Flysch

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Falaise de flysch à Saint-Jean-de-Luz (Pyrénées-Atlantiques).
Flysch dans les Carpates.
Paysage côtier dans le Pays basque espagnol, constitué de flysch

Le Flysch est un terme d'origine suisse alémanique, désignant un dépôt sédimentaire détritique constitué par une alternance de grès et de marnes qui se sont accumulés dans un bassin océanique en cours de fermeture dans le cadre d'une orogenèse. Ce terme fut très fréquemment employé dans les Alpes puis s'est progressivement répandu à travers le monde. Son adoption a fait l'objet de nombreuses interprétations par la passé mais les géologues s'accordent aujourd'hui sur une interprétation géodynamique, c'est-à-dire un tectofaciès bien qu'il n'existe toujours pas de consensus.

Étymologie[modifier | modifier le code]

Le terme de flysch a été créé par Bernhard Studer[1] à partir du verbe fliessen qui signifie couler en patois local des Alpes suisses du Simmental. De par leur faible cohésion, ces dépôts sont régulièrement sujet à des glissements de terrain.

Définition[modifier | modifier le code]

Longtemps décrit comme une unité stratigraphique voire un faciès[2], le terme de flysch est aujourd'hui définit d'un point de vue géodynamique. La définition de flysch n'est donc pas dépendante d'une lithologie ou roche mais caractérise tout dépôt sédimentaire syn-orogénique s'accumulant dans un bassin océanique (e.g. sur la croûte océanique) qui se referme suite à la convergence de deux plaques tectoniques continentales.

La sédimentation du flysch débute avec l'activation d'une zone de subduction sur l'une des marges continentales. Elle résulte de l'érosion des reliefs bordant la marge, soulevés par la déformation de la croûte continentale supérieure (c'est-à-dire la croûte non subductée). Les sédiments s'accumulent dans la fosse de subduction au travers de courant de densité ou de turbidités s.l.. Ils se déposent invariablement sur un substrat sédimentaire qui correspond à des dépôts marins pélagiques. La sédimentation se poursuit jusqu'à la fermeture du bassin océanique et la collision[2], c'est-à-dire la rencontre entre les deux plaques continentales succédant à la fermeture du domaine océanique qui les séparait.
Ce stade tectonique marque la formation d'une dépression (foredeep) sur la croûte continentale subductée ou bassin d'avant-pays dans lequel se dépose la molasse qui est aussi une définition géodynamique regroupant une grande variété de couches sédimentaires post-orogénique. Néanmoins, certains géologues considèrent que les sédiments marins profonds déposés dans le bassin d'avant-pays, sont aussi attribués aux flyschs. Ces flyschs s.l. se distinguent des flyschs s.s. par leur caractère post-orogénique et par le fait qu'ils se déposent sur la croûte continentale. La molasse ne débute alors qu'à partir des premiers dépôts marin peu profonds à l'image de la Molasse marine inférieure du Bassin d'avant-pays Nord Alpin et se distingue par des dépôts marins peu profonds à continentaux. Par contre si l'on considère les flyschs s.s., la molasse rassemble l'ensemble des dépôts sédimentaires déposés dans le bassin d'avant-pays et inclut des environnements marins profonds à continentaux.

Histoire[modifier | modifier le code]

Définition et imprécisions[modifier | modifier le code]

Studer[1] a étendu le terme de Flysch, fréquement employé dans le Simmental, à toute formation constituée par des schistes et des grès noirs dans les Préalpes romandes (Alpes bernoises, Alpes uranaises et Alpes glaronaises)[3]. Il s’avéra par la suite que les flyschs décrits par Studer correspondait en fait à un ensemble de couches d’origine différente et superposée tectoniquement[4]: Flysch de la nappe de la Simme (Hundsrücken, Rougemont et région de Château-d'Œx), Flysch de la nappe de la Brèche (Saanenmöser), Flysch de la nappe des Préalpes médianes (région de Château-d'Œx), Flysch de la nappe du Niesen (vallée élevée des Mosses et Sépey) et Flysch de la nappe ultrahelvétique (Col des Mosses). Cependant, Studer ne fournit aucun critère géologique ou pétrographique si bien l'usage du terme flysch rencontra un vif succès car de nombreux auteurs l’utilisèrent pour des unité géologiques mal comprises[4]. Ceci entraîna une large confusion sur la définition du flysch au point que Studer[5] dut préciser que le terme est restreint aux unités qu'il avait décrit précédemment mais précise que le terme est « localement donné dans le Simmenthal qu’à une roche se débitant en feuillets » (p.22[5]). Par la suite, plusieurs auteurs[2] vont proposer une description synthétique mais pour certains[6] la grande diversité des flyschs empêche de fournir une description précise et est source d'une grande imprécision [2],[4].

Études initiales[modifier | modifier le code]

Durant le XIXe siècle et la première moitié du XXe siècle, le terme de flysch est alors une formation tertiaire typique des Alpes sans équivalent externe[2]. Des dépôts équivalents seront ensuite décrits dans les Pyrénnées, les Apennins et les Carpathes confirmant un caractère universel[4]. Par la suite une disctinction sera effectuée entre le flysch tertiaire et le flysch crétacé, notamment dans les Alpes orientales. Bertrand[7] note que les flysch sont concentrés dans les géosynclinaux et décrit par conséquent les flyschs comme un faciès orogénique[8],[9]. Toutefois les flyschs s.s., transportés par des nappes, posent alors de nombreux problèmes tant sur leur âge que leur attribution tectonique. Ainsi le concept de flysch fut surtout décrit au travers du flysch helvétique[2] (flysch s.l.) car il présente une continuité stratigraphique avec les séries plus vieilles (calcaire de plateforme et calcschiste planctonique) et la molasse qui le surmonte. Jusque dans les années 1970-1980, le modèle orogénique repose sur le modèle de géosynclinale[10]. Un géosynclinale était décrit comme une vaste dépression crustale où les mouvements ascendants de la croute terrestre favorisait l’émersion d’une cordillère en position médiane. Ce relief soumis à l’érosion alimentait par la suite une sédimentation clastique dans le bassin adjacent conduisant à la formation des flyschs[11]. Parfois, les auteurs ne trouvaient aucune trace des reliefs alimentant les flyschs et définissaient le matériel hérité comme exotique[4] à l'image de certains granite attribués à l'hypotéthique massif d'Habkern dans les Alpes centrales. D’un point de vue chronologique, ces dépôts s’effectuait durant la phase de comblement du géosynclinal[12] et sont par conséquent décrits comme des faciès de fermeture[4].
Ce modèle, largement admis, sera toutefois contesté par plusieurs auteurs dont Jipa (1980) en fera une synthèse. Ces derniers considéraient que la cordillère intragéosynclinale n’était pas la seule et unique source de matériel détritique mais que les principales zones d’alimentation étaient en dehors du géosynclinale (extra-geosynclinales). De plus, les auteurs remettaient en cause le principe de systématiquement comparer les différents modèles orogénique au système alpin. Plusieurs auteurs[11] se sont ainsi penché sur la granulométrie très fine des flyschs qui ne coïncide pas avec une alimentation depuis la cordillère. Brückner (1952) puis Kuenen (1957b, 1958) proposèrent une origine continentale deltaïque mais cela ne concordait pas avec les reconstitutions paléogéographiques. La monotonie des accumulations de flysch traduit un dépôt rythmique pour certains auteurs parfois comparée aux varves[4]. Elle est aussi décrite comme des straticules[13] ou des laminites de second ordre[14],[15]. La rythmicité fait aussi l'objet de débat. Certains les considérèrent des saccades de la subsidence mais les variations climatiques furent le plus régulièrement suggérer. Pour certains, les flyschs sont même restreins dans des sillons qu'ils comblent par définition[2]. Si dans l'ensemble les flyschs sont considérés comme profonds, certains auteurs considérèrent certains dépôts comme peu profonds à l'image de flyschs surmontant des dépôts de plateforme calcaire.

1re révolution : les courants de turbidité[modifier | modifier le code]

Profondeur des dépôts[modifier | modifier le code]

Les flyschs sont considérés comme des dépôts profonds depuis le modèle de Haug des dépôts géosynclinaux[16]. Néanmoins certains auteurs[6],[4]o émettent des doutes sur sa bathymétrie et considèrent le flysch comme un dépôt peu profond. Leur raisonnement reposait sur la grande épaisseur d'accumulation des flyschs qui indiquait selon eux un fort taux de sédimentation[17] et une forte agitation des eaux et qui est similaire au milieux peu profonds proche des côtes[4]. Les organismes observées démontraient aussi selon eux une faible profondeur de dépôts et certains décrivirent des traces de patte d'oiseaux. De son côté Tercier[2] considéra qu’il n’existe pas de contrainte en termes de profondeur : si la présence de grands foraminifères (orbitolines, nummulites, assilines, discocyclines et operculines) ou de niveaux conglomératique ou brèchique indiquait selon lui un dépôt à faible profondeur, les faciès à grès fin alternant avec des schistes argileux correspondent à des dépôts profonds. De même, les marnes à globigérines étaient alors considérées comme des équivalents bathyaux[2],[6].
Toutefois, les contributions en micropaléontologie[18],[19] confirmèrent la nature profonde des flyschs en identifiant la faune à Rhabdammina (foraminifères benthiques profonds) dans les flyschs alpins Crétacé supérieur à Éocène et comparable aux faunes actuelles des grands fonds.

Mécanismes de dépôt[modifier | modifier le code]

Peu après Kuenen & Migliorini (1950) interprétèrent ces séries sédimentaires comme des courants de turbidités qu’ils nommèrent par la suite Turbidite (Kuenen, 1957). Ce concept sera le premier bouleversement de la sédimentologie des flyschs et sera suivi durant les décennies suivantes (années 1960 – 1970) par un véritable engouement, que l’on pourrait décrire comme un effet de mode, sur les courants de turbidités et par extension sur les flyschs. Ainsi plusieurs travaux décrire les faciès et la géométrie de ces formations tandis que d’autres étudièrent les processus sédimentaires et les environnements de dépôts et permirent de mieux comprendre la sédimentologie des flyschs (Bouma, 1962 ; Mutti & Ricchi Luchi, 1972 ; Lowe 1982 pour ne citer qu’eux).

2de révolution : la tectonique des plaques[modifier | modifier le code]

L’avènement de la théorie synthétique de la tectonique des plaques (Le Pichon, 1968 ; Isacks & al., 1968) a par la suite considérablement remis en cause le modèle orogénique. Exit donc géosynclinal et cordillère, le nouveau modèle définit un domaine océanique qui se referme par la convergence de deux plaques continentales au moyen d’une zone de subduction. S’ensuit une collision de ces deux plaques, une fois que toute la croûte océanique a été subductée, qui s’accompagne par la création de relief (la chaine alpine par exemple). Selon ce nouveau modèle, les flyschs se déposent durant le premier stade de la convergence, dans un bassin océanique en phase de fermeture et par conséquent avant la collision (Dewey & Bird, 1970).

Description[modifier | modifier le code]

Depuis Studer (1827), la définition du flysch a peu évolué dans son ensemble mais l’évolution des connaissances sédimentologiques et tectoniques a permis de mieux appréhender cette notion. Nous conseillons la lecture des travaux synthétiques sur les flyschs de Trümpy (1960)[11] et de Rech-Frollo (1972)[20] pour une analyse plus quantitative. Bien que par définition géodynamique, les flyschs sont des dépôts sédimentaires silici-clastiques et partagent plusieurs propriétés qui font l'objet de plusieurs études mais qui ne leur sont toutefois pas spécifiques.

Stratigraphie[modifier | modifier le code]

Les dépôts de flysch s.s. reposent invariablement sur une croûte océanique en cours de subduction. Depuis sa genèse dans la ride médio-océanique jusqu'à sa subduction, la croûte océanique est recouverte par trois couches sédimentaires successives dont le flysch constitue le dernier stade sédimentaire. Le premier stade correspond au dépôt de radiolarite. Ce sont des dépôts pélagiques profonds constitués de boues siliceuses riches en radiolaires. Puis à l'approche de la zone de subduction (ou marge active), les apports siliciclastiques issus du domaine continental augmentent en proportion. Il s'agit tout d'abord de sédiment fins hémipélagiques s'accumulant sous forme de marnes potentiellement riche en radiolaire ou foraminifère planctonique. Puis lorsque la croûte océanique atteint la fosse de subduction, les dépôts siliciclastiques de pente issus des courants de densité (flysch) prédominent. Cette succession stratigraphique correspond au modèle de Oceanic Plate Stratigraphy développé pour les sédiments marins du prisme d'accrétion japonais[21],[22].
Néanmoins, lorsque le flysch se dépose sur une croûte continentale, cas des flyschs s.l et du domaine briançonnais dans Alpes, celui-ci repose sur des faciès calcaires fins déposés en milieu relativement profonds[2] et correspondant respectivement aux Calcaire de Seewen et aux Couches Rouges. Ces dépôts, décris auparavant comme des faciès à calcschistes planctoniques[2], sont parfois surmontés par des séries fines tels que Marne à Globigérine et Schiste à Meletta dans le domaine helvétique.
Les dépôts de flysch évoluent avec la migration de la croûte océanique dans la fosse. Les premiers dépôts correspondent à des faciès distaux de cône turbiditique. Ils se caractérisent par une prépondérance d'intervalles marneux entrecoupées par des bancs de grès fins et d'épaisseur centimétrique à décimétrique. Les intervalles marneux définissent la sédimentation fine hémipélagique tandis que les bancs de grès à conglomérats résultent des courants de densité. Les intervalles marneux peuvent aussi dériver dans une certaine mesure de ces mêmes courants (intervalle Te de la séquence de Bouma[23]). Puis progressivement les apports siliciclastiques augmentent tandis que les intervalles marneux diminuent jusqu'à atteindre dans un modèle idéal une accumulation de bancs conglomératiques. Toutefois les variations des apports siliciclastiques continentaux et du niveau marin en rapport avec la tectonique et le climat peuvent altérer cette succession et favoriser le retour à une sédimentation plus marneuse ou restreindre les apports les plus grossiers.
Ces dépôts sont ensuite incorporés dans le prisme d'accrétion sédimentaire qui se forme en avant de la zone de déformation. Le plan de décollement se produit généralement dans les épaisseurs à dominante marneuse constituant la base de la série. Ainsi le substrat sédimentaire sur lequel reposait les flyschs est séparé et entre en subduction où il sera métamorphisé à l'image de la nappe de Tsaté ou de Zermatt Saas-Fee dans les Alpes (plus communément appelé Schistes lustrés).

Lithostratigraphie[modifier | modifier le code]

L'image la plus commune du flysch consiste en une alternance monotone et régulière de bancs de grès bien lités et d'intervalles argilo-marneux (flysch argilo-gréseux pour les anciens auteurs[2]) sur une épaisseur de plusieurs centaines voire milliers de mètres[2]. Néanmoins le ratio marnes/grès est très variable (de 10:1 à 1:5). Des bancs calcaires et de conglomérats polygéniques complètent cette description stratigraphique en perturbant quelquefois cette alternance. L'extension latérale des bancs est relativement importante et l’on peut suivre les bancs sur plusieurs kilomètres pour les faciès de bassins ce qui constate fortement avec la Molasse où l’extension latérale est relativement limitée notamment dans les dépôts fluviatiles. Par contre les faciès proximaux de chenaux peuvent comporter d'importantes variations latérales. Il est possible d’observer des variations concernant l’épaisseur voire sa composition. Elle ne présente pas en outre de biais notable dans la succession (la nature turbiditique des flyschs sous-entend cependant des phases d’érosion affectant notamment la séquence pélagique) ou d’interruption du signal paléontologique. Le faible intervalle de temps constaté (5 à 20 Ma) induit par ailleurs un taux de sédimentation rapide lié au contexte orogénique.
Il est néanmoins pas toujours évident d’effectuer des subdivisions au sein de ces formations[2],[6]. Elles sont soit très monotones ou bien la complexité des alternances ne permet pas de délimiter des subdivisions ou des cycles. Seules l'étude du contenu paléontologique (âge) ainsi que la pétrographie (composition) permet dans ce cas de subdiviser le flysch. Par ailleurs les flyschs présentent une faible aptitude à l'affleurement. Ils sont généralement recouvert par la végétation limitant les corrélations latérales. Ainsi les principaux affleurements sont concentrés dans les carrières où le flysch est exploité et le lit de certains torrents.

Sédimentologie[modifier | modifier le code]

Les accumulations de type Flysch sont déposées par des courants gravitaires marins ou courants de densité (abusivement décrits comme des courants de turbidité) déposé dans un milieu marin profond. Dans un cas idéal, ils sont constitués par l'alternance de grès et de marnes (flysch argilo-gréseux). Les premiers constituent des dépôts liés aux courants de densité (origine extrabasinale) tandis que les intervalles marneux décrivent la sédimentation hémi-pélagique (origine intrabasinale), c'est-à-dire le résultat de la décantation de particules fines. Néanmoins, selon où l'on se place dans le système turbiditique, ces dépôts peuvent se composer d'une accumulation monotone de bancs gréseux à conglomératique dans les faciès de chenaux (flysch gréseux pour les anciens auteurs[2]) ou présenter d'épaisse accumulations de marnes dans les faciès distaux de lobes (flysch noir pour les anciens auteurs[2]). Les niveaux conglomératiques définissent généralement des milieux de dépôts proximaux liés au chenal voire des mécanismes de transport spécifique comme des debris flow. Les bancs calcaires constituent soit des faciès très distaux riches en fragments coquillers et notamment en foraminifères, soit des avalanches de débris issus des plateformes calcaires environnantes. La teneur en carbonate dans les grès mais aussi les intervalles argileux dépend de la position relative de la CCD par rapport au milieu de dépôt.
Il est important de préciser que tout flysch est un dépôt de courant de densité mais tout dépôt de courant de densité n'est pas systématiquement un flysch. C'est le cas notamment des dépôts sur des marges passives comme sur les bordures de l'océan Atlantique car déposé dans un domaine tectonique en extension (ouverture de l'Océan Atlantique).

Pétrographie[modifier | modifier le code]

Les flyschs sont par définition des dépôts siliciclastiques représentés principalement par des grès aux conglomérats, alternant avec des intervalles marneux à argileux dont la composition est généralement proche de celle des grès[4]. La composition dominante est constituée de grains extrabasinaux c'est-à-dire d'origine externe au bassin de dépôt. Ils sont composés de quartz, feldspaths et lithoclastes en proportion variable (composante extrabasinale) et dont la composition est fonction de la nature des roches formant le bassin versant. Les flyschs se caractérisent par une grande richesse en éléments cristallins surtout dans les conglomérats comprenant des granites, gneiss et autres schistes sans oublier des lithoclastes sédimentaires variés. Les clastes volcaniques sont aussi fréquent avec des termes basique à intermédiaire. CEs diversité reflètent aussi la nature des lithologies constituant les reliefs du assin versant. Les flyschs présentent par ailleurs une forte proportion de micas selon certains auteurs[2],[4]. Des fragments de végétaux ainsi que l'ambre sont parfois présents et peuvent marquer les surfaces des bancs gréseux.

Les grains intrabasinaux (e.g. issus du milieu de dépôt) sont généralement remaniés. Ils inclus des bioclastes provenant de la plateforme ainsi que des grains produits par précipitation chimique (glauconie, phosphate) en faible proportion. Les bioclastes sont principalement représentés par des foraminifères ainsi que des algues rouges, bryozoaires, échinodermes. Leur distribution dépend de conditions océanographiques de la plateforme. Certains bancs des flyschs alpins présentent par ailleurs des concentrations très élevées en algues rouges ou en grands foraminifères (nummulites et discocylines) soulignant leur abondance sur la plateforme[2]. Les coraux ainsi que les débris coquillers (mollusques et brachiopodes dont inoceramus) sont généralement rares. L’absence de macrofaune (poissons, etc) est une constante dans les flyschs. La présence d'organismes est aussi attestée par les bioturbations[2] sur la base des bancs et incluant fucoides, chondrites, helminthoïdes, zoophycos ou cancellophycos.

La cimentation, tout comme la porosité, est très variable et dépend de la diagenèse ainsi que la profondeur relative par rapport à la CCD. L’ensemble est généralement cimenté par de la calcite et plus rarement par des argiles ou des silts[4],[20] mais peut présenter des inclusions de limonite[4]. La cimentation siliceuse est exceptionnelle (cf. Ölquartzite).

Le tri est pauvre et l’on constate la présence de grains très arrondis de type éolien dans les granulométries les plus grossières. Les termes les plus grossiers présentent une plus grande variété de clastes tant en termes de taille que de nature et une matrice peut-être présente.

Variantes[modifier | modifier le code]

Flysch Alberese[modifier | modifier le code]

Lorsque la teneur en carbonate est prépondérante, on peut aussi rencontrer des flyschs calcaires décrits comme de type Alberese. Ces calcaires détritiques sont finement laminés et à granulométrie fine (grès très fin à siltite). Ils se caractérisent par l'absence de microfaune.

Macigno[modifier | modifier le code]

Le Macigno est un terme local qui décrit les grès à ciment calcaire des Apennins en Italie et des Alpes-Maritimes en France. Dans la littérature du 19e siècle, le terme de Macigno alpin est fréquemment utilisé comme synonyme de flysch.

Ölquartzite (ou Oelquartzite)[modifier | modifier le code]

Les Ölquartzite[2] se réfèrent à des bancs de grès riche en quartz (quartzite) et qui présentent un aspect huileux en cassure fraîche. Le terme fut fréquemment utilisé dans les flyschs suisses.

Wildflysch (ou Flysch à lentilles)[modifier | modifier le code]

Le wildflysch (littéralement Flysch sauvage) est un terme fréquemment utilisé en géologie alpine pour décrire des mélanges car la matrice des wildflyschs présentent une lithologie similaire au flyschs (alternance de bancs gréseux et d'intervalles marneux) et notamment au flysch noir (forte proportion d'intervalle marneux) dont elle peut dériver [2]. Certains auteurs décrivaient ainsi la matrice comme flyschoïde. Le wildflysch inclut fréquemment des lentilles de lithologie très diverse, décrites comme des blocs exotiques ou des lames tectoniques selon leur géométrie, et dont la taille peut être kilométrique. Cette unité a été pour la première fois décrite par Kaufmann[24] dans la région d'Habkern :

« Dunkelgraue bis schwarze, weiche, glänzende Schiefer, oft krummschalig und voll gestreifter Reibungsspiegel, wechseln mit Sandstein, zuweilen mit Konglomerat. Nicht selten sind Stadschiefer, Fukoidenschiefer und leimcrnartige Schiefer eingelagert, auch grünsandige Nummulitenkalke, Granit-breccien usw. » (p. 553)

Depuis le terme wildflysch tend à être remplacé par le terme mélange reconnu internationalement[25],[26]. Il s'agit d'unités géologiques dépourvues de stratification car résultant soit d'un glissement de grande ampleur (mélange sédimentaire) ou du démantèlement d'unités géologiques le long d'un plan de chevauchement (mélange tectonique). Elles sont par ailleurs régulièrement observées à proximité de dépôts de flyschs.

Exemples[modifier | modifier le code]

Orogenèse alpine[modifier | modifier le code]

Les flyschs alpins sont liés à la fermeture de la Téthys alpine. Ils sont datés entre le Crétacé tardif (Campanien) et l'Éocène tardif dans les Alpes occidentales. Néanmoins dans les Alpes orientales, le dépôt des séquences de flysch débute au Crétacé inférieur. L'Oligocène marque ensuite le dépôt de la Molasse. Les flyschs s.l. sont représentés par des séries détritiques d'âge Oligocène précoce déposées sur la marge européenne (domaine delphino-helvétique) dans le bassin d'Avant-Pays Nord Alpin. Les principaux flysch alpins sont :

Alpes occidentales[modifier | modifier le code]

  • Grès d'Annot (Drapeau de la France France, flysch s.l.)
  • Grès de Champsaur (Drapeau de la France France, flysch s.l.)

Alpes centrales[modifier | modifier le code]

  • Nappe du Gurnigel (Drapeau de la France France / Drapeau de la Suisse Suisse) : subdivisée en sept flyschs disposés latéralement[27],[28].
  • Fysch des Médianes (Drapeau de la France France / Drapeau de la Suisse Suisse) : sommet de la Nappe des Préalpes médianes[28],[29],[30].
  • Flysch de la Brèche (Drapeau de la France France / Drapeau de la Suisse Suisse) : sommet de la Nappe de la Brèche[31],[32].
  • Nappe supérieure des Préalpes (Drapeau de la France France / Drapeau de la Suisse Suisse) : subdivisée en quatre nappes tectoniques correspondant à autant de flysch[28],[29].
  • Flysch à Helminthoïdes (Drapeau de la France France / Drapeau de l'Italie Italie / Drapeau de la Suisse Suisse) : terme fréquemment utilisé dans les Alpes pour décrire des flyschs présentant des bioturbations de type helminthoïde. C'est l'exemple typique d'interprétation stratigraphique du terme flysch. Elle regroupe aujourd'hui différentes unités stratigraphiques en position structurale variée[33].
  • Grès de Taveyanne (Drapeau de la France France / Drapeau de la Suisse Suisse, flysch s.l.)
  • Grès du Val d'Illiez (Drapeau de la France France / Drapeau de la Suisse Suisse, flysch s.l.)

Alpes orientales[modifier | modifier le code]

  • Flysch rhénodanubien (Drapeau de l'Autriche Autriche) : subdivisé en plusieurs nappes[34].

Carpathes[modifier | modifier le code]

Application en géologie[modifier | modifier le code]

Datation[modifier | modifier le code]

Par leur dépôt durant la phase de convergence, les flyschs constituent le témoin idéal de son évolution. Notamment leur datation permet de reconstituer les différentes phases de fermeture du bassin. Les flyschs se forment préférentiellement le long des zones de subduction. Ainsi le début de la sédimentation d'un flysch marque la proximité du domaine paléogéographique de la zone de subduction. La fin de sa sédimentation décrit son incorporation dans le prisme d'accrétion.

Biostratigraphie[modifier | modifier le code]

En raison d’un contenu paléontologique restreint, il n’est pas toujours aisé de dater précisément le flysch et par la même d’effectuer des corrélations. Les intervalles marneux résultant de l'accumulation de la pluie pélagique présentent des teneurs variables en foraminifères. Les intervalles argileux à argilo-micacés sont généralement stériles tandis que les intervalles marneux contiennent une microfaune potentiellement riche et abondante[2]. Ces organismes marins unicellulaires sont suffisamment bien connus pour que leur extension biostratigraphique soient exploités comme échelle de temps. Ainsi les assemblages de foraminifères permettent de fournir une fourchette d'âge aux dépôts qui les contiennent.
Diverses organismes sont exploités pour la datation des flyschs avec des résultats variables. Ils incluent les foraminifères benthiques, pélagiques, les nanofossiles calcaires ainsi que la palynologie. les pollens sont en effet suffisamment résistants pour s'accumuler dans ces dépôts marins profonds.
Ces organismes peuvent aussi être observés dans les séries gréseuses mais la nature de leur dépôt impliquent nécessairement un remaniement des faunes anciennes ce qui biaise les résultats.

Bentonites[modifier | modifier le code]

Les zones de subduction sont généralement associées à un volcanisme d'arc calco-alcalin de type andésitique à l'image de la Cordillère des Andes. Ce volcanisme peut se manifester par la présence de fragments volcaniques dans les dépôts silici-clastiques mais aussi par des couches de cendres volcaniques. Sous l'effet de l'altération, les cendres se transforment en smectite et forment des bentonites. Cependant, les cendres volcaniques peuvent aussi dériver d'un épisode volcanique éloigné et indépendant de l'orogenèse grâce à leur forte capacité de transport sur de grandes distances.
Outre la présence de smectite, les bentonites sont aussi composés de minéraux lourds dont des zircons. L'analyse de ces grains permet de fournir une datation absolue relativement précise du dépôt. Mais contrairement à la datation des foraminifères, la présence de bentonite est plus hasardeuse car pas toujours bien conservée et les bancs ont habituellement une épaisseur centimétrique voire millimétrique. Elles peuvent néanmoins contribuer à caler précisément la datation biostratigraphique.

Dans les Alpes, des bentonites d'âge Paléocène à Éocène précoce ont été identifié dans plusieurs unités[35] dont les flyschs de la nappe du Gurnigel[36],[37]. Elles seraient associées à la province ignée nord Atlantique[38] situé 1900 km au nord. Cet évènement magmatique correspond à d'important épanchement basaltique lié à la séparation du Groenland avec la plaque européenne et prolongeant l'ouverture de la branche nord de l'Océan Atlantique.

Paléogéographie[modifier | modifier le code]

L'étude de la composition des flyschs et notamment de sa fraction extrabasinale permet d'évaluer les unités tectoniques bordant la zone de subduction. Au cours de la fermeture du bassin, l'orogenèse modifie la disposition de ces unités en les enfouissant, les déplaçant ou en les exhumant. Il devient ainsi possible de reconstituer l'évolution des unités tectoniques exhumés au cours du temps.

Annexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b Bernhard Studer, « Remarques géognostiques sur quelques parties de la chaine septentrionale des Alpes », Annales de la Société d'Histoire Naturelle de Paris, vol. 1, no 1,‎ , p. 5-47
  2. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u et v Jean Tercier, « Le Flysch dans la sédimentation alpine », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 40, no 2,‎ , p. 164-198 (DOI 10.5169/seals-160901)
  3. « Le fond de la vallée depuis Erlenbach jusqu’à Zweisimmen, tout le Hundsrücken et le fond de la vallée d’Ablenschen, les Saanenmöser, le fond de la vallée de Rougemont et de Château-d'Œx, la vallée élevée des Mosses jusqu’a Sépey, toute cette ligne parallèle à la direction des Alpes est occupée par une formation qui se montre en général sous la forme de schistes et grès noirâtres, mais qui prend un caractère très compliqué par la présence de blocs et de couches calcaires subordonnées, de grandes masses de brèches calcaires, des couches de quartz et de silex pyromaque noir et vert de poireaux. Les roches où la structure schisteuse prédomine sont appelées Flysch dans le pays et nous pouvons sans inconvénient étendre cette dénomination à toute la formation. Les roches ressemblent tellement à celles de la chaîne du Niesen et par conséquent celles de la chaîne de Glaris que je n’hésiterai pas à réunir ces formations si le gisement le permettait, seulement le mica est assez rare dans le Flysch tandis qu’il est fort commun dans les grès du Niesen »
  4. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l et m Marguerite Rech-Frollo, « Le Flysch: Définition; dépôt de faible profondeur? », Developments in Sedimentology,‎ , p. 347-355 (DOI 10.1016/S0070-4571(08)70507-7)
  5. a et b (de) Bernhard Studer, Index der Petrographie und der Stratigraphie,
  6. a, b, c et d Jean Boussac, « Études stratigraphiques sur le Nummulithique alpin », Mémoire pour la carte géologique de la France,‎ , p. 662
  7. Marcel Bertrand, « Structure des Alpes françaises et récurrence de certain faciès sédimentaires », Congrès Internationale de Géologie, vol. 19,‎ , p. 163-177
  8. (de) Paul Arbenz, « Probleme der Sedimentation und ihre Beziehungen zur Gebirgsbildung in den Alpen », Heim-Festschrift. Viertelj. Xaturf. Ges. Zürich, vol. 64,‎ , p. 246-275
  9. (de) E. Kraus, « Über den Schweizer Flysch », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 25, no 1,‎ , p. 39-129 (DOI 10.5169/seals-159144)
  10. (en) Robert H Dott, « The Geosynclinal concept », SEPM Special Publications « Modern and ancient Geosynclinal Sedimentation »,‎ , p. 1-13 (DOI 10.1016/0012-8252(74)90126-3)
  11. a, b et c (en) Rudolf Trümpy, « Paleotectonic evolution of the central and western Alps », Geological Society of America Bulletin, vol. 71, no 6,‎ , p. 843-908 (DOI 10.1130/0016-7606(1960)71[843:PEOTCA]2.0.CO;2)
  12. Jean Aubouin, « Réflexion sur le problème des Flyschs et des Molasses : son aspect dans le Hellénides (Grèce) », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 57, no 2,‎ , p. 451-496 (DOI 10.5169/seals-163145)
  13. Paul Fourmarier, « L‘imprécision d’un terme usuel du langage géologique », Comptes Rendus des Seances de l'Academie des Sciences, vol. 243, no 8,‎ , p. 695-698
  14. Augustin Lombard, « Les larnites et la stratification du flysch », Archives des Sciences de Genève, vol. 13, no 4,‎ , p. 567-570
  15. (en) Augustin Lombard, « Laminites: a structure of flysch-type sediments », Journal of Sedimentary Petrology, vol. 33, no 1,‎ , p. 14-22 (DOI 10.1306/74D70DB2-2B21-11D7-8648000102C1865D)
  16. Émile Haug, « Les géosinclinaux et les aires continentales », Bulletin de la Société Géologique de France, vol. 28,‎ , p. 617-711
  17. Les anciens auteurs parlent aussi d'alluvionnement
  18. (en) J. Brouwer, « Agglutinated Foraminifera from some Turbiditic Sequences », Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, Series A, vol. 68, no 5,‎ , p. 309-334
  19. (en) U. Pflaumann, « Zur Ökologie des bayerischen Flysches auf Gund der Mikrofossilführung », Geologische Rundschau, vol. 56, no 1,‎ , p. 200 (DOI 10.1007/BF01848716)
  20. a et b Marguerite Rech-Frollo, « Flysch, molasse et formations apparentees », Sedimentary Geology, vol. 8, no 1,‎ , p. 47-76
  21. (en) Yukio Isozaki, Shigenori Maruyama et F. Furuoka, « Accreted oceanic materials in Japan », Tectonophysics, vol. 181, no 1-4,‎ , p. 179-205 (DOI 10.1016/0040-1951(90)90016-2)
  22. (en) Koji Wakita et Ian Metcalfe, « Ocean Plate Stratigraphy in East and Southeast Asia », Journal of Asian Earth Sciences, vol. 24, no 6,‎ , p. 679-702 (DOI 10.1016/j.jseaes.2004.04.004)
  23. (en) Arnold H. Bouma, Sedimentology of Some Flysch Deposits: A Graphic Approach To Facies Interpretation, Elsevier, , 168 p.
  24. (de) Franz Joseph Kaufmann, « Emmem und Schlierengegenden nebst Umgebung bis zur Brünigstrasse », Matériaux pour la Carte Géologique Suisse, vol. 24,‎
  25. (en) Loren A. Raymond, « Tectonite and mélange—A distinction », Geology, vol. 3,‎ , p. 7-9 (DOI 10.1130/0091-7613(1975)3<7:TAMAD>2.0.CO;2)
  26. (en) Loren A. Raymond, « Classification of melanges », Geological Society of America Special Paper, vol. 198,‎ , p. 7-20 (DOI 10.1130/0091-7613(1975)3<7:TAMAD>2.0.CO;2)
  27. (en) Wilfried Winkler, « Palaeocurrents and petrography of the Gurnigel-Schlieren flysch: A basin analysis », Sedimentary Geology, vol. 40, no 1-3,‎ , p. 169-189 (DOI 10.1016/0037-0738(84)90045-9)
  28. a, b et c (en) Christian Caron, Peter Homewood et Walter Wildi, « The original Swiss flysch: a reappraisal of the type deposits in the Swiss prealps », Earth-Science Reviews, vol. 26, no 1-3,‎ , p. 1-45 (DOI 10.1016/0012-8252(89)90002-0)
  29. a et b Christian Caron, « La Nappe Supérieure des Préalpes: subdivisions et principaux caractères du sommet de l'édifice préalpin », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 65, no 1,‎ , p. 57-73 (DOI 10.5169/seals-164076)
  30. Christian Caron, Peter Homewood, René Morel et Jan Van Stuijvenberg, « Témoins de la Nappe du Gurnigel sur les Préalpes médianes: une confirmation de son origine ultrabriançonnaise », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 69, no 1,‎ , p. 64-79 (DOI 10.5169/seals-308586)
  31. Daniel Steffen, Christine Jaques et Thomas Nydegger, « La Brèche du Chablais à son extrémité occidentale (Hte-Savoie, France) : sédimentologie, éléments stratigraphiques et interprétation paléogéographique », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 86, no 2,‎ , p. 543-568 (DOI 10.5169/seals-167252)
  32. Stefan Dall'Agnolo, « La Crétacé de la Nappe de la Brèche (Préalpes franco-suisses) : données nouvelles et essai de synthèse stratigraphique et paléogéographique », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 93, no 2,‎ , p. 157-174 (DOI 10.5169/seals-168814)
  33. Christian Caron, Reinhard Hesse et Claude Kerckhove, « Comparaison préliminaire des flyschs à Helminthoïdes sur trois transversales des Alpes », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 74, no 2,‎ , p. 369-378 (DOI 10.5169/seals-165111)
  34. (en) Frank Mattern et Pu Jun Wang, « Out-of-sequence thrusts and paleogeography of the Rhenodanubian Flysch Belt (Eastern Alps) revisited », International Journal of Earth Sciences, vol. 97, no 4,‎ , p. 821-833 (DOI 10.1007/s00531-007-0200-4)
  35. (en) Hans Egger, Mandana Homayoun, Heinz Huber, Fred Rögl et Birger Schmitz, « Early Eocene climatic, volcanic, and biotic events in the northwestern Tethyan Untersberg section, Austria », Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol. 217, no 3-4,‎ , p. 243-264 (DOI 10.1016/j.palaeo.2004.12.006)
  36. (de) Wilfried Winkler, « Bentonite im Gurnigel-, Schlieren- und Wägital Flysch: Mineralogie, Chemismus, Herkunft », Eclogae Geologicae Helvetiae, vol. 78, no 3,‎ , p. 545-564 (DOI 10.5169/seals-165670)
  37. (en) Simone Koch, Wilfried Winkler, Albrecht Von Quadt et Fred Ulmer, « Paleocene and Early Eocene volcanic ash layers in the Schlieren Flysch, Switzerland: U–Pb dating and Hf-isotopes of zircons, pumice geochemistry and origin », Lithos, vol. 236-237,‎ , p. 324-337 (DOI 10.1016/j.lithos.2015.07.008)
  38. (en) Hans Egger et Ewald Brückl, « Gigantic volcanic eruptions and climatic change in the early Eocene », International Journal of Earth Sciences, vol. 95, no 6,‎ , p. 1065-1070 (DOI 10.1007/s00531-006-0085-7)

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Laphart, T.; 2005: Geologie der Schweiz, Ott Verlag, ISBN 3-7225-0007-9.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :