Cinématique des plissements

De Wikivalais.

Les plissements ne peuvent pas être datés, comme les couches, par des fossiles. Mais il existe des méthodes indirectes qui ont permis de préciser que les premiers plissements débutèrent au sud il y a 65 ma et se terminèrent dans le bassin molassique vers 25 ma.

Les plissements ne se sont pas faits n'importe comment et il est possible d'esquisser leur succession, ici résumée en six étapes.

Avant le plissement, au Crétacé inférieur, il y a quelque 80 ma, se succèdent, du nord vers le sud, des bassins délimités par des failles et séparés par des zones hautes, îles ou hauts-fonds. Ils reposent sur un socle continental, à l'exception du bassin piémontais, véritable océan à croûte basaltique.
Fin du Crétacé: Les deux plaques se rapprochent et la partie la plus faible de la croûte cède la première: le bassin piémontais avec sa mince croûte océanique est englouti sous l'Austroalpin. Les plissements débutent dans la partie la plus interne; la nappe de la Simme semble se mettre en route vers 60 ma et la sédimentation cesse dans le bassin piémontais peu après. La région de l'Helvétique est exondée: un sol y prend naissance (Sidérolithique).
La partie la plus interne de la plaque européenne commence à s'enfoncer sous l'Austroalpin. Vers 40 ma, alors que la mer a de nouveau envahi l'Helvétique, il pourrait se faire que le Pennique frontal se soulève, produisant la pente qui va permettre l'Ultrahelvétique de glisser dans le bassin helvétique. Il est probable que cet Ultrahelvétique porte déjà sur son dos une partie de la couverture pennique (future nappe des Préalpes médianes), car il a bien fallu que cette couverture quitte son socle avant que celui-ci n'amorce sa descente sous l'Austroalpin.
Vers 38 ma: c'est le paroxysme de la déformation. Le Pennique sous l'Austroalpin acquiert les structures complexes que nous lui connaissons et subit un métamorphisme assez fort. A ce moment on est certain que sa couverture est partiellement partie (Médianes et Brèche) puisque ces deux nappes ont échappé au métamorphisme. C'est aussi l'époque où l'Ultrahelvétique arrive dans le bassion helvétique où se déposait du flysch. Le pays situé au nord de l'Helvétique était exondé (actuellement sous la Molasse et dans le Jura).
Un peu plus tard (vers 32 ma) les nappes helvétiques prennent naissance alors que leur partie interne déjà enfoncée sous le Pennique a donné naissance aux nappes simplo-tessinoises. En avant des plis helvétiques, un étroit bassin marin voit la sédimentation du flysch céder la place à la sédimentation molassique, beaucoup moins profonde.
Dans le Pennique, une importante déformation de toute la masse produit un déversement vers le sud et modifie profondément la géométrie des parties internes de la chaîne (on parle de rétrocharriage, par opposition à tous les autres mouvements dirigés du sud vers le nord). Entre 30 et 20 millions d'années, l'érosion va détruire la chaîne dont les débris s'accumulent dans la dépression molassique qui n'est plus marine. Vers 20 ma, lors des ultimes mouvements, l'Ultrahelvétique et tout ce qu'il porte (Médianes, Brèche et Simme) vient déferler sur la Molasse fraîchement déposée. Evidemment l'érosion va poursuivre son travail sur ce nouvel élément de la chaîne. Ses débris alimentent une sédimentation molassique plus jeune.

Lorsque, après H.-B. de Saussure, les savants du siècle dernier saisirent l'importance et l'ampleur des plissements, ils imaginèrent, pour leur naissance, un scénario de catastrophe. D'ailleurs, ne fallait-il pas des forces énormes pour arriver à ployer des assises si résistantes et si épaisses que d'importantes couches de roches? Ils ignoraient tout alors du comportement mécanique des roches, de la durée des temps géologiques et de la vitesse des déplacements actuels des continents. Nous savons maintenant que les roches se déforment même sous des contraintes modérées, à condition d'y être soumises pendant des durées très longues. Nous savons que les temps géologiques ont ces durées. Et nous savons que les continents se déplacent à des vitesses qui sont de l'ordre du décimètre par année.

Livrons-nous donc à un petit calcul estimatif. Entre le début et la fin des plissements, 40 millions d'années se sont écoulées. En supposant un déplacement de 10 cm par an, cela représente un déplacement de 4000 km! Au lieu de déplacement, on pourrait parler de raccourcissement de la région, puisque l'engloutissement de l'Europe sous l'Afrique correspond au rapprochement de deux points fixes sur ces continents.

Il est probable que cette valeur de 4000 km est excessive, mais, ce qui est certain, c'est que les vitesses de déplacement furent faibles; en moyenne, plus faibles ou égales à celles de l'ouverture actuelle de l'Atlantique.

Après les mouvements horizontaux, des mouvements verticaux, de bas en haut, prirent le relais et la chaîne subit une forte surrection. Au-dessus de Lausanne, des couches molassiques déposées au bord de la mer et toujours en position horizontale, se trouvent actuellement à plus de 800 m: elles n'ont pu être portées à cette altitude que par un mouvement ascendant.

Ces mouvements se poursuivent encore. Des mesures de nivellement ultraprécises et répétées à cinquante ans d'intervalle à travers la Suisse ont montré que les Alpes se soulèvent de 1mm par an dans leur partie centrale. Les valeurs de ce soulèvement atteignent un maximum de plus de 1,5 mm/an dans la région du Simplon. Vous pensez que 1 mm/an c'est insignifiant; la durée des temps géologiques ne vous est pas encore familière. Supposez que ces mouvements aient débuté à la fin des plissements, il y a 20 ma, cela représente 20 millions de millimètres, ou… 20 km! La chaîne alpine n'a certainement jamais atteint ces altitudes de 20 000 mètres, car l'érosion la détruisait presque aussi activement que la surrection la soulevait.