Le monolithe de Sardières (Savoie)

Au fond de la vallée de la Haute Maurienne se dresse un monolithe dénommé monolithe de Sardières, du nom du village proche appartenant à la commune de Val Cenis (Savoie). Cette structure rocheuse atteint 93 mètres de haut et dépasse la forêt de mélèzes, pins sylvestres et pins à crochets. Le terme “monolithe” désigne généralement un édifice massif constitué d'un seul type de roche. Il s'agit ici de cargneule, une roche contenant des éléments hétérogènes dont l'origine et la transformation nous renseignent sur l'histoire géologique de la région.

La cargneule (ou cargnieule, cornieule, corgneule, corniole) est une roche sédimentaire carbonatée d'aspect bréchique et de couleur jaune à rouille, constituée d'éléments détritiques calcaires pris dans une matrice dolomitique plus ou moins altérée. Son nom proviendrait du patois suisse “corniolai” désignant le cornouiller dont le jaune des fleurs rappellerait la couleur de la roche. En se rapprochant du monolithe, on distingue des éléments figurés hétérogènes comprenant des débris de calcaires fins ainsi que des structures rappelant des fossiles bioconstruits accompagnés de plus rares débris siliceux. La matrice dolomitique est fortement altérée avec des figures de dissolution qui lui confèrent un aspect vacuolaire. Entre les vacuoles, des filons blanc clair de calcite pure ont précipité.

De nombreuse hypothèses se sont succédé pour expliquer la formation de la cargneule. La plus étayée consiste en un scénario tectonique et diagénétique faisant intervenir le gypse. La formation de la cargneule commence au Trias par l'apport des éléments figurés dans une mer peu profonde. La boue carbonatée qui les lie est recouverte de l'eau de mer chaude et riche en ions magnésium Mg²⁺. Avec une concentration moyenne de 1,3 g/L dans l'océan moderne, c'est le deuxième cation le plus abondant après le sodium. Ces conditions chaudes et riches en Mg²⁺ sont favorables à la dolomitisation, formation d'un double carbonate de calcium et magnésium à partir de calcite :

2 CaCO₃ (calcite) + Mg²⁺ → CaMg(CO₃)₂ (dolomite) + Ca²⁺.

La dolomitisation forme un ciment primaire dolomitique. Conjointement, mais dans des environnements probablement plus arides, se forme le gypse qui interviendra plus tard dans la formation de la cargneule. Le gypse est un sulfate de calcium hydraté de formule chimique CaSO₄·2H₂O qui se forme de manière précoce après la calcite dans une séquence évaporitique.

Lors de l'orogenèse alpine, les évaporites (gypse et halite) délimitent les plans de décollement des nappes de charriages (cf. P. Thomas, Gypse et chevauchement des schistes lustrés, 2006). Les bancs de dolomie sont bréchifiés sous la contrainte tectonique et, lors de la collision éocène, les gypses chevauchent la dolomie et se placent alors au-dessus dans la colonne stratigraphique. Les fluides sous pression lessivent la couche de gypse, mobilisant les ions calcium Ca²⁺ et sulfates SO₄²⁻. Les ions calcium sont alors en quantité bien supérieure à celle des ions magnésium et le Mg²⁺ de la dolomite est échangé contre le Ca²⁺ apporté par le gypse. L'échange de cations aboutit à la cargneulisation (ou dédolomitisation) de la couche carbonatée sous-jacente dans laquelle se forme une calcite secondaire. Ce processus peut être résumé par l'équation :

CaMg(CO₃)₂ (dolomite) + CaSO₄·2H₂O (gypse) → 2 CaCO₃ (calcite) + MgSO₄ + 2 H₂O.

La dolomite est en partie dissoute, la calcite précipite à la faveur des brèches tandis que le sulfate de magnésium, plus soluble, est emporté par les circulations de fluides.

Bien après l'orogenèse alpine, l'altération des roches carbonatées par la pluie et le réseau hydrographique va provoquer l'érosion préférentielle de la calcite, plus sensible à l'altération chimique que la dolomite. Cette érosion différentielle est à l'origine de la formation du pinacle constituant actuellement le monolithe de Sardières et plus généralement du paysage ruiniforme qui lui est associé (cf. P. Thomas, Un très bel exemple d'érosion karstique ruiniforme dans des calcaires dolomitiques : le cirque de Mourèze (Hérault), 2017). Le monolithe est actuellement un site d'escalade réputé offrant une vue panoramique sur les environs(lien externe - nouvelle fenêtre)↗. Enfin, c'est au pied du monolithe de Sardières que fut inauguré le 26 juin 1965 le Parc national de la Vanoise, premier Parc national de France (inauguration mise en image par l'ORTF pour le journal télévisé de 20 h(lien externe - nouvelle fenêtre)↗ et conservée par l’INA).