Image de la semaine | 22/01/2018

Synclinaux perchés simples et complexes dans les massifs subalpins (Savoie et Haute Savoie)

22/01/2018

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon

Patrick Thollot

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon

Olivier Dequincey

ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Plissement, érosion et synclinal perché. Du simple au plus complexe : Dent d'Arclusaz, Trélod, massif de Platé.

Figure 1. La Dent d'Arclusaz, 2041 m (Savoie), un parfait exemple de synclinal perché

Ce synclinal est rendu spectaculaire par la présence d'une puissante barre calcaire d'environ 200 m d'épaisseur, barre calcaire qui forme une « gouttière » au sommet de la montagne. Ce calcaire repose sur plus de 1000 m de marnes localement armées de petites barres calcaires formant de petites falaises. On ne voit pas de façon évidente de terrains qui reposeraient sur la barre calcaire sommitale.

Figure 2. Vue aérienne de la Dent d'Arclusaz

Vue réglée pour couvrir approximativement le même champ et avoir la même orientation que la vue d'avion ci-dessus.

Figure 3. Vue géologique aérienne de la Dent d'Arclusaz

Vue réglée pour couvrir approximativement le même champ et avoir la même orientation que la vue d'avion ci-dessus.

La barre calcaire sommitale (n4-5 a) est figurée en marron. Il s'agit de la célèbre barre urgonienne, présente dans tous les massifs subalpins du Vercors à la frontière suisse, ainsi qu'au Sud du Mont Ventoux. Cette barre urgonienne surmonte un ensemble principalement marneux du Crétacé inférieur (verts et orange) et Jurassique supérieur (bleu). On voit aussi que la barre urgonienne est surmontée d'assez minces couches de terrains plus récents (verts clairs) du Crétacé supérieur qui n'étaient pas apparents sur la photo aérienne.

Figure 4. Zoom sur le sommet du synclinal perché de la Dent d'Arclusaz

On voit bien à cette échelle que l'Est (la droite) du synclinal a un pendage très fort, et que la barre urgonienne est verticalisée et même renversée. Au centre de la partie supérieure de la photo, on voit un autre synclinal perché, le Trélod (voir ci-après).

Figure 5. Mosaïque d'images faisant un zoom arrière sur la Dent d'Arclusaz, formant le rebord Sud-Est du massif des Bauges

Au pied Sud-Est de la Dent d'Arclusaz, la Combe de Savoie parcourue par l'Isère, partie Nord-Est du « sillon alpin », qui sépare les massifs subalpins (à gauche) des massif cristallins externes (à droite) dont on ne voit que les contreforts au premier plan. Au fond à droite, le Massif du Mont-Blanc, qui fait partie des massif cristallins externes.

Les deux figures 1 et 2 permettent de bien faire la comparaison entre une vue aérienne oblique réelle (figure 1) et une vue aérienne verticale positionnée sur un modèle numérique de terrain et vue en 3D grâce à des programmes informatiques (figure 2). Dans l'état actuel de la couverture aérienne et satellite de la France (et du monde) disponible pour tout un chacun, la qualité de la vraie photographie aérienne oblique est bien supérieure à la vue verticale "obliquisée" informatiquement. Mais les vues aériennes artificiellement "obliquisées" gardent tout leur intérêt, car (1) tout le monde ne peut pas survoler les Alpes dans un petit avion de tourisme, ni choisir son altitude et angle de prise de vue, et (2) on peut superposer la géologie sur une vue aérienne "obliquisée" pour faire appréhender à des élèves la relation géologie-morphologie, pour trouver nature et âge de ces terrains...

En novembre 2015, l'un d'entre nous (Patrick Thollot, enseignant à l'ENS de Lyon et pilote d'avion amateur) a entrepris, à deux reprises, de survoler les massifs subalpins en choisissant des itinéraires permettant d'avoir de belles vues géologiques. Lors de chacun des vols, les trois passagers de l'avion ont spécifiquement multiplié les prises de vue lors du survol d'éléments de paysage d'intérêt géologique. Ils ont ensuite gracieusement mis leurs images à disposition de Planet-Terre. Avec tout ce matériel, nous avons sélectionné des photographies et fait des mosaïques pour illustrer la notion de « synclinal perché ». Dans cet article, nous avons mis en relation photographie aérienne / image Géoportail ou Google Earth (avec autant que faire se peut, la même échelle et le même angle de prise de vue) / carte géologique à la même échelle et avec la même orientation. Cela permet dans tous les cas de mettre en relation géologie et morphologie et, dans les cas relativement simples, de bien comprendre la disposition des terrains et d'appréhender la tectonique qui a donné naissance à ces synclinaux.

Après la Dent d'Arclusaz (figures précédentes), nous vous présentons 4 figures consacrées au Trélod, un autre synclinal perché du massif des Bauges, synclinal plus complexe mais encore facilement interprétable avec les seules photographies aériennes. Puis nous vous montrerons 10 figures du massif de Platé, ensemble complexe de plusieurs synclinaux faillés, beaucoup plus difficile à interpréter avec uniquement des vues aériennes.

Figure 6. Le synclinal perché du Trélod (2181 m), dans le massif des Bauges, Haute Savoie

On reconnait la puissante barre de calcaire Urgonien, la même que pour la Dent d'Arclusaz, Urgonien qui surmonte une épaisse série marneuse. Mais, grande différence avec la Dent d'Arclusaz, la couche urgonienne est surmontée de terrains plus récents, terrains plus récents comprenant une fine barre calcaire bien marquée qui forme une barre rocheuse secondaire. Comme sa grande sœur urgonienne, cette barre calcaire plus récente visualise bien le plissement synclinal. Dans le quart supérieur gauche, on devine le lac d'Annecy.

Vue aérienne du Trélod (Haute Savoie), réglée pour couvrir approximativement le même champ et avec la même orientation que la vue d'avion ci-dessus

Figure 7. Vue aérienne du Trélod (Haute Savoie), réglée pour couvrir approximativement le même champ et avec la même orientation que la vue d'avion ci-dessus

On reconnait la barre urgonienne surmontant une épaisse série de marnes du Crétacé inférieur. Cette barre urgonienne est recouverte de terrains du Crétacé supérieur et du Cénozoïque, avec des couches éocènes (orange) ou de l'Éocène terminal / Oligocène. Ces terrains cénozoïques sont plissés comme les terrains crétacés, ce qui permet de dater les plissements principaux dans les Bauges après le début de l'Oligocène.

Vue géologique aérienne du Trélod (Haute Savoie), réglée pour couvrir approximativement le même champ et avec la même orientation que la vue d'avion ci-dessus

Figure 8. Vue géologique aérienne du Trélod (Haute Savoie), réglée pour couvrir approximativement le même champ et avec la même orientation que la vue d'avion ci-dessus

On reconnait la barre urgonienne (en marron) surmontant une épaisse série de marnes du Crétacé inférieur. Cette barre urgonienne est recouverte de terrains du Crétacé supérieur (deux nuances de vert) et du Cénozoïque, avec des couches éocènes (orange) ou de l'Éocène terminal / Oligocène (rose). Ces terrains cénozoïques sont plissés comme les terrains crétacés, ce qui permet de dater les plissements principaux dans les Bauges après le début de l'Oligocène.

Figure 9. Mosaïque de photos du synclinal perché du Trélod (Haute Savie), photos prises presque dans la direction de la charnière du synclinal

On voit très bien la barre calcaire éocène qui arme le cœur du synclinal.

Figure 10. Schémas théoriques montrant la genèse d'un synclinal perché

Au stade 0, on a supposé que la région était constituée d'un empilement de séries marneuses (représenté en vert et bleu) comprenant 2 barres calcaires (marron et orange, avec un figuré en moellon). La série a subit un plissement (supposé non accompagné d'érosion, ce qui est un cas très théorique) générant 2 anticlinaux encadrant un synclinal.

Au stade 1, l'érosion a "attaqué" les reliefs que constituaient les anticlinaux et a transformé les monts anticlinaux en vallées. Au centre du schéma, le synclinal, non érodé, se trouve mis en relief : c'est un synclinal perché. Dans ce schéma, nous avons supposé que les deux barres calcaires avaient été épargnées par l'érosion au niveau du synclinal. Le Trélod correspond à peu près à ce stade 1.

Au stade 2, l'érosion a continué et a complètement érodé la barre calcaire supérieure, et le synclinal perché est réduit à une seule barre calcaire. La Dent d'Arclusaz correspond à peu près à ce stade 2.

Un autre exemple de synclinal perché dans un Massif Subalpin (la Chartreuse) peut être vu sur https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img477-2014-11-24.xml.

Source - © 2015 Pascaline Bourgain Figure 11. Vue sur la partie occidentale du rebord Sud du massif de Platé, au-dessus de Passy (Haute Savoie) On reconnait un synclinal perché, mais moins visible que ceux de la Dent d'Arclusaz et du Trélod. La surface de calcaire nu au centre du synclinal fait partie d'un lapiaz connu sous le nom de Désert de Platé.	Source - © 2015 Pascaline Bourgain Figure 12. Vue sur la partie orientale du rebord Sud du massif de Platé, au-dessus de Passy (Haute Savoie) On reconnait un synclinal perché, mais moins visible que ceux de la Dent d'Arclusaz et du Trélod. La surface de calcaire nu sur le flanc Ouest (gauche) du synclinal fait partie d'un lapiaz connu sous le nom de Désert de Platé.
Source - © 2015 Pascaline Bourgain Figure 13. Mosaïque montrant l'ensemble du secteur du massif de Platé au-dessus de Passy (Haute Savoie) qui semble constitué de deux synclinaux perchés juxtaposés Le Désert de Platé se trouve de part et d'autre de la crête séparant les deux synclinaux perchés.
Source - © 2018 Google Earth Figure 14. Vue aérienne correspondant à la mosaïque du massif de Platé ci-dessus L'interprétation géologique du secteur à la simple lecture du paysage n'est pas simple.	Source - © 2018 BRGM / Google Earth Figure 15. Vue aérienne géologique correspondant à la mosaïque du massif de Platé ci-dessus L'interprétation géologique du secteur à la simple lecture du paysage n'est pas simple. L'Urgonien, figuré en marron, est surmonté de terrains datant du Crétacé supérieur et du Cénozoïque. L'ensemble est découpé par des failles rendant la géologie locale assez complexe.

Figure 16. Coupe géologique située en bandeau sous la version papier de la carte géologique BRGM de Cluses au 1/50 000

La série plissée est découpée par des failles complexes, ce qui forme des unités bien séparées.

Les auteurs de la coupe ont donné des couleurs non pas aux différentes couches (l'Urgonien par exemple est représenté par une couche délimité en moellons avec un point au centre ; il affleure à l'Est à la Pointe d'Anterne), mais aux différents blocs découpés par ces failles. À la vue de cette complexité, on comprend que la lecture du paysage est assez difficile.

Source - © 2015 Pascaline Bourgain Figure 17. Synclinal perché d'axe Est-Ouest attestant de la complexité de la géologie du massif de Platé Tous les plis vus précédemment avaient une direction axiale approximativement Nord-Sud (compression et raccourcissement Est-Ouest) La géologie du massif de Platé est assez complexe, et on peut découvrir des plis locaux de direction Est-Ouest, plis pouvant donner aussi des synclinaux perchés. Au centre de celui qui est bien visible sur la photo se trouve la station de Flaine. À l'arrière-plan à droite, on voit l'extrémité Nord-Est du massif du Mont-Blanc avec le glacier du Tour. À l'arrière-plan au centre, le Cervin.
Source - © 2018 Google Earth Figure 18. Vue aérienne correspondant au synclinal perché du massif de Platé ci-dessus	Source - © 2018 BRGM / Google Earth Figure 19. Vue aérienne géologique correspondant au synclinal perché du massif de Platé ci-dessus
Source - © 2018 BRGM / IGN - Géoportail, modifié Figure 20. Extrait de la carte géologique au 1/250 000 centrée sur le massif de Platé Les figures 11 à 16 ont été prises approximativement depuis le symbole ruoge "point de vue" situé au Sud, les figures 17 à 19 depuis le symbole situé à l'Ouest.