La collision continentale

Les caractères généraux des chaînes de collision
Les marqueurs de la collision
A la lumière des exemples précédents, plusieurs critères d’identification d’une chaîne de
collision peuvent être mis en avant. Cependant, certains caractères, bien que nécessaires ne
sont pas suffisants pour conclure à une collision continentale. On retiendra la présence des
éléments suivants :
– une suture ophiolitique entre deux continents, mais il existe des nappes ophiolitiques
sans collision ;
– des traces de subduction océanique précédant la collision : arc magmatique, prisme
d’accrétion dans la plaque supérieure ;
– des traces de marge passive inversée dans la plaque inférieure ;
– des preuves d’épaississement crustal d’origine tectonique : nappes, chevauchements ;
– des marques d’un métamorphisme de haute pression et/ou un métamorphisme inverse
(selon le modèle classique du « fer à repasser ») dans les nappes crustales de la plaque inférieure
;
– une racine crustale mise en évidence par la sismologie ou la gravimétrie ;
– un relief important dans les chaînes récentes, mais tous les reliefs élevés ne résultent pas
de collision.
Les conséquences géologiques de la collision
Les deux derniers critères s’appliquent aux chaînes récentes, ils manquent la plupart du
temps dans les chaînes anciennes. En effet, afin de retrouver son équilibre isostatique, une
croûte continentale, mécaniquement et thermiquement perturbée par l’épaississement, va
recouvrer son épaisseur initiale en faisant disparaître le relief et la racine, on parle de « desépaississement
crustal ». Intuitivement, il est facile de concevoir que le relief que constitue
une chaîne de montagne est un site privilégié pour l’érosion. Il est classique d’observer dans
les chaînes anciennes que le relief a été arasé et que les anciennes structures, comme les plis,
sont recouvertes en discordance par des dépôts terrigènes.
Cependant, la comparaison des volumes érodés, estimés à partir de la profondeur de formation
des roches métamorphiques affleurantes et des volumes de roches sédimentaires
déposées dans les bassins autour des chaînes montre que le compte n’y est pas. Même importante,
l’érosion seule ne peut pas rendre compte de la mise à l’affleurement de roches métamorphiques
et magmatiques formées profondément dans la croûte. Il est nécessaire de faire
aussi appel à des mécanismes tectoniques pour expliquer l’exhumation des racines des
chaînes. L’instabilité gravitaire créée par l’épaississement constitue le moteur de la tectonique
de des-épaississement. Ainsi on peut dire qu’une chaîne de montagnes porte en elle
même les germes de sa disparition car elle s’écroule sous son propre poids. Plusieurs phénomènes
accompagnent le des-épaississement crustal.
Effets mécaniques : compression et extension
Les cisaillements plats sont responsables de l’épaississement crustal. Au cours de la
déformation ductile, les roches acquièrent des anisotropies planaire (foliation) et linéaire
(linéation) irréversibles qui conditionnent leur comportement rhéologique ultérieur.
Contrairement à une idée répandue dans les années 80, la déformation ductile des roches ne
signifie pas nécessairement tectonique compressive. On a pu établir, par l’étude des cordillères
nord-américaines notamment, que de grandes failles normales ductiles à faible pen-
756 Biologie Géologie n° 4-2004