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189 km |
Plat |
Le bassin aquitain et le cycle de Wilson |
Les Pyrénées sont dans le rétroviseur, l'étape d'aujourd'hui mènera le peloton à travers les collines du sud-ouest de la France. Cette région est connue sous le nom de bassin Aquitain et est aujourd'hui drainée par la Garonne et ses affluents. Le paysage du sud-ouest de la France est relativement doux, mais la topographie du sous-sol est beaucoup plus spectaculaire.
Bassin aquitain : aussi profond que la fosse des Mariannes
Sur le pourtour nord du bassin Aquitain se trouvent des récifs coralliens, issus des mers tropicales du Jurassique, vieux d'environ 180 millions d'années, et qui recouvrent les massifs cristallins du Massif central et du Massif armoricain. Cependant, au point le plus profond du bassin Aquitain, juste au nord des Pyrénées, cette transition du massif cristallin aux calcaires Jurassiques, ou sédiments 
Triassiques qui se trouvent juste en dessous, se situe à une profondeur de 11 km. Dans les sommets Pyrénéens, on retrouve ces mêmes roches cristallines à 3 km d'altitude. On observe donc ici un dénivelé de 14 km… A titre de comparaison : le bassin Aquitain à son point le plus profond est aussi profond que la fosse des Mariannes, le point le plus profond de la surface de la Terre. Et le mont Everest mesure "à peine" 9 km de haut.
Le cycle de Wilson, partie 1 : débâcle continentale
Le bassin aquitain est en fait une série de bassins empilés qui racontent l’histoire de la séparation et de la réunification des continents : c’est le cycle dit de Wilson. Les roches les plus anciennes du bassin aquitain que l'on aperçoit en surface, les calcaires vieux de 180 millions d'années de la marge nord et est, se sont déposées dans des milieux marins calmes et peu profonds. Mais cet environnement calme est trompeur : les lignes sismiques à travers le bassin aquitain montrent qu'au cours de cette période, une série de failles abruptes s'est formée, le long desquelles la croûte s'est fragmentée en gros blocs qui ont glissé les uns après les autres, de plus en plus profondément en allant vers le Sud. Un tel processus d'extension, qui brise la croûte continentale est connu sous le nom de «rifting» et est actuellement actif, par exemple, dans la vallée du Rift est-africain. Ces «failles normales» se sont formées à une époque où la Pangée a commencé à se séparer. Cette séparation s’est traduite par la formation de l'océan Atlantique central qui séparait l'Afrique de l'Amérique du Nord. Au nord, l'océan Atlantique central a développé deux branches, l'une entre la péninsule ibérique et l'Amérique du Nord, et qui se connectait également au golfe de Gascogne, et l'autre qui se dirigeait vers la région méditerranéenne occidentale, entre l'Afrique et la péninsule ibérique, séparant l'Adriatique de l'Europe à l'emplacement du bassin sud aquitain. Lorsqu'une dorsale médio-océanique s'est formée dans ce nouvel océan que nous appelons l'océan 'Alpin Téthys', l'extension dans le bassin aquitain a cessé et le bassin s'est rempli de calcaires et de grès provenant des terres d'Europe qui formaient un bassin 'passif' sur les bords de l'océan.
Le cycle de Wilson, partie 2 : collision continentale
La lithosphère océanique, en vieillissant, devient plus dense que le manteau terrestre et va s’enfoncer dans celui-ci : c’est le processus de subduction. Ce processus va se poursuivre, en une ou plusieurs phases, jusqu'à ce qu'un continent, rattaché à la plaque en subduction entre en collision avec un continent rattaché à la plaque qui reste en surface. C’est à ce moment que la subduction 
finit par s'arrêter, bloquée par la collision des deux masses continentales. Dans le cas des Pyrénées, cette histoire de subduction et de fermeture d’océan est un peu moins simple que dans les modèles classique, en effet la fermeture et l'ouverture des bassins océaniques s’est produite en deux phases. Les mécanismes à l’origine de cette histoire polyphasée sont encore fortement discutés dans la communauté scientifique qui étudie les Pyrénées. Toutefois, des failles normales sont apparues dans le bassin aquitain il y a environ 100 millions d'années, semblant indiquer une phase d’extension à cette époque. Malheureusement, le bassin océanique ayant pu se former à en lien avec cette extension, entre la péninsule ibérique, le sud de la France, et l'Adriatique (Italie) a aujourd'hui disparu à cause de la subduction. Cette subduction a finalement conduit à la formation des Alpes et des Apennins et, lorsque la marge continentale de la péninsule ibérique a été poussée sous la France, des Pyrénées. Lors de la formation des Pyrénées, le bassin aquitain est devenu un bassin « d'avant-pays ». Le poids des Pyrénées a fait plier la croûte autour de la chaîne de montagne et la dépression qui en résulte fut remplie de débris érodés venant de cette chaîne. Les produits de l'érosion des Pyrénées forment une succession de roches de 2 km d'épaisseur avec un volume total de plus de 50 000 kilomètres cubes. Une augmentation des taux de dépôt de ces matériaux a eu lieu il y a environ 25 millions d'années, époque à laquelle le raccourcissement des Pyrénées s'est arrêté. Les roches de cet âge affleurent dans le sud de la France proche des Pyrénées, et elles ont donné leur nom à l'intervalle des temps géologiques au cours duquel elles se sont déposées : l'Aquitanien (il y a 23-20 millions d'années). Ainsi, un autre cycle de Wilson a bouclé sa boucle.
Au moment de la rédaction de ce blog, la liste de départ du Tour de France 2022 n'est pas encore connue. Mais il serait judicieux d'amener un cycliste du nom de Wilson pour cette étape : ce devrait être le vainqueur du jour.
I’m a junior geologist studying plate tectonics and their link with paleogeography. I go an ask the rocks directly on the field, study the structures then take some sample home for paleomagnetism analyses and geochronology.
Leny Montheil
I am a geologist and I study plate tectonics and the driving mechanisms in the Earth’s mantle, mountain building processes, and the geography of the geological past. I enjoy geological fieldworks all over the world, and translating the results to science and a broad public.
Douwe van Hinsbergen