une nappe de l'Albaron et de l'Aiguille Pers (notation n.Al sur les figures de ce site) recouvrant une nappe basale, des abords de Bonneval (notation n.Bo sur les figures de ce site) dont les calcschistes ne sont séparés du socle cristallin que par des calcaires jurassiques et/ou des cargneules

--- Enfin un trait particulier à la Vanoise est la présence de la "nappe des gypses", constituée par des gypses du Trias supérieur et des cargneules qui leur sont associées. Ces gypses semblent indépendants à la fois des unités briançonnaises et des unités liguro-piémontaises, de sorte qu'il est commode de les considérer comme une entité autonome mais dont le statut n'est sans doute pas, comme pour les autres nappes, celui d'une tranche de terrain cohérente transportée depuis un secteur paléogéographique propre, caractérisé par une succession stratigraphique particulière (encore que, aux environs de Termignon, elle semble se rattacher à la nappe de la Grande Motte dont elle pourrait constituer ici la partie la plus basale).
En effet ces roches occupent ici une place particulièrement importante dans certains secteurs, où elles se sont accumulées sur plusieurs centaines de mètres d'épaisseur. Vis à vis des nappes de schistes lustrés elles jouent le rôle d'un coussinet basal de charriage mais ne présentent à l'évidence aucune liaison stratigraphique. Ces amas de gypses et cargneules reposent souvent sur les terrains briançonnais sous jacents en tranchant, comme par une surface d'érosion, les dispositifs structuraux qui s'y développent. Le matériel gypseux s'intrique même, parfois, de façon extrêmement capricieuse avec le matériel carbonaté briançonnais, comme si ce dernier avait été bousculé et déplacé au sein des gypses.
L'origine du matériel de la nappe des gypses est totalement énigmatique. Mon avis est que l'on a sans doute pas suffisamment examiné les implications qui résultent de ses rapports avec le linéament briançonnais oriental
(voir la page spéciale), accident qui est précisément caractérisé par l'abondance des gypses et cargneules qui le jalonnent. De plus ces roches reposent souvent sur les bordures de cette bande faillée de façon "flottante", en reposant sur des surfaces d'abrasion, comme c'est le cas en Vanoise : ceci suggère une mise en place par expulsion puis étalement (extravasion*) le long de cet accident.


Chronologie des déformations

Les travaux des auteurs récents ont conduit à distinguer au moins 4 étapes de déformation, chacune caractérisée par un style de déformation et une orientation propre des contraintes. Ce sont, en remontant le temps :

- Phase 4 : accidents tardifs variés : bombements anticlinaux du socle cristallin, notamment du Grand Paradis, de la Vanoise méridionale et de la Vanoise septentrionale (formation, entre ces deux derniers, du synclinorium du col de la Vanoise) et chevauchement de la Vanoise septentrionale sur la zone houillère en moyenne Tarentaise.
On envisage aussi de lui attribuer le chevauchement des unités briançonnaises classiques sur la couverture adhérente de la Vanoise septentrionale
*** et le recouvrement, par un déplacement d'ensemble des unités de schistes lustrés et de la "nappe des gypses" (leur servant de semelle) pour venir recouvrir la surface d'érosion qui tranche le sommet de beaucoup d'unités briançonnaises.
Enfin, pour certains, ce serait l'étape d'un jeu (coulissant sénestre ?) de la "cicatrice de Chavière"

- Phase 3 : Plis souvent ouverts, parfois pincés, déversés vers le sud le sud-ouest ou le sud-est ("rétrodéversement"). Certains envisagent que ce soit aussi l'étape du jeu principal de la "cicatrice de Chavière"

- Phase 2 : Plis couchés souvent isoclinaux, accompagnés du développement d'une schistosité intense, déversés grossièrement vers le nord, formés sous des conditions métamorphiques indiquant une surcharge progressivement décroissante.

- Phase 1 : Charriage, sous conditions métamorphiques (sauf en Vanoise occidentale), des différentes nappes et décollement de la couverture briançonnaise de son socle cristallin (Vanoise méridionale) ou de son soubassement houiller (Vanoise occidentale)

*** Cette manière de dissocier les mouvements de la couverture en Vanoise septentrionale par rapport aux mouvements similaires qui l'affectent en Vanoise méridionale et occidentale peut soulever un certain scepticisme. En effet il ne semble pas y avoir de différence notable dans l'allure des structures formées aux dépens du matériel briançonnais classique, ni dans leurs rapports avec le matériel de la "nappe des gypses".
De plus il est à remarquer que la surface d'érosion qui supporte des marbres mésozoïques (jurassiques ?) un peu partout sur le revers sud du massif de Bellecôte et du Pourri pose un assez grave problème. En effet il est étonnant de constater que, au col de la Chiaupe comme à la Sauvire, le mésozoïque repose, par l'intermédiaire d'un coussinet de Permien conglomératique, sur le socle ici renversé (Permien inclus).
L'on n'hésiterait pas, si l'on se trouvait dans les zones externes, à considérer une telle surface comme celle de la pénéplaine hercynienne. Dans les autres secteurs plus méridionaux des Alpes internes (zone d'Acceglio, par exemple) on y verrait le résultat d'une érosion de la crête de blocs soulevés au Jurassique, typique d'une paléogéographie "ultra-briançonnaises". Cependant on n'a jamais signalé, dans ces domaines, d'indices de la formation de plis couchés, entre le Permien et le Jurassique !
Cette surface de troncature sommitale du socle de la Vanoise septentrionale, étant anté-Jurassique (voire anté-triasique), ne peut pas être non plus assimilée à l'étape d'érosion que l'on invoque pour expliquer les structures tronquées recouvertes par la nappe des gypses. D'ailleurs cette dernière étape elle même, qui se serait intercalée dans le cours des événements de la tectonique compressive alpine, entre la phase 3 et la phase 4, n'est pas sans présenter un caractère assez énigmatique, tant par le caractère ambigu des observations qui l'étayent que par sa situation dans la chronologie orogénique.

On voit par ces quelques remarques, entre autres, que la chronologie et les mécanismes de la structuration de la Vanoise ne sont pas encore élucidés avec une totale clarté...

** Concernant plus précisément l' "unité de la Grande Motte", qui englobe ce dernier sommet et la crête qui le joint à celui de la Grande Casse, on peut s'interroger sur un certain nombre de caractères bizarres qui cadrent mal avec l'interprétation qui consiste à y voir presque une klippe, posée par charriage sur des unités briançonnaises originellement plus externes.
- Un premier point est la difficulté que l'on rencontre, sur le terrain, à observer la surface de charriage censée délimiter la base de cette unité: on est souvent conduit à se demander si le Malm de l'unité de la Grande Motte ne se poursuit pas en continuité par celui de la couverture du socle cristallin (que la nappe est censée recouvrir)... (voir à cet égard quelques précisions aux pages "Grande Casse" et "Grande Motte" et "Réchasse"). On remarquera aussi que le matériel de cette unité ne vient jamais en recouvrement sur des unités briançonnaises comportant du Trias moyen dans leur série stratigraphique (telles que l'on en trouve à sa périphérie).
- Un deuxième point est le fait que la marge des affleurements de la supposée klippe ne se montre pas simplement tranchée par l'érosion (comme ce devrait être le cas si la nappe se prolongeait originellement au delà vers l'ouest). Au contraire, au nord-est (Grande et Petite Balme) comme au sud-ouest (col de la Vanoise) et sur toute sa marge septentrionale, la masse rocheuse liasique est frangée par un dispositif anticlinal tel que les termes supérieurs de la série stratigraphique (Malm crétacé supérieur et Éocène) s'abaissent jusqu'au niveau de la supposée surface de charriage et même s'y disposent parfois en série renversée (vallon de Prémou, au pied de la face nord).

Ces observations portent à envisager une hypothèse relativement "autochtoniste". Celle-ci considère que le matériel attribué à la nappe de la Grande Motte n'est pas séparé, par une surface de chevauchement, de la couverture briançonnaise adhérente au socle cristallin qui affleure plus à l'ouest. Au contraire il s'y raccorderait par synclinal. L'unité de la Grande Motte correspondrait seulement à un gros anticlinal, déversé vers l'ouest et le nord-ouest par dessus le massif de Chasseforêt (et, plus au nord, sur celui de Bellecôte - Mont Pourri). La formation de ce pli serait due à l'expulsion, lors des serrages alpins, du contenu de l'hémigraben à remplissage liasique originellement situé au revers oriental de l'actuel socle de la Vanoise méridionale (voir la page "stratigraphie").
Ce serait en somme une "nappe - pli couché" comparable, dans sa géométrie, à la nappe helvétique de Morcles et ayant vis-à-vis du socle de Chasseforêt les mêmes rapports que cette dernière avec le massif des Aiguilles Rouges.

Le passage brutal d'une série d'hémigraben à une série de crête d'un bloc basculé, qui a fait croire à un contact tectonique de chevauchement, serait donc d'origine purement paléogéographique et correspondrait simplement au jeu de l'ancienne faille extensive, cachetée au Malm, qui limitait les deux domaines sédimentaires ici juxtaposés,


consulter aussi : Tectonique du Briançonnais (pour comparaisons et analogies)


Stratigraphie - Relief de la Vanoise


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