Géologie des Lofoten

[invite09c6c378]

Bonjour,
Quelqu'un connaît-il un site sur la géologie de la scandinavie et des îles Lofoten en particulier? pas trouvé...
Bon, il s'agit du bouclier hercynien rabotté par les glaciers... mais qu'elles sont les autres subtilités?
merci d'avance
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[Yves2]

Salut Coco,
Pas facile comme sujet...
La Scandinavie, c'est du vieux bouclier remanié au cours des orogénèses pan africaine et hercynienne. Le bonheur pour les géologues du métamorphique et de la pétro... pas forcément ce qu'il y a de plus abordable en tout cas.
Par contre, j'imagine sans problème qu'on peut y faire de la belle géomorpho, avec les modelés glaciaires, les figures de cryoclasties, les plages soulevées (rebond isostatique)...
Que cherches tu exactement ?
Y.

[invite09c6c378]

Et bien, après un récent voyage aux Lofoten, alors que je pensais voir un vieux bouclier assez arrondi, j'ai été surprise de voir des reliefs très escarpés qui ne ressemblaient pas toujours à des cirques glaciaires..
Bien sûr il y a des roches métamorphiques, mais aussi des roches vertes et même des orgues basaltiques m'a-t-il semblé...
Donc quelles roches? quel âge? quelles grandes étapes géologiques???

[invite86942e65]

L'île de Lofoten est composée de Gneiss des faciès métam amphibolites et granulites (Age ~2600 Millions d'année) intrudés il y a 1800 Ma de granites-anorthosites-charnockites. L'ensemble a encore subi un épisode de métamorphisme de haute pression pendant l'orogenèse calédonienne. Si le relief est si escarpé, c'est que la zone a subi et (vraissemblablement) subit encore une surrection liée à l'ouverture de l'atlantique. Puis l'action des glaciers

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite09c6c378]

Merci!
Mais comment l'ouverture de l'Atlantique peut-elle être à l'origine des reliefs escarpés?

[invite86942e65]

Ben la première phase de l'ouverture d'un océan, c'est généralement un bombement de la lithosphère continentale sous l'effet de l'accumulation de matériel chaud et léger en dessous (tête de point chaud (?), cf haut plateaux éthiopiens autour de la dépression de l'afar)
Ensuite, d'après un colègue structuraliste, la force de ridge push au niveau de la dorsale pourait être actuellement à l'origine de mouvement d'épiorogenèse sur les marges passives.

[invite09c6c378]

Ensuite, d'après un colègue structuraliste, la force de ridge push au niveau de la dorsale pourait être actuellement à l'origine de mouvement d'épiorogenèse sur les marges passives.

C'est quoi cette force? est-elle liée à la convection?
Pour la relation avec l'ouverture de l'Atlantique nord comment est-ce possible, puisque celle-ci est ancienne, et sur les marges passives on n'a pas ce type de relief... non?

[Yves2]

Ben la première phase de l'ouverture d'un océan, c'est généralement un bombement de la lithosphère continentale sous l'effet de l'accumulation de matériel chaud et léger en dessous (tête de point chaud (?), cf haut plateaux éthiopiens autour de la dépression de l'afar)
Ensuite, d'après un colègue structuraliste, la force de ridge push au niveau de la dorsale pourait être actuellement à l'origine de mouvement d'épiorogenèse sur les marges passives.

Ah bah là, moi je dit non.
Le ridge push, c'est la force liée aux cellules de convections dont la partie ascendante se situerait sous les dorsales. Le manteau ascendant, à la dorsale, pousse les plaques lithosphériques de part et d'autre de la ride d'accrétion.
Mais de là à provoquer de l'épirogenèse sur les marges, faut pas pousser (si j'ose dire.... ) il me semble. Prends le cas de l'Afrique, dans sa partie Sud : à l'Ouest, t'as la dorsale Atlantique, à l'Est, t'as l'Indienne, les deux "poussent" en sens contraire, comme si elles allaient écraser le continent Africain, et pourtant... ! Bon enfin peut être que je m'emballe un peu vite, mais si ton collègue a une référence là dessus je suis preneur : ça serait bien la première fois que quelqu'un quantifie le ridge push et en déduit de possibles effets sur les marges.

La topographie de cette marge atlantique si particulière est en fait le résultat de processus complexes. Un article récent en a discuté :
Episodic Cenozoic tectonism and the development of the NW European ‘passive’ continental margin
D. Praega, , , M.S. Stokerb, P.M. Shannona, S. Ceramicolac, B. Hjelstuend, J.S. Laberge and A. Mathiesenf
Marine and Petroleum Geology
Volume 22, Issues 9-10, November-December 2005, Pages 1007-1030
Pour faire très court, les auteurs pensent que la topographie est en fait dynamique, c'est à dire controlée par des flux asthénosphériques ascendants ou descendants. Le supposé panache islandais aurait entre autres un effet sur ces marges.
Ma petite touche perso, c'est qu'il y a surement des effets de "far field stress", bref, des contrecoups de la collision alpine qui a lieu au Sud. Certes, on est loin, mais on sait bien aujourd'hui que les contraintes peuvent se transmettre sur plusieurs milliers de kilomètres.
Enfin, pour Coco : les marges passives peuvent présenter des reliefs liés a ce qu'on appelle les épaulement de rift. Ces épaules se forment lors de l'amincissement de la croûte continentale, à la faveur de grands détachements. Ces reliefs peuvent atteindre plusieurs centaines de mètres voir kilomètres. Donc oui, sur une marge passive, on peut avoir du relief, sans problème. Et j'ajoute que ce relief d'épaulement peut être entretenu dans le temps sur plusieurs millions d'années - voir par exemple l'article suivant :
Lucazeau, F., F. Brigaud, and P. Leturmy (2003), Dynamic interactions between the Gulf of Guinea passive margin and the Congo River drainage basin: 2. Isostasy and uplift, J. Geophys. Res., 108(B8), 2384, doi:10.1029/2002JB001928.
Voilà voilou...
Géologiquement

[invite09c6c378]

Enfin, pour Coco : les marges passives peuvent présenter des reliefs liés a ce qu'on appelle les épaulement de rift. Ces épaules se forment lors de l'amincissement de la croûte continentale, à la faveur de grands détachements. Ces reliefs peuvent atteindre plusieurs centaines de mètres voir kilomètres. Donc oui, sur une marge passive, on peut avoir du relief, sans problème.

Oui, bien sûr il existe les grabens... je pensais à des reliefs liés à de la compression et non de l'extension...

[Yves2]

Tout à fait... ne pas oublier les reliefs en contexte extensifs !
Un bel exemple : le golfe de Corynthe !

Y.

[invite09c6c378]

Plutôt les Afars...
mais ça nous éloigne des Lofoten!

[Yves2]

Aaaahhhhhhhh oui mais pour les Afars... il y a aussi... un point chaud ! Alors... tu cumules !
Pour Corynthe, c'est de l'extension belle, pure, et simple !
Géologiquement,

Y.

[invite09c6c378]

Un point chaud aux Afars??? mais on en trouve de partout alors, et de plus en plus!
Islande, Açores?

[Yves2]

On pourrait en parler des heures coco...
Il y a un vrai problème dans la définition d'un point chaud. Suivant les choix faits par les auteurs (caractéristiques du volcanisme, bombement topographique, anomalie thermique profonde blablabla...), tu peux en compter 10 ou 200. En fait, il semblerait qu'on puisse distinguer deux types de points chauds. Les points chauds profonds, tels que décrit à l'origine, qui partent de la limite manteau noyau et remontent jusqu'à impacter la croûte. Et les points chauds superficiels, où la fusion se fait à des profondeurs relativement faibles (échelle lithosphérique). Mais tout ceci, c'est du domaine de la science bouillante. Une seule référence sur le sujet : www.mantleplumes.com
Bonne lecture !

Y.

[Yves2]

Oupppppssssssss p'tite boulette dans l'url... Par ici plutôt :
http://www.mantleplumes.org/

[invite09c6c378]

Pour moi, les points chauds ont une origine dans le manteau profond et sont relativement fixes!

Bref pour en revenir aux Lofoten, je pense que les reliefs escarpés sont la conséquences des périodes de gel et dégel qui font éclater les roches...

[invite86942e65]

Ah bah là, moi je dit non.
Le ridge push, c'est la force liée aux cellules de convections dont la partie ascendante se situerait sous les dorsales. Le manteau ascendant, à la dorsale, pousse les plaques lithosphériques de part et d'autre de la ride d'accrétion.
Mais de là à provoquer de l'épirogenèse sur les marges, faut pas pousser (si j'ose dire.... ) il me semble. Prends le cas de l'Afrique, dans sa partie Sud : à l'Ouest, t'as la dorsale Atlantique, à l'Est, t'as l'Indienne, les deux "poussent" en sens contraire, comme si elles allaient écraser le continent Africain, et pourtant... ! Bon enfin peut être que je m'emballe un peu vite, mais si ton collègue a une référence là dessus je suis preneur : ça serait bien la première fois que quelqu'un quantifie le ridge push et en déduit de possibles effets sur les marges.

La topographie de cette marge atlantique si particulière est en fait le résultat de processus complexes. Un article récent en a discuté :
Episodic Cenozoic tectonism and the development of the NW European ‘passive’ continental margin
D. Praega, , , M.S. Stokerb, P.M. Shannona, S. Ceramicolac, B. Hjelstuend, J.S. Laberge and A. Mathiesenf
Marine and Petroleum Geology
Volume 22, Issues 9-10, November-December 2005, Pages 1007-1030
Pour faire très court, les auteurs pensent que la topographie est en fait dynamique, c'est à dire controlée par des flux asthénosphériques ascendants ou descendants. Le supposé panache islandais aurait entre autres un effet sur ces marges.
Ma petite touche perso, c'est qu'il y a surement des effets de "far field stress", bref, des contrecoups de la collision alpine qui a lieu au Sud. Certes, on est loin, mais on sait bien aujourd'hui que les contraintes peuvent se transmettre sur plusieurs milliers de kilomètres.
Enfin, pour Coco : les marges passives peuvent présenter des reliefs liés a ce qu'on appelle les épaulement de rift. Ces épaules se forment lors de l'amincissement de la croûte continentale, à la faveur de grands détachements. Ces reliefs peuvent atteindre plusieurs centaines de mètres voir kilomètres. Donc oui, sur une marge passive, on peut avoir du relief, sans problème. Et j'ajoute que ce relief d'épaulement peut être entretenu dans le temps sur plusieurs millions d'années - voir par exemple l'article suivant :
Lucazeau, F., F. Brigaud, and P. Leturmy (2003), Dynamic interactions between the Gulf of Guinea passive margin and the Congo River drainage basin: 2. Isostasy and uplift, J. Geophys. Res., 108(B8), 2384, doi:10.1029/2002JB001928.
Voilà voilou...
Géologiquement

Très intéressant cet article! Mais les auteurs reconnaissent eux même dans le sujets que le sujet ne fait pas l'unanimité. Ici
http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008495/en/y a une thèse qui discute des causes des surrections post rifting des marges passives, j'iai pas le temps de la lire en détail mais ils donnent des référence sur l'importance du ridge push. notemment Lundin et Dore, 2002, Mid-Cenozoic post-breakup deformation in the "passive margins" bordering the Norvegian-Greenland sea, Marine and Petroleum Geology 19(1) 79-93 Le collègue est en vacance en ce moment, je lui demanderai plus de référence et d'éclaircissements quand il revient.
Pour la force de ridge push, peut-être que je dis un bêtise, mais est-ce qu'elle est pas plutôt causée par la seule gravité qui agit sur le relief océanique de dorsale et les contrastes de densité, et qui tend à l'étaler perpendiculairement à son axe?

[Yves2]

Pour moi, les points chauds ont une origine dans le manteau profond et sont relativement fixes!

Oui, ça c'est ce qu'on enseigne traditionnellement aux étudiants et élèves. C'est la définition de base. Mais elle pose de nombreux problèmes, et la question fait l'objet d'un passionnant débat ! Le site mantleplumes mentionné plus haut le relaye de façon très pertinente et actualisée.
En très vite: on est de moins en moins sûr qu'il existe des points chauds ayant une origine à la limite manteau/noyau, et s'ils existent, ils sont sans doute très peu nombreux. Un exemple : Hawaï. Mais pour le reste, parler par exemple de point chaud sous le massif central, ça pose beaucoup, beaucoup d'autres problèmes...

Bref pour en revenir aux Lofoten, je pense que les reliefs escarpés sont la conséquences des périodes de gel et dégel qui font éclater les roches...

Non, coco, je suis désolé mais je ne suis pas d'accord. La cryoclastie joue forcément un rôle dans ces région, mais ce n'est pas elle qui a sculté le relief de ces îles. Un rapide coup de googleEarth sur ces îles montre bien un modelé de type glaciaire, avec ses grandes vallées en U. Donc pour moi, pas de doute possible, c'est du glaciaire, ressoulevé a plusieurs époques durant le cénozoique (cf l'article cité plus haut).
Par ailleurs, concernant la géologie de ces îles, de ce que j'en ai lu rapidement, c'est du bon gros métamorphisme, avec éclogites, granulites etc... On est dans les nappes internes de la chaîne calédonienne, mais pas de péridotites aux lofoten malgré tout.

Yves