La collision continentale

Effets magmatiques
L’épaississement crustal a pour conséquence d’élever le géotherme, notamment à cause
de l’accroissement des éléments radiogéniques. La fusion crustale, favorisée par une abondance
de fluides, produit des migmatites et des granites alumineux (à muscovite, cordiérite,
grenat). A propos du magmatisme, il est important de distinguer clairement trois aspects : i)
la profondeur et la composition des sources des magmas, ii) les modalités de transport des
liquides magmatiques dans la croûte et iii) la mise en place finale des plutons. On constate
que les roches granitiques possèdent souvent des structures planaires et linéaires qui permettent
de construire la structure interne d’un pluton. Le passage progressif entre des structures
acquises à l’état magmatique (au cœur des massifs) et à l’état solide après la cristallisation
(sur les bordures des plutons) démontre le caractère syntectonique des plutons. A cet égard, la
chaîne hercynienne fournit de nombreux exemples de plutons mis en place dans des contextes
tectoniques décrochants, comme dans le Massif armoricain, ou extensifs, comme dans le
Massif Central.
Effets sédimentaires
Les produits de l’érosion de la chaîne vont s’accumuler dans des bassins sédimentaires.
On en distingue deux grandes catégories. Les bassins intramontagneux sont des réceptacles
de petite taille, limités au moins d’un côté par une faille normale (fig. 18). Ces demi-grabens
sont l’expression de surface de la tectonique extensive au cœur de la chaîne en voie de desépaississement.
Dans le Massif Central, les bassins houillers de Saint-Etienne, Graissessac ou
Montluçon sont des exemples classiques de ce type de bassin intramontagneux formés pendant
l’effondrement gravitaire de la chaîne hercynienne. Les bassins d’avant-pays ou bassin
flexuraux représentent les sites d’accumulation des produits terrigènes ayant connu un certain
transport. Il s’agit de dépressions synclinales formées par flexuration de la lithosphère en
réponse à l’épaississement de l’arrière-pays (fig. 21). Le « sillon molassique périalpin » ou le
« bassin molassique sous-himalayen » correspondent à de telles structures.
Rôle et devenir du manteau lithosphérique
Une chaîne de montagnes résultant d’un épaississement crustal, le manteau qui supporte
cette croûte doit nécessairement se décoller au niveau du MOHO et s’enfoncer dans l’asthénosphère
(fig. 22). C’est exactement ce que montre la tomographie sismologique (fig. 12).
Cette délamination lithosphérique a d’importantes conséquences géodynamiques.
En profondeur, la substitution de manteau lithosphérique froid par du manteau asthénosphérique
chaud est susceptible de déclencher la fusion crustale à cause de l’apport de chaleur
et de fluides. En outre, la remontée d’asthénosphère peut aussi engendrer directement des
magmas basaltiques par fusion partielle.
En surface, l’allègement de la plaque produit une surrection (uplift) de la topographie (cf.
cas du plateau tibétain, fig. 13). Notons que surrection ou formation du relief n’est pas synonyme
d’exhumation qui est la mise à l’affleurement de roches métamorphiques.
Enfin, nous évoquerons ici, sans le développer, le rôle important joué par la collision
continentale sur l’évolution du climat. Intuitivement, on conçoit facilement que la formation
d’un relief va modifier les circulations atmosphériques, le régime des précipitations et la distribution
des températures sur de vastes surfaces. Ces perturbations auront en retour des
conséquences sur l’installation du réseau hydrographique, le drainage et le stockage des
matériaux terrigènes dans les bassins sédimentaires.
Biologie Géologie n° 4-2004 761