Etude géologique en Vanoise orientale ( Alpes occidentales françaises, Savoie) . De la naissance à la structuration d'un secteur de la paléomarge européennee et de l'océan Tethysien : aspects stratigraphiques, pétrographiques et tectoniques.

Eric Deville (1)

1 Département des Sciences de la Terre et de l'Environnement

This study concerns the eastern Vanoise units in the western Alps , at the internaI part of the Briançonnais zone and at the front of the "Schistes lustrés" complex nappe. A. FROM THE STRATIGRAPHIC AND PALEOGEOGRAPHIC POINT OF VIEW three sets of units are distinguished : 1. A group of units born of the European passive continental pa1eo-margin for which the alpine sedimentary evolution is similar from Trias to Lower Cretaceous ; this evolution is characterized by : - A pre-rift stage (Trias) marked by a subsident platform sedimentation whose deposits (quartzites and carbonates) are preserved from the later erosions only in the Val d'Isère, Grande Motte, les Fours and Prariond units. - The rifting stage (Lias- Dogger) characterized by important erosions on higher parts of the margin (Les Lombards , Calabourdane units and probably a part of the Grand Paradis massif) and by the deposit of liasic sediments in several throughs (Grande Motte, les Fours and Prariond units). - A post-rift stage (Upper Dogger- Lower Cretaceous) corresponding with the subsidence of the margin leading to the generalization of the pelagie sedimentation during the Upper Jurassic. After a generalized sedimentary gap during the Lower Cretaceous, the margin becomes different in two paleographie realms at the beginning of the Late Cretaceous. - The Briançonnais realm (the most external one) stays in a pelagic environment until Early Eocene. In this realm, deposits of alcaline pyroclastites take place towards the Cretaceous-Tertiary limit and synmetamorphics deformations occur during the Middle-Upper Eocene. - The Piémontais realm (the most internaI one) is affected by a calcareous detritic sedimentation during the late Cretaceous. This realm is involded in synmetamorphic deformations as early as the Senonian (Campanian ?). 2. A group of units born from the Tethysian paleo-ocean constituted by slices of oceanic substratum and of its sedimentary coyer. - The ophiolitic basement, born during Cal1ovian-Oxfordian times, is made up of serpentinites and more rarely of gabbros. The cover locally begins by ophiolitic brecchias coming from the destruction of the substratum. Then, it comprises carbonates with ophiolitic elements (attributable to Upper Jurassic- Berriasian) and thick calcareous detritic sediments, dated from late Cretaceous (Cenomanian-Early Senonian), in which are scattered coarse detritic materials (turbidites, debris - flows and blocks) of mixed origin (oceanic and continental). The most part of the oceanic units is involved in synmétamorphic deformations as early as the Senonian. 3. A group of units whose stratigraphie substratum is unknown constituted by terrigenous synorogenic metasediments with flysch facies, without ophiolitic detritic material, dated from the latest Cretaceous ("Schistes lustrés" of the Pointe du Grand Vallon. B. FROM THE TECTONIC POINT OF VIEW are distingued different deformation stages : 1. An event at the beginning of the Late Cretaceous interpreted as the beginning of the ocean slicing . It has been detected only by its sedimentary consequences (mixed oceanic and continental detritism). 2. An event during the Senonian (Campanian ?) charaterized by megabrecchias at the internaI part of the Briançonnais realm and by the thrusting of oceanic units on the border of the european continent (Piémontais realm) in the conditions of the "eoalpine" HP-LT metamorphism (dated between 90 and 65 M.a.). The latest Cretaceous detritism is probably the sedimentary consequence of this event. 3. A succession of events from Middle-Upper Eocene to present causing the thrusting of the complex nappe of the "Schistes lustrés" (including the Piémontais, oceanic and "Pointe du Grand Vallon" units) on the Brianconnais realm, then the deformation of the nappes edifice in penninic folds in the conditions of the "alpine s.str. or lepontine" HP-LT metamorphism (dated towards 40- 38 M.a.). Finally, late westhwards thrustings shear the earlier structures before being affected by large Mio-Pliocene bulgings (Arpont and Grand Paradis domes) and by different generations of faults

Cette étude intéresse les unités de Vanoise orientale situées dans les Alpes occidentales, à la bordure interne du Briançonnais et au front de la nappe complexe des "Schistes lustrés". A. Du point de vue stratigraphique et paléogéographique, trois ensembles d'unités sont distingués. Ce sont: 1. Des unités issues de l'ancienne marge continentale passive européenne pour lesquelles l'evolution sedimentaire alpine est globalement comparable du Trias jusqu'au Crétacé inférieur; cette évolution est marquée par : - Un stade pré-rift (Trias) qui se caractérise par une sédimentation de plate-forme subsidente dont les dépôts (quartzites et formations calcaréo-dolomitiques) ne sont préservés des érosions ultérieures que dans les unités de Val d'Isère de la Grande Motte, des Fours et du Prariond. - Le stade du rifting téthysien (Lias-Dogger) qui est à l'origine d'importantes érosions jusqu'au Paléozoïque sur des points hauts de la marge (actuelles unités des Lombards, de la Calabourdane et probablement une partie du Grand Paradis) et du dépôt de sédiments liasiques dans plusieurs sillons (actuelles unités de la Grande Motte, des Fours et du Prariond). - Un stade post-rift (Dogger supérieur-Crétacé basal) correspondant à l'effondrement de la marge menant à la généralisation de la sédimentation pélagique au cours du Malm. Après une lacune de sédimentation généralisée au Crétacé inférieur, la marge européenne se différencie en deux domaines distincts au début du Crétacé supérieur : - Le domaine briançonnais (le plus externe) demeure dans une ambiance de sédimentation pélagique jusqu'au début de l'Eocène et enregistre notamment le dépôt de matériaux volcanogènes alcalins vers la limite Crétacé-Tertiaire. Il n'est affecté par les déformations synmétamorphiques qu'au cours de l'Eocène moyen-supérieur. - Le domaine piémontais (le plus interne) est gagné par une sédimentation calcaréodétritique (présentant actuellement un faciès "Schistes lustrés") dès la base du Crétacé supérieur et il est affecté par des déformations compressives alpines synmétamorphiques dès le Sénonien. 2. Des unités issues de l'ancien océan téthysien constituées de lambeaux du substratum océanique et de sa couverture sédimentaire. - Le soubassement océanique, apparu au cours du Callovo-Oxfordien, est généralement formé de serpentinites et plus rarement de gabbros. - La couverture débute localement par des brèches ophiolitiques provenant du démantèlement du substratum, puis elle comprend des carbonates à débris d'ophiolites (attribuables au Jurassique supérieur-Crétacé basal) et d'épais sédiments calcaréo-détritiques, datés de la base du Crétacé supérieur, dans lesquels s'intercalent des matériaux détritiques grossiers (turbidites, debris-flows et olistolites) d'origine mixte (océanique et continentale). L'essentiel des unités océaniques est impliqué dans des déformations synmétamorphiques dès le Sénonien. 3. Des unités dont le substratum stratigraphigue originel n'est pas connu. Elles sont constituées de métasédiments dérivant de dépôts synorogéniques terrigènes à faciès flysch, dépourvus de matériel détritique ophiolitique, datés du Crétacé terminal ("Schistes lustrés" de la Pointe du Grand Vallon). B. Du point de vue tectonique, divers épisodes de déformations sont distingués. Ce sont : 1. Un événement à la base du Crétacé supérieur interprété comme le début de la fermeture de l'océan téthysien; il n'a été décelé que grâce aux conséquences sédimentaires qui lui sont associées (détritisme mixte océanique et continental). 2. Un événement dans le courant du Sénonien (Campanien?) à l'origine de brèches catastrophiques à la limite interne du domaine briançonnais et du charriage d'unités océaniques sur la bordure du continent européen (domaine piémontais) dans les conditions du métamorphisme HP-BT "éoalpin" (daté entre 90 et 65 M.a.). Le détritisme terrigène du Crétacé terminal correspond probablement aux conséquences sédimentaires de cet événement. 3. Une succession d'événements de l'Eocène moyen-supérieur à l'actuel responsables du charriage de la nappe complexe des "Schistes lustrés" (englobant les unités piémontaises, océaniques et de la Pointe du Grand Vallon) sur le Briançonnais, puis de la déformation de l'édifice de nappes en plis de style pennique dans les conditions du métamorphisme HP-BT "alpin s.str. ou lepontin" (daté vers 40-38 M.a.). Enfin, des chevauchements cisaillants tardifs, à vergence externe, recoupent l'ensemble avant d'être repris par de vastes voussures mio-pliocènes (dômes de l'Arpont et du Grand Paradis) et diverses générations de failles récentes.

Mots clés: Vanoise; schistes lustrés; paléogéographie; Val d'isère; océan téthysien; Briançonnais; Alpes occidentales

Domaines: Géologie appliquée

Eric Deville. Etude géologique en Vanoise orientale ( Alpes occidentales françaises, Savoie) . De la naissance à la structuration d'un secteur de la paléomarge européennee et de l'océan Tethysien : aspects stratigraphiques, pétrographiques et tectoniques.. Géologie appliquée. Université de Savoie, 1987. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00525200⟩