Histoire g©ologique de la France

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Les grands traits de lhistoire gologique de la e France (mtropolitaine) eVersion 3.1JeanFranois Moyen cjfmoyen@wanadoo.fr Fvrier 2005 e

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Prface eLe document que vous avez sous les yeux est la quatri`me dition de ce texte, que jai e e dvelopp pendant plus de 5 ans, et qui nest sans doute pas termin. e e e La toute premi`re version (version 0) date du printemps 1997. A cette poque, peu apr`s e e e la sortie de la 6eme dition de la carte gologique de France au 1/1 000 000, des tudiants e e e de la prpa CAPES de ClermontFerrand sont venus me voir, et me demander si je pouvais e leur prsenter cette nouvelle carte ; ils avaient en tte, en particulier, une leon de CAPES e e c intitule les grands traits de la gologie de la France ` partir de la carte au 1/1 000 000. e e a En quelques heures, jai assembl quelques dizaines de gures et une dizaine de pages de e texte en style tlgraphique, en regroupant quelques ides gnrales. ee e e e A la rentre suivante, en Septembre 1997, Bernard Barbarin et moi avons dcid que, vu e e e limportance de la gologie de la France au concours, il tait utile de diuser ce texte aupr`s e e e des tudiants de faon plus systmatique. Je lai donc remis en forme, en intgrant les gures e c e e dans le texte, en compilant la liste de cartes qui se trouve ` la n, et en rdigeant le texte a e en Franais et pas en style tlgraphique. Ce document (version 1) tait distribu avant c ee e e une sance de TP sur la gologie de la France, les tudiants tant sens lavoir parcouru e e e e e pour navoir plus qu` chercher les traces de cette histoire sur la carte lors du TP. a Cette formule a assez bien march ; mais elle a aussi mis en vidence que des pans e e entiers de gologie manquaient ` ce texte, en particulier tout ce qui concernait lhistoire e a sdimentaire, et la formation des grands bassins. Avec quelques corrections typographiques e et de forme, cest la principale addition ` la version 2, qui ft diuse dans les mmes a u e e conditions ` la rentre 1998. Nous lavons ensuite utilis en 1999 et 2000, et re-imprim a e e e sans modications. Ce document a ensuite pris son autonomie ... les tudiants se le sont pass et repass, e e e indpendamment du TP ; je suis moi mme parti pour dautres lieux, ou jai dius ce e e e document ` des tudiants, sans pour autant leur faire de sance associe. Pour nir, ` Lyon a e e e a a ` Nol 2003, jai dcid de prendre le temps de le remettre en forme ; toutes les gures e e e A ont t scannes ou redessines, le texte port sous L TEXet un chier pdf correspondant ee e e e a t cre, quelques corrections mineures de formes ont t apportes. La liste des cartes ee e ee e disponibles au concours a t rajoute en annexe. Cest la version 4, qui atteint maintenant ee e 86 pages, que vous avez entre les mains ou sur votre cran. Peu apr`s, je lai mis ` disposition e e a sur mon site web. La version 3.1 (fvrier 2005) na vu aucun ajout autre que la prsente e e prface. e Malgr cette histoire, ce document porte encore la marque de ses origines. Il est plus e ou moins bas sur la carte de France au 1/ 1 000 000 (6e dition), ` laquelle il est souvent e e a fait rfrence ; il sadresse principalement ` des tudiants de prpa CAPES ou agreg. Sa ee a e e rdaction reste par endroit squelettique, et cest un hritage des parties pour lesquelles je e e jugeais que ctait moins important dans loptique du concours, ou que linformation tait e e plus facile dacc`s pour les tudiants, ou encore que la carte au 1/1 000 000 ntait que e e e peu clairante sur cette question. En revanche, dautres passages sont tr`s dvelopps, soit e e e e quils traitent de points peu prsents dans la littrature CAPES de lpoque, soit quils e e e rpondent directement ` des questions quon ma pos ` lpoque. e a ea e De faon gnrale, ce document trahit mes proccupations scientiques et mes prfrences : c e e e ee gologie interne, magmatisme et mtamorphisme, domaines profonds. Je men justie en e e 3

disant que les informations relevant de la sdimentologie et plus gnralement de la gologie e e e e externe sont facilement accessibles dans la littrature, et que de bonnes synth`ses ont t e e ee publies avec ces prsupposs : mon texte serait donc moins utile sur ces aspects. e e e Soyez donc avertis de ces prjugs, et bonne lecture ! e e Jean-Franois Moyen c

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Table des mati`res eIntroduction 1 2 Les reliques Icartiennes La cha Cadomienne ne 2.1 Formations en prsence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 2.2 Evolution de la cha ne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Le probl`me de la vergence de la cha e ne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La cha hercynienne franaise ne c 3.1 Gnralits sur la cha hercynienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e e e ne 3.1.1 Zonographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 3.1.2 Structure densemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 Godynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 3.2 Les zones internes de la cha hercynienne : le Massif Central Franais (MCF) ne c 3.2.1 Un empilement de nappes mtamorphiques . . . . . . . . . . . . . . e 3.2.2 Des granito des plus jeunes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3 Des sdiments tardifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 3.3 Lhistoire thermique hercynienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.1 Lhistoire prcoce de la cha e ne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2 Lhistoire mso-varisque : chevauchements et mtamorphisme associ e e e 3.3.3 Les phnom`nes tardifs dextension et le dmantelement de la cha e e e ne 3.4 Les zones externes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.1 Le domaine des nappes cristallines . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2 Les nappes externes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Les lambeaux hercyniens dans les cha nes Alpines . . . . . . . . . . . . . . . Lhistoire tthysienne e 4.1 Les mouvements des plaques au Msozo e que 4.1.1 Louverture de la Tthys . . . . . . . e 4.1.2 Louverture de lAtlantique central . 4.1.3 Ouverture de lAtlantique Nord . . . 4.2 Les bassins sdimentaires Francais . . . . . e 4.2.1 Le Bassin Parisien . . . . . . . . . . 4.2.2 Le bassin du Sud-Est . . . . . . . . . 4.2.3 Le bassin aquitain . . . . . . . . . . 4.3 Synth`se palogographique . . . . . . . . . e e e et la situation de . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lEurope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 11 11 13 13 17 18 18 18 20 21 21 23 23 25 25 25 26 31 31 31 31 33 33 33 37 40 43 43 46 48 50 53 53 53 55 55

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Lhistoire Alpine s.s. 5.1 Godynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . e 5.2 Zonographie de la cha alpine . . . . . . . e ne 5.2.1 Les bassins molassiques priphriques e e 5.2.2 La zone Dauphinoise . . . . . . . . . . 5

` TABLE DES MATIERES 5.2.3 La zone Brianonnaise (et subBrianonnaise) . c c 5.2.4 La zone (Liguro)Pimontaise . . . . . . . . . . . e 5.2.5 La zone austro-alpine . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.6 La pla du P . . . . . . . . . . . . . . . . . . ne o Histoire tectono-mtamorphique . . . . . . . . . . . . . e 5.3.1 Zones internes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.2 Les cha nes sub-alpines et le Jura . . . . . . . . . 5.3.3 Les bassins molassiques . . . . . . . . . . . . . . Mod`les de formation des Alpes . . . . . . . . . . . . . . e 5.4.1 Les mod`les classiques subduction collision e 5.4.2 Les probl`mes du mod`le classique . . . . . . . . e e 5.4.3 Les failles ` Chemenda et la moulinette ` Polino a a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 55 55 55 56 56 59 60 60 60 61 61 65 65 65 68 68 69 70 70 70 75 77 79 81 83

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6 Les autres structures alpines (au sens large) 6.1 Les cha nes prcoces : la cha pyrno-provencale e ne e e 6.1.1 Les Pyrnes . . . . . . . . . . . . . . . . . e e 6.1.2 La Provence . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.3 Le Languedoc . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.4 Histoire de la cha pyrno-provenale . . ne e e c 6.2 le rift pri-Alpin (ou rift Ouest-europen) . . . . . e e 6.2.1 Cadre gnral . . . . . . . . . . . . . . . . . e e 6.2.2 Lexemple du Massif Central . . . . . . . . 6.2.3 Mod`le dvolution . . . . . . . . . . . . . . e e 6.3 Louverture du bassin Ligure . . . . . . . . . . . . 7 Le quaternaire en France Bibliographie Cartes

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IntroductionAttention aux probl`mes de perspectives ! Dans ce texte on dcrit dans le mme espace e e e des vnements dune dure tr`s variable : depuis les 200 Ma de lhistoire hercynienne, e e e e jusquau 10 Ma du rifting Tertiaire. Pi`ge classique en gologie, on a toujours plus ` dire e e a sur les vnements rcents (mieux documents, plus lisibles, et aussi tudis depuis toujours e e e e e e par les gologues alors que le socle ne commence ` tre compris que depuis 20 ans. . .) Ce e ae e texte est ` utiliser avec la carte de France au 1 000 000 (6`me dition) sous les yeux. a e NB : les subdivisions temporelles sutilisent soit comme un nom propre et prennent alors une majuscule (. . .au Permien), soit comme un a