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Himalaya, que s'est-il passé lors de la collision Inde-Asie ? (22/07/1 Depuis les années 70, les spécialistes attribuent l'origine de la chaîne Himalayenne à la collision entre Inde et Eurasie, sans toutefois expliquer les modalités précises de sa formation : empilement d'écailles continentales ou expulsion de roches partiellement fondues ? Des travaux publiés dans les revues Earth and Planetary Science Letters et Tectonics par une équipe de chercheurs de l'INSU-CNRS et de l'Académie des Sciences de Chine confirment le modèle d'écailles continentales. L'Himalaya et le Tibet constituent le plus haut et le plus vaste ensemble de montagnes à la surface de la Terre, avec la totalité des sommets culminant à plus de 8 000 m et, sur une surface de plus de 2,5 km2, une altitude de plus de 4 000 m. Leur histoire débute il y a plus de 120 millions d'années (Ma) par le rapprochement des plaques continentales Indienne et Eurasiatique. Après la disparition de la partie océanique de la plaque indienne par subduction sous l'Eurasie, sa partie continentale, moins dense, s'enfonce beaucoup plus difficilement. La collision se produit alors il y a environ 50 Ma, responsable de l'épaississement des deux croûtes continentales et de la création de reliefs. Mais dans le détail, quels processus expliquent la remontée des roches profondes et la formation de très hauts reliefs ? De nombreux géologues ont décrit la chaîne Himalayenne comme un empilement d'écailles de la bordure nord de la croûte continentale indienne. Les écailles sont limitées à leur base par les failles chevauchantes dont le Main Central Thrust et à leur sommet par une grande faille normale appelée South Tibet Detachment. Cependant, il y a une dizaine d'années, il a été proposé sur la base de modèles numériques et d'images géophysiques que la chaîne Himalayenne corresponde en fait à de la croûte moyenne (30-50 km de profondeur) expulsée vers le sud par un chenal de faible viscosité depuis sous le Tibet. Ce flux aurait été rendu possible par la fusion partielle de la croûte et le fait que le Tibet soit plus haut que l'Himalaya il y a 40 Ma et aurait en quelque sorte appuyé sur l'ensemble. Ce flux aurait été amplifié par la très forte érosion des flancs de l'Himalaya qui "aspirerait" les roches profondes. Ce modèle reste difficile à tester à partir de données géologiques, celles-ci étant limitées aux roches affleurant aujourd'hui dans la haute chaîne Himalayenne. Les roches du massif de l'Ama Drine, situé au sud du Tibet, ont été exhumées récemment par le jeu de deux failles normales ayant ouvert une fenêtre sur la croûte profonde de l'Himalaya, 80 km au nord de la haute chaîne. Cette particularité a été mise à profit par l'équipe franco-chinoise pour tenter de départager les modèles proposés. Les chercheurs ont étudié les données géologiques sur le terrain, analysé la composition minéralogique et daté les roches par les méthodes Ur/Pb, Ar/Ar, (Ur-Th)/He. Ces données leur ont permis de reconstituer l'évolution simultanée des pressions, température et déformation du massif au cours du temps. Dans le cas du modèle de superposition d'écailles continentales (prisme orogénique), et dans celui d'une expulsion de roches dans un chenal, le trajet suivi et l'évolution des températures et pressions subies par les roches sont différentes. Il a été montré que l'ensemble du massif de l'Ama Drime a atteint des pressions d'environ 1,6 GPa (correspondant à des profondeurs d'environ 60 km), avant d'être affecté par une pression partielle à partir de 33 Ma, puis de remonter jusqu'à environ 15 km de profondeur il y a 12 Ma. Lors de leur remontée, les roches ont gardé leur cohérence, ainsi que l'indique des niveaux continus sur plusieurs km de long, riches en amphibole. Les 15 derniers km d'exhumation ont été provoqués depuis 12 Ma par le jeu des failles normales, encore actives aujourd'hui, qui bordent le massif. Ces résultats permettent aux auteurs de conforter le modèle de prisme orogénique, où les roches sont enfouies à grande profondeur avant d'être exhumées, plutôt que celui d'un chenal dans la croûte, où les roches se déplacent horizontalement. D'autre part, dans le modèle de prisme orogénique, la dynamique du système dépend intimement des conditions de la convergence Inde-Asie qui peuvent varier brutalement, alors que dans celui de chenal, les paramètres guidant le système (énergie potentielle, structure thermique) évoluent lentement. Or, dans un précédent article publié dans Earth and Planetary Science Letters, les mêmes chercheurs ont démontré que 12 Ma semblait être une date clé dans l'histoire de cette collision. Elle correspond : à un changement dans la direction de convergence, à l'arrêt presque synchrone sur au moins 1 000 km de long du South Tibet Detachment, à un changement de direction d'extension dans tout le sud Tibet et à l'arrêt du Main Central Thrust relayé par l'activation d'un nouveau chevauchement plus externe, le Main Boundary Thrust. Source : INSU |