Évolution des Pyrénées au cours du cycle varisque et du cycle alpin 2

Ce chapitre présente une synthèse des connaissances sur la structure à l’échelle crustale de la chaîne pyrénéenne et de son prolongement dans les Monts Cantabriques. La structure profonde est discutée à partir des données géophysiques (gravimétrie, sismique réfraction, réflexion et passive). On souligne l’importance de l’héritage structural, en particulier celle de l’inversion du rift pré-orogénique mésozoïque, dans la structuration du prisme orogénique.

Les clastes des cônes alluviaux proviennent des terrains érodés des reliefs amont et nous renseignent sur l'histoire de l'exhumation du système géologique. Nous nous focalisons sur l'évolution des types de clastes des cônes alluviaux du Nord et Sud de la partie Est des Pyrénées afin de contraindre l'évolution de l'exhumation du prisme orogénique pendant la compression Tertiaire.

Ce chapitre présente l’évolution du bassin d’Aquitaine au cours des périodes syn- à post-orogénique à partir du commentaire de cartes inédites (paléogéographique et épaisseur). La période post-orogénique débute vers 25,2 Ma et marque la fin de la subsidence dans le bassin d’avant-pays. Cela entraine une réorganisation des domaines en érosion et en sédimentation au sein du bassin.

Le bassin de Jaca d’âge Éocène moyen à Miocène inférieur enregistre une réorganisation paléogéographique majeure coïncidant avec la surrection et la création de reliefs dans les Pyrénées ouest-centrales. Le remplissage du bassin montre une transition depuis les séries sédimentaires turbiditiques jusqu’aux séries continentales, alimentées à la fois par des zones sources provenant des parties orientale (drainage axial) et septentrionale (drainage transversal) des Pyrénées.

Ce chapitre présente l’extension qui a démantelé la partie orientale de la chaîne pyrénéenne à l’Oligo-Miocène. Il s’agit d’une extension d’arrière-arc qui s’est manifestée par la formation de failles normales et bassins sédimentaires transverses à la chaîne et a abouti à la formation des marges passives des golfes du Lion et de Valencia. Elle a fait disparaître la racine de la chaîne, entraînant la surrection récente du relief.

Le développement de nouvelles méthodes d’analyse dans les Géosciences permet de mettre en exergue des épisodes de déformation jusqu’alors inconnus. Ce chapitre présente un exemple d’évènement décelé à l’aide d’une étude structurale combinée à une étude géochronologique. Cette approche pluridisciplinaire révèle un épisode de déformation dans les Pyrénées nord-orientales à la transition entre le Burdigalien et le Langhien.

Les Pyrénées comportent des reliques de surfaces planes à haute altitude. Bien que ces objets géomorphologiques aient été reconnus très tôt, les conditions de leur formation sont toujours débattues. Ce chapitre présente différents modèles de formation des surfaces planes et en discute la validité à la lumière des travaux récents portant sur les Pyrénées.

Les isotopes cosmogéniques : Comment les rayons cosmiques les produisent-ils à la surface de la terre ? Quelles informations nous donnent-ils ? Dans les Pyrénées, ils ont permis de : (i) dater des surfaces géomorphologiques (polis glaciaires, moraines, terrasses alluviales) ; (ii) mesurer le taux de dénudation de la chaîne ; et (iii) dater des grottes (utilisation de plusieurs isotopes).

L’étagement des réseaux karstiques constitue un témoin de l’évolution des processus d’incision des vallées pyrénéennes au Néogène. Les alluvions fluviatiles que les cavités recèlent sont de précieuses archives qui peuvent être datées par les cosmonucléides. Cette méthode a permis de documenter des incisions du Miocène jusqu’à l’actuel et d’analyser les influences des forçages internes (surrection) et externes (climat, eustatisme).

Le bassin de Mauléon, qui présente plusieurs puits d’exploration pétrolière, permet d’accéder à l’état du gradient géothermique au cours du rifting crétacé, de comprendre son devenir au cours de la phase de compression pyrénéenne et son lien avec l'anomalie mantellique présente sous le bassin. Ce chapitre reprend les résultats d'une étude couplant thermométrie RSCM et modélisation numérique.

Ce chapitre synthétise les données chronologiques et paléogéographiques des fluctuations glaciaires pléistocènes et holocènes dans les Pyrénées. Il propose un panorama historiographique d’un siècle de travaux, des premières stratigraphies relatives aux données radiométriques les plus récentes, 14C sur dépôts glacio-lacustres, OSL sur nappes fluvioglaciaires et âges d’exposition (10Be et 36Cl) sur polis glaciaires et blocs erratiques des constructions morainiques.

La carte géologique du versant nord des Pyrénées, financée par le commissariat de massif et le BRGM, présente une synthèse régionale réalisée à partir des travaux du Référentiel Géologique de la France (RGF). Numérique, la carte se compose de fichiers vecteurs accessibles à tous, prêts à intégrer les systèmes d’informations géographiques des utilisateurs.

Plusieurs filons d'albitite à corindon, riche en minéraux accessoires, recoupent les lherzolites de trois massifs pyrénéens. Ces roches magmatiques seraient le produit d’une fusion partielle de faible degré d'une source harzburgitique préalablement enrichie par métasomatose carbonatitique. Des cristaux de corindon, vivement colorés en bleu, ont suscité le lancement d'un atelier de lapidaire par un amateur motivé qui livre son expérience.