أمثلة لنشوء سلاسل جبلية قديمة وحديثة

أهداف الدرس

في نهاية هذا الدرس، ينبغي أن تكون قادرًا على:

تعريف نشوء السلاسل الجبلية وموضعة السلاسل الجبلية في دورة ويلسون؛
وصف تاريخ سلسلة اصطدام حديثة وبنيتها (الهيمالايا، الألب)؛
وصف سلسلة طمر (الأنديز) وتمييزها عن سلسلة اصطدام؛
وصف سلسلة قديمة (الهرسينية) وتفسير سبب عدم حفظ غير جذورها؛
ذكر المعايير التي تسمح بالتعرف على نشوء سلسلة قديمة وتأريخه؛
المقارنة بين السلاسل الحديثة والسلاسل القديمة.

1. نشوء السلاسل الجبلية ودورة ويلسون

1.1 التعريف

نشوء السلاسل الجبلية (Orogenèse) مجموع العمليات (التشوه، التحول، الصهارية، الارتفاع، التعرية) التي تؤدي إلى تكوّن سلسلة جبلية (Orogène). وحسب السياق، نميّز:

سلاسل الطمر، دون اصطدام قاري (الأنديز)؛
سلاسل الاصطدام، الناتجة عن تواجه قارتين بعد انغلاق محيط (الهيمالايا، الألب، السلسلة الهرسينية)؛
السلاسل داخل القارية، المتكوّنة بتقلّص غلاف صخري قاري بعيدًا عن حدود الصفائح، غالبًا بانقلاب حفر انهدامية قديمة (حالة تُدرس مع جيولوجيا المغرب بالنسبة للأطلس).

1.2 دورة ويلسون

سنة 1966، لاحظ ت. ويلسون (T. Wilson) أن الأطلسي انفتح تقريبًا في موضع سلسلة أقدم (السلسلة الكاليدونية والهرسينية للأبالاش وأوربا): فقد انفتح محيط وانغلق في الموضع نفسه من قبل. ومن هنا فكرة دورة لانفتاح المحيطات وانغلاقها.

صورة 1 — قيد الإعداد

وصف الوثيقة

لوحة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، تُبيّن ستة مقاطع صغيرة للغلاف الصخري مرقّمة ومرتبة على شكل دائرة وموصولة بأسهم، لكل منها عنوان ومثال حالي: «1. حفرة انهدامية قارية (الحفرة الانهدامية لشرق إفريقيا)» مع حوض في قارة بيج؛ «2. محيط ناشئ (البحر الأحمر)» مع قشرة محيطية ضيقة؛ «3. محيط في طور التوسع، هوامش خاملة (الأطلسي)» مع محيط واسع وظهرة؛ «4. طمر، محيط يبدأ في الانغلاق (الهادي)» مع خندق وقوس؛ «5. محيط في نهاية الانغلاق (البحر الأبيض المتوسط)» مع هامشين متقاربين؛ «6. اصطدام وسلسلة جبلية (الهيمالايا)» مع قشرة متزايدة السُّمك وخط التحام؛ وسهم من 6 نحو 1 موسوم «تعرية، ثم انهدام جديد». الألوان: القشرة القارية بيج، المحيطية رمادية مزرقة، الرداء أخضر زيتوني. خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح

المرحلة	العملية	مثال حالي
1	انهدام قاري	الحفرة الانهدامية لشرق إفريقيا
2	محيط ناشئ	البحر الأحمر
3	محيط في طور التوسع تحدّه هوامش خاملة	الأطلسي
4	طمر: يبدأ المحيط في الانغلاق	الهادي
5	محيط في نهاية الانغلاق	البحر الأبيض المتوسط
6	اصطدام، سلسلة جبلية	الهيمالايا

وبعد تعرية السلسلة، قد يبدأ انهدام جديد، غالبًا على طول مناطق الضعف الموروثة (خطوط الالتحام القديمة). وهكذا تتكوّن القارات العظمى (بانجيا، الدرس 160) وتتجزّأ بشكل دوري.

2. سلسلة اصطدام حديثة: الهيمالايا

2.1 التاريخ

في الكريتاسي، انفصلت الهند عن غوندوانا وتزحزحت بسرعة نحو الشمال (بسرعات بلغت ≈ 15 سم/سنة أو أكثر)، بينما اختفى محيط التيتيس (Téthys) الذي كان يفصلها عن آسيا بالطمر تحت آسيا (قوس بركاني وباثوليتات جنوب التبت).
ونحو ≈ 50 مليون سنة، دخل الهامش القاري الهندي في اصطدام مع آسيا؛ وتباطأت سرعة الهند.
ومنذ ذلك الحين، يستمر التقارب (≈ 4–5 سم/سنة): وقد امتُص أكثر من 2000 كلم من التقلّص بازدياد سُمك القشرة، وزحف الهيمالايا، والطرد الجانبي لكتل آسيوية نحو الشرق على طول فوالق انزلاقية أفقية كبرى (الدرس 176).

2.2 البنية

صورة 2 — قيد الإعداد

وصف الوثيقة

مقطع علمي تعليمي بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، شمال–جنوب عبر الهيمالايا والتبت، مع خريطة صغيرة في إطار لتزحزح الهند (مواقعها قبل 70 و50 مليون سنة والحالية). على المقطع، من الجنوب (يسارًا) إلى الشمال (يمينًا): «الحوض الأمامي للغانج (مولاس)»؛ الفوالق الزاحفة الكبرى نحو الجنوب موسومة «MFT» و«MBT» و«MCT» تحدّ رقائق من القشرة الهندية، أعلاها موسوم «الهيمالايا العليا: نيس، ميكماتيت، كرانيتات فاتحة»؛ وأبعد نحو الشمال، خط أخضر موسوم «خط التحام الإندوس–تسانغبو (أفيوليتات)»؛ ووراءه «هضبة التبت (≈ 5000 م)» فوق قشرة آسيوية شديدة السُّمك موسومة «قشرة ≈ 70 كلم»؛ وتحت المجموع، الغلاف الصخري الهندي يغوص تحت آسيا. أسهم التقارب. خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح

العنصر	المميزات
خط التحام الإندوس–تسانغبو	الحد بين الهند وآسيا؛ أفيوليتات وصخور ذات ضغط مرتفع، بقايا التيتيس
الفوالق الزاحفة الكبرى (من الشمال إلى الجنوب: MCT، MBT، MFT)	رقائق من القشرة الهندية متكدّسة نحو الجنوب؛ أحدثها أكثرها جنوبًا
الهيمالايا العليا	نيس وميكماتيت (تحول MP–MT من نمط بارو، الدرس 173)؛ كرانيتات فاتحة مفرطة الألومين (≈ 25–15 مليون سنة، الدرس 169)
هضبة التبت	ارتفاع ≈ 5000 م؛ قشرة بسُمك ≈ 70 كلم
حوض الغانج	حوض أمامي مملوء بـالمولاس الناتج عن تعرية السلسلة

3. سلسلة اصطدام حديثة: الألب

3.1 التاريخ

في الجوراسي، ينفتح محيط ألبي (فرع من التيتيس) بين أوربا والصفيحة الأبولية (المرتبطة بإفريقيا): انهدام، هوامش خاملة، قشرة محيطية.
في الكريتاسي، يُحدث التقارب إفريقيا–أوربا طمر هذا المحيط.
في نهاية الإيوسين وفي الأوليغوسين، يصل الهامش الأوربي إلى منطقة الطمر: اصطدام، تكدّس السدائم، ارتفاع.

3.2 شواهد كل مرحلة

مرحلة الدورة	الشواهد في الألب
الانهدام والهوامش الخاملة	كتل مائلة وسلاسل معاصرة للانهدام في الهامشين الأوربي والأبولي
المحيط	أفيوليتات (شونايي Chenaillet، مونفيزو Mont Viso)
الطمر	شيست أزرق وإكلوجيت في النطاقات الداخلية؛ كوزيت كتلة دورا-مايرا (طمر قاري، الدرس 173)
الاصطدام	سدائم متكدّسة (نطاقات داخلية متحولة، نطاقات خارجية مطوية)؛ تحول MP–MT
تعرية السلسلة	فليش ثم مولاس في الحوض الأمامي (الهضبة السويسرية)

وقد بيّنت مقاطع الاستكشاف الزلزالي العميق بالانعكاس (البرنامج الفرنسي-الإيطالي ECORS–CROP، الدرس 164) تكدّس القشرة وغوص القشرة الأوربية تحت السلسلة.

4. سلسلة طمر: الأنديز

تغوص صفيحة نازكا، المحيطية، تحت أمريكا الجنوبية منذ الجوراسي على الأقل، دون اصطدام قاري.
يؤدي انضغاط الصفيحة الراكبة (طمر من النمط الأنديزي، ذو اقتران قوي، الدرس 176) إلى ازدياد سُمك القشرة حتى ≈ 70 كلم وارتفاع السلسلة والهضبة العليا ألتيبلانو (≈ 3800 م).
الصهارية الكلسية-القلوية وفيرة: براكين أنديزيتية انفجارية، وباثوليتات كرانوديوريتية كبرى (الدرس 169).
في بعض الأجزاء (البيرو، وسط الشيلي)، يصبح اللوح الغائص شبه أفقي: فيختفي إسفين الرداء وتنطفئ البركانية فوقه (الدرس 169).

5. سلسلة قديمة: السلسلة الهرسينية

5.1 التاريخ

بين الديفوني والبرمي (≈ 380–290 مليون سنة)، أفضى انغلاق محيطات واقعة بين غوندوانا ولوروسيا (Laurussia) (أمريكا الشمالية وشمال أوربا مجتمعتين) إلى اصطدام بنى السلسلة الهرسينية (أو الفاريسكية Varisque) وكوّن بانجيا (الدرس 160). وتوجد بقاياها اليوم في أوربا (الكتلة المركزية، الكتلة الأرموريكية، الفوج، شبه الجزيرة الإيبيرية)، وفي أمريكا الشمالية (الأبالاش الجنوبية)، وفي شمال غرب إفريقيا، ولا سيما في المغرب (الميزيتا، التي تُدرس في المحور المخصص لجيولوجيا المغرب).

5.2 سلسلة مسوّاة

صورة 3 — قيد الإعداد

وصف الوثيقة

مجسّم كتلي علمي تعليمي بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، يُظهر جذور سلسلة قديمة. في الأسفل والوسط، ركيزة مكوّنة من طبقات من الحقب الأول مطوية وذات تشيست (ألوان رمادية-خضراء)، تقطعها كتل كرانيتية وردية وتحيط بها نطاقات من الميكاشيست والنيس؛ والسطح العلوي لهذه الركيزة سطح مستوٍ ومنتظم موسوم «سهل تحاتي (سطح تعرية)». وفوقه، طبقات أفقية صفراء وبيج موسومة «غطاء من الحقب الثاني غير متوافق». وعلى الجانب، صورة ظلية صغيرة منقّطة فوق السهل التحاتي تمثل «تضاريس السلسلة المختفية (عدة كيلومترات متعرّية)». وقوس موسوم «جذور السلسلة: طيات، تحول، كرانيتات». خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح

منذ نهاية نشوء السلسلة، أزالت أكثر من 250 مليون سنة من التعرية التضاريس. ولم يبق منها إلا الجذور:

سلاسل من الحقب الأول مطوية وذات تشيست؛
صخور متحولة (ميكاشيست، نيس، ميكماتيت) أصعدتها التعرية؛
كرانيتات عديدة (أناتيكتية واندساسية، بهالات تماس، الدروس 167 و169 و173)؛
سطح تعرية مستوٍ (سهل تحاتي Pénéplaine)، تغطيه بلاتوافق رواسب أحدث؛
أحواض فحمية من الكربوني، مملوءة برواسب قارية تغذّيها تعرية السلسلة.

5.3 سلاسل قديمة أخرى

السلسلة الكاليدونية (≈ 490–390 مليون سنة)، الناتجة عن انغلاق محيط إيابيتوس (Iapetus)، تنكشف في إسكندنافيا واسكتلندا والأبالاش الشمالية؛ وكانت استمراريتها على جانبي الأطلسي إحدى حجج فيجنر (الدرس 160).
السلسلة البان-إفريقية (≈ 750–550 مليون سنة)، التي جمّعت غوندوانا؛ وفي المغرب، يحتفظ الأطلس الصغير بشواهد منها، ومنها أفيوليت بوعزّر (المحور المخصص لجيولوجيا المغرب).

6. التعرف على نشوء سلسلة قديمة وتأريخه

المعيار	ما يدل عليه
لاتوافق زاوي: طبقات مطوية تغطيها طبقات غير مطوية	طور طيّ، مؤرَّخ بين أحدث طبقة مطوية وأقدم غطاء (الدرس 175)
أفيوليتات مصطفة	خط التحام قديم، موضع محيط مختفٍ
صخور HP–BT (شيست أزرق، إكلوجيت)	طمر قديم؛ قطبيته بالأحزمة المزدوجة (الدرس 173)
حزام MP–MT، ميكماتيت، كرانيتات أناتيكتية	ازدياد سُمك القشرة في الاصطدام
فليش ثم مولاس	ارتفاع السلسلة ثم تعريتها (الدرس 151)
التأريخ الإشعاعي للكرانيتات والمعادن المتحولة (الدرس 139)	العمر المطلق للتحول والصهارية

7. السلاسل الحديثة والسلاسل القديمة: مقارنة

المعيار	سلسلة حديثة (الهيمالايا، الألب)	سلسلة قديمة (الهرسينية)
التضاريس	مرتفعة، نشيطة	مسوّاة (سهل تحاتي)
الجذر القشري	سميك (≈ 70 كلم)	أعاد التوازن التضاغطي توازنه
النشاط الزلزالي	شديد	ضعيف
الصخور المنكشفة	غطاء مطوي، سدائم؛ صخور عميقة في النطاقات الداخلية	أساسًا صخور عميقة: نيس، ميكماتيت، كرانيتات
الأحواض الأمامية	فليش ومولاس في مكانها	أحواض فحمية، متشوهة غالبًا
التأريخ	بنيات ورواسب حديثة، زلازل حالية	لاتوافقات، تأريخات إشعاعية

8. أخطاء شائعة وفخاخ الامتحان

الخطأ	التصويب
«كل سلسلة جبلية ناتجة عن اصطدام»	الأنديز سلسلة طمر، دون اصطدام
«يُتعرَّف على السلسلة القديمة بقممها المرتفعة»	إنها مسوّاة؛ ويُتعرَّف عليها ببنياتها وصخورها ولاتوافقاتها
«كرانيتات السلسلة كلها معاصرة للاصطدام»	قد تكون أناتيكتية (معاصرة للاصطدام إلى متأخرة عنه) أو اندساسية متأخرة؛ ويُدقَّق عمرها بالتأريخ
«تدل أفيوليتات السلسلة على حفرة انهدامية قارية قديمة»	تدل على غلاف صخري محيطي قديم، أي على خط التحام
«يوقف الاصطدام التقارب فورًا»	يستمر التقارب (الهند–آسيا ≈ 4–5 سم/سنة) ويُمتص بازدياد السُّمك والطرد الجانبي
«تتوقف دورة ويلسون بالاصطدام»	بعد تعرية السلسلة، قد يعيد انهدام جديد فتح محيط
«لا تظهر صخور متحولة في سلسلة مسوّاة»	على العكس، تكشف التعرية الصخور العميقة

9. خلاصة

نشوء السلاسل الجبلية: مجموع العمليات التي تبني سلسلة؛ سلاسل طمر، واصطدام، وداخل قارية.
دورة ويلسون: انهدام ← محيط ناشئ ← محيط في طور التوسع ← طمر ← انغلاق ← اصطدام ← تعرية ← انهدام جديد؛ وتسجّل سلسلة الاصطدام كل مراحلها.
الهيمالايا: تزحزح سريع للهند، اصطدام نحو 50 مليون سنة، خط التحام الإندوس–تسانغبو، فوالق زاحفة كبرى، كرانيتات فاتحة، التبت (≈ 5000 م، قشرة ≈ 70 كلم)، تقارب وزلازل حالية.
الألب: محيط جوراسي، طمر كريتاسي، اصطدام في نهاية الإيوسين–الأوليغوسين؛ أفيوليتات، شيست أزرق، إكلوجيت، كوزيت، سدائم، فليش ومولاس.
الأنديز: سلسلة طمر دون اصطدام؛ قشرة متزايدة السُّمك، ألتيبلانو، صهارية كلسية-قلوية، انطفاء البركانية فوق أجزاء الطمر المسطّح.
السلسلة الهرسينية (≈ 380–290 مليون سنة): اصطدام غوندوانا–لوروسيا، تكوّن بانجيا؛ سلسلة مسوّاة بقيت جذورها (طيات، تحول، كرانيتات، سهل تحاتي، لاتوافق، أحواض فحمية).
يُتعرَّف على نشوء سلسلة قديمة ويؤرَّخ بـاللاتوافقات، وخطوط الالتحام الأفيوليتية، والصخور HP–BT وMP–MT، والكرانيتات، والفليش والمولاس، والتأريخات الإشعاعية.

الدرس الموالي

إعادة بناء التاريخ الجيولوجي لمنطقة في علاقته بإطارها الجيودينامي الشامل — يستثمر الدرس الأخير من المحور مجموع الأدوات (الستراتيغرافيا، الصهارية، التحول، التكتونية) لإعادة بناء التاريخ الجيولوجي لمنطقة وموضعته في إطاره الجيودينامي الشامل.

Exemples d'orogenèses anciennes et récentes

Objectifs de la leçon

À la fin de cette leçon, vous devez être capable de :

définir une orogenèse et situer les chaînes de montagnes dans le cycle de Wilson ;
décrire l'histoire et l'architecture d'une chaîne de collision récente (Himalaya, Alpes) ;
décrire une chaîne de subduction (Andes) et la distinguer d'une chaîne de collision ;
décrire une chaîne ancienne (hercynienne) et expliquer pourquoi seules ses racines sont conservées ;
énoncer les critères qui permettent de reconnaître et de dater une orogenèse ancienne ;
comparer chaînes récentes et chaînes anciennes.

1. Orogenèse et cycle de Wilson

1.1 Définition

Une orogenèse est l'ensemble des processus (déformation, métamorphisme, magmatisme, surrection, érosion) qui conduisent à la formation d'une chaîne de montagnes (orogène). Selon le contexte, on distingue :

les chaînes de subduction, sans collision continentale (Andes) ;
les chaînes de collision, issues de l'affrontement de deux continents après la fermeture d'un océan (Himalaya, Alpes, chaîne hercynienne) ;
les chaînes intracontinentales, formées par le raccourcissement d'une lithosphère continentale loin des limites de plaques, souvent par inversion d'anciens rifts (cas étudié avec la géologie du Maroc pour l'Atlas).

1.2 Le cycle de Wilson

En 1966, T. Wilson remarque que l'Atlantique s'est ouvert à peu près à l'emplacement d'une chaîne plus ancienne (la chaîne calédonienne et hercynienne des Appalaches et de l'Europe) : un océan s'était donc déjà ouvert et fermé au même endroit. D'où l'idée d'un cycle d'ouverture et de fermeture des océans.

Image 1 — en préparation

Description

Planche scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, montrant six petites coupes lithosphériques numérotées disposées en cercle et reliées par des flèches, chacune avec un titre et un exemple actuel : « 1. rift continental (rift est-africain) » avec fossé dans un continent beige ; « 2. océan naissant (mer Rouge) » avec étroite croûte océanique ; « 3. océan en expansion, marges passives (Atlantique) » avec large océan et dorsale ; « 4. subduction, océan qui se referme (Pacifique) » avec fosse et arc ; « 5. océan en fin de fermeture (Méditerranée) » avec deux marges proches ; « 6. collision et chaîne de montagnes (Himalaya) » avec croûte épaissie et suture ; une flèche de 6 vers 1 légendée « érosion, puis nouveau rifting ». Couleurs : croûte continentale beige, océanique gris-bleu, manteau vert olive. Fond blanc, annotations en français

Étape	Processus	Exemple actuel
1	Rifting continental	Rift est-africain
2	Océan naissant	Mer Rouge
3	Océan en expansion bordé de marges passives	Atlantique
4	Subduction : l'océan commence à se refermer	Pacifique
5	Océan en fin de fermeture	Méditerranée
6	Collision, chaîne de montagnes	Himalaya

Après l'érosion de la chaîne, un nouveau rifting peut s'amorcer, souvent le long des zones de faiblesse héritées (anciennes sutures). Les supercontinents (Pangée, leçon 160) se forment ainsi et se fragmentent de façon cyclique.

2. Une chaîne de collision récente : l'Himalaya

2.1 L'histoire

Au Crétacé, l'Inde se sépare du Gondwana et dérive rapidement vers le nord (à des vitesses atteignant ≈ 15 cm/an ou plus), tandis que l'océan Téthys qui la sépare de l'Asie disparaît par subduction sous l'Asie (arc volcanique et batholites du sud du Tibet).
Vers ≈ 50 Ma, la marge continentale indienne entre en collision avec l'Asie ; la vitesse de l'Inde ralentit.
Depuis, la convergence se poursuit (≈ 4–5 cm/an) : plus de 2000 km de raccourcissement ont été absorbés par l'épaississement de la croûte, le chevauchement de l'Himalaya et l'expulsion latérale de blocs asiatiques vers l'est le long de grands décrochements (leçon 176).

2.2 L'architecture

Image 2 — en préparation

Description

Coupe scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, nord–sud à travers l'Himalaya et le Tibet, avec en encart une petite carte de la dérive de l'Inde (positions à 70, 50 Ma et actuelle). Sur la coupe, de sud (gauche) à nord (droite) : « bassin d'avant-pays du Gange (molasses) » ; les grands chevauchements vers le sud légendés « MFT », « MBT » et « MCT » délimitant des écailles de croûte indienne, la plus haute légendée « Haut Himalaya : gneiss, migmatites, leucogranites » ; plus au nord, une ligne verte légendée « suture de l'Indus–Tsangpo (ophiolites) » ; au-delà, « plateau du Tibet (≈ 5 000 m) » sur une croûte asiatique très épaisse légendée « croûte ≈ 70 km » ; sous l'ensemble, la lithosphère indienne qui plonge sous l'Asie. Flèches de convergence. Fond blanc, annotations en français

Élément	Caractères
Suture de l'Indus–Tsangpo	Limite entre Inde et Asie ; ophiolites et roches de haute pression, reste de la Téthys
Grands chevauchements (du nord au sud : MCT, MBT, MFT)	Écailles de croûte indienne empilées vers le sud ; les plus récents sont les plus méridionaux
Haut Himalaya	Gneiss et migmatites (métamorphisme MP–MT de type Barrow, leçon 173) ; leucogranites peralumineux (≈ 25–15 Ma, leçon 169)
Plateau du Tibet	Altitude ≈ 5000 m ; croûte épaisse de ≈ 70 km
Bassin du Gange	Bassin d'avant-pays rempli de molasses issues de l'érosion de la chaîne

3. Une chaîne de collision récente : les Alpes

3.1 L'histoire

Au Jurassique, un océan alpin (branche de la Téthys) s'ouvre entre l'Europe et la plaque apulienne (liée à l'Afrique) : rifting, marges passives, croûte océanique.
Au Crétacé, la convergence Afrique–Europe provoque la subduction de cet océan.
À la fin de l'Éocène et à l'Oligocène, la marge européenne arrive dans la zone de subduction : collision, empilement de nappes, surrection.

3.2 Les témoins de chaque étape

Étape du cycle	Témoins dans les Alpes
Rifting et marges passives	Blocs basculés et séries syn-rift des marges européenne et apulienne
Océan	Ophiolites (Chenaillet, Mont Viso)
Subduction	Schistes bleus et éclogites des zones internes ; coésite du massif de Dora-Maira (subduction continentale, leçon 173)
Collision	Nappes empilées (zones internes métamorphiques, zones externes plissées) ; métamorphisme MP–MT
Érosion de la chaîne	Flysch puis molasse du bassin d'avant-pays (plateau suisse)

Les profils de sismique réflexion profonde (programme franco-italien ECORS–CROP, leçon 164) ont montré l'empilement de la croûte et le plongement de la croûte européenne sous la chaîne.

4. Une chaîne de subduction : les Andes

La plaque Nazca, océanique, plonge sous l'Amérique du Sud depuis au moins le Jurassique, sans collision continentale.
La compression de la plaque chevauchante (subduction de type andin, à fort couplage, leçon 176) épaissit la croûte jusqu'à ≈ 70 km et soulève la cordillère et le haut plateau de l'Altiplano (≈ 3800 m).
Le magmatisme calco-alcalin est abondant : volcans andésitiques explosifs, grands batholites granodioritiques (leçon 169).
Dans certains segments (Pérou, centre du Chili), le panneau plongeant devient presque horizontal : le coin de manteau disparaît et le volcanisme s'éteint au-dessus (leçon 169).

5. Une chaîne ancienne : la chaîne hercynienne

5.1 L'histoire

Entre le Dévonien et le Permien (≈ 380–290 Ma), la fermeture d'océans situés entre le Gondwana et la Laurussia (Amérique du Nord et Europe du Nord réunies) aboutit à une collision qui édifie la chaîne hercynienne (ou varisque) et forme la Pangée (leçon 160). Ses restes se trouvent aujourd'hui en Europe (Massif central, Massif armoricain, Vosges, péninsule Ibérique), en Amérique du Nord (Appalaches méridionales) et en Afrique du Nord-Ouest, notamment au Maroc (Meseta, étudiée dans l'axe consacré à la géologie du Maroc).

5.2 Une chaîne arasée

Image 3 — en préparation

Description

Bloc-diagramme scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, montrant les racines d'une chaîne ancienne. En bas et au centre, un socle formé de couches paléozoïques plissées et schistosées (tons gris-vert), recoupé par des massifs granitiques roses et entouré de zones de micaschistes et gneiss ; la surface supérieure de ce socle est une surface plane et régulière légendée « pénéplaine (surface d'érosion) ». Au-dessus, des couches horizontales jaunes et beiges légendées « couverture mésozoïque discordante ». Sur le côté, une petite silhouette en pointillé au-dessus de la pénéplaine représente « relief disparu de la chaîne (plusieurs km érodés) ». Une accolade légendée « racines de la chaîne : plis, métamorphisme, granites ». Fond blanc, annotations en français

Depuis la fin de l'orogenèse, plus de 250 millions d'années d'érosion ont fait disparaître les reliefs. Il n'en reste que les racines :

des séries paléozoïques plissées et schistosées ;
des roches métamorphiques (micaschistes, gneiss, migmatites) remontées par l'érosion ;
de nombreux granites (d'anatexie et intrusifs, avec auréoles de contact, leçons 167, 169, 173) ;
une surface d'érosion plane (pénéplaine), recouverte en discordance par des sédiments plus récents ;
des bassins houillers carbonifères, remplis de sédiments continentaux alimentés par l'érosion de la chaîne.

5.3 D'autres chaînes anciennes

La chaîne calédonienne (≈ 490–390 Ma), issue de la fermeture de l'océan Iapetus, affleure en Scandinavie, en Écosse et dans les Appalaches du Nord ; sa continuité de part et d'autre de l'Atlantique était l'un des arguments de Wegener (leçon 160).
La chaîne panafricaine (≈ 750–550 Ma), qui a assemblé le Gondwana ; au Maroc, l'Anti-Atlas en conserve des témoins, dont l'ophiolite de Bou Azzer (axe consacré à la géologie du Maroc).

6. Reconnaître et dater une orogenèse ancienne

Critère	Ce qu'il indique
Discordance angulaire : couches plissées recouvertes par des couches non plissées	Une phase de plissement, datée entre la couche plissée la plus récente et la couverture la plus ancienne (leçon 175)
Ophiolites alignées	Ancienne suture, emplacement d'un océan disparu
Roches HP–BT (schistes bleus, éclogites)	Ancienne subduction ; polarité par les ceintures couplées (leçon 173)
Ceinture MP–MT, migmatites, granites d'anatexie	Épaississement crustal de collision
Flysch puis molasse	Surrection puis érosion de la chaîne (leçon 151)
Datations radiométriques des granites et des minéraux métamorphiques (leçon 139)	Âge absolu du métamorphisme et du magmatisme

7. Chaînes récentes et chaînes anciennes : comparaison

Critère	Chaîne récente (Himalaya, Alpes)	Chaîne ancienne (hercynienne)
Relief	Élevé, actif	Arasé (pénéplaine)
Racine crustale	Épaisse (≈ 70 km)	Rééquilibrée par l'isostasie
Sismicité	Intense	Faible
Roches à l'affleurement	Couverture plissée, nappes ; roches profondes dans les zones internes	Surtout roches profondes : gneiss, migmatites, granites
Bassins d'avant-pays	Flysch et molasse en place	Bassins houillers, souvent déformés
Datation	Structures et sédiments récents, séismes actuels	Discordances, datations radiométriques

8. Erreurs fréquentes et pièges d'examen

Erreur	Correction
« Toute chaîne de montagnes résulte d'une collision »	Les Andes sont une chaîne de subduction, sans collision
« Une chaîne ancienne se reconnaît à ses sommets élevés »	Elle est arasée ; on la reconnaît à ses structures, ses roches et ses discordances
« Les granites d'une chaîne sont tous contemporains de la collision »	Ils peuvent être d'anatexie (syn- à tardi-collision) ou intrusifs tardifs ; leur âge se précise par datation
« Les ophiolites d'une chaîne indiquent un ancien rift continental »	Elles indiquent une ancienne lithosphère océanique, donc une suture
« La collision arrête immédiatement la convergence »	La convergence se poursuit (Inde–Asie ≈ 4–5 cm/an) et est absorbée par épaississement et expulsion latérale
« Le cycle de Wilson s'arrête avec la collision »	Après l'érosion de la chaîne, un nouveau rifting peut rouvrir un océan
« Une chaîne arasée n'a pas de roches métamorphiques visibles »	Au contraire, l'érosion expose les roches profondes

9. Bilan

Orogenèse : ensemble des processus édifiant une chaîne ; chaînes de subduction, de collision, intracontinentales.
Cycle de Wilson : rift → océan naissant → océan en expansion → subduction → fermeture → collision → érosion → nouveau rift ; une chaîne de collision en enregistre toutes les étapes.
Himalaya : dérive rapide de l'Inde, collision vers 50 Ma, suture de l'Indus–Tsangpo, grands chevauchements, leucogranites, Tibet (≈ 5000 m, croûte ≈ 70 km), convergence et séismes actuels.
Alpes : océan jurassique, subduction crétacée, collision fin Éocène–Oligocène ; ophiolites, schistes bleus, éclogites, coésite, nappes, flysch et molasse.
Andes : chaîne de subduction sans collision ; croûte épaissie, Altiplano, magmatisme calco-alcalin, extinction du volcanisme au-dessus des segments de subduction plate.
Chaîne hercynienne (≈ 380–290 Ma) : collision Gondwana–Laurussia, formation de la Pangée ; chaîne arasée dont restent les racines (plis, métamorphisme, granites, pénéplaine, discordance, bassins houillers).
Une orogenèse ancienne se reconnaît et se date par les discordances, les sutures ophiolitiques, les roches HP–BT et MP–MT, les granites, le flysch et la molasse, et les datations radiométriques.

Leçon suivante

Reconstitution de l'histoire géologique d'une région en lien avec son cadre géodynamique global — La dernière leçon de l'axe mobilise l'ensemble des outils (stratigraphie, magmatisme, métamorphisme, tectonique) pour reconstituer l'histoire géologique d'une région et la replacer dans son cadre géodynamique global.