Stratigraphie de la Vanoise


On trouvera à la page "Formations stratigraphiques" la liste et la diagnose lithologique abrégée des formations constituant les diverses séries stratigraphiques.
Des clichés des roches de cette région sont présents à la page "Roches des zones internes alpines".

La Vanoise proprement dite est essentiellement constituée par des terrains sédimentaires d'âge secondaire qui appartiennent au domaine paléogéographique désigné du nom de zone briançonnaise, mais aussi par d'assez larges affleurements de leur socle d'âge primaire.
Par contre la marge orientale de la Vanoise, au voisinage de la frontière franco-italienne (Haute Tarentaise et surtout Haute Maurienne) est essentiellement formée de roches sédimentaires d'âge secondaire qui se rattachent aux dépôts du domaine piémontais au sens large.


A/ Domaine briançonnais au sens large

1) Semelle siliceuse

On peut ranger sous cette dénomination l'ensemble des terrains antérieurs au Trias moyen.

- a - Les terrains anté-permiens de cette semelle siliceuse ont une succession stratigraphique différente selon que l'on se trouve à l'ouest ou à l'est de la ligne de cassure majeure appelée "cicatrice de Chavière".

- la Vanoise "houillère", à l'ouest d'une ligne Pralognan - Modane, se caractérise par un soubassement de terrains primaires d'âge houiller, non métamorphique. Cette "zone houillère" prolonge simplement vers le nord celle du domaine axial des montagnes du Briançonnais. Le socle cristallin hercynien n'y affleure nulle part, peut-être parce que le houiller en a été décollé lors des charriages ou plus simplement parce qu'il est masqué en profondeur sous l'épaisseur considérable des dépôts du bassin houiller briançonnais.

De bas en haut on trouve tout d'abord les formations schisto-gréseuses du Houiller. Ces dernières hébergent accidentellement des bancs durs plus ou moins massifs qui sont formés soit de grès massifs, soit de conglomérats, soit de lits de laves (microdiorites principalement) injectées entre les couches ("filons-couches"). Il s'y intercale aussi des lits, décimétriques à métriques, de charbon (anthracite) qui ont été exploités (surtout dans la vallée de la Guisane).
Le terme supérieur du houiller, ou "assise de Courchevel" est formée par des grès versicolores et surtout des conglomérats à galets de gneiss qui sont attribués au Stéphano-Permien (plus précisément Stéphanien moyen-Autunien).

Cette succession se termine vers le haut par les gneiss du Sapey. Cette formation (dont le nom vient d'une localité des environs de Modane) est constituée de roches métamorphiques dont les conditions et l'époque de mise en place ne sont pas évidentes.

On a longtemps pensé que ces roches correspondaient à un ensemble de formations volcano-détritiques permiennes (appartenant à un ancien appareil volcanique) qui auraient fait preuve (en raison de leur nature) d'une sensibilité exceptionnelle aux effets du métamorphisme alpin. Cette interprétation de F. Ellenberger se basait sur l'observation du fait que ces gneiss affleurent de façon apparemment interstratifiée entre le Permo-houiller et le Trias inférieur. C'est ce qu'illustrent notamment les affleurements de la Saulire, près de Courchevel et ce que l'on observe au sud comme au nord de la frange orientale de la zone houillère (voir notamment les pages "Péclet", "Les Arcs" et "Peisey").

La mise en évidence du caractère d'anciens granites de leurs faciès oeuillés et la détermination par radio-chronologie de leur âge paléozoïque anté-varisque (plus de 430 MA) interdisent désormais cette interprétation. Elle conduit au contraire à voir dans les Gneiss du Sapey des témoins fragmentaires d'un socle métamorphique qui, à l'instar de celui de la Vanoise orientale (voir ci-après) serait dépourvu de couverture houillère et supporterait directement les dépôts permo-triasiques.

En outre le fait que, presque partout où on les observe, les gneiss du Sapey recouvrent le Houiller avec accordance de leurs litages a conduit les auteurs récents (voir la notice de la carte "Névache" du B.R.G.M., p. 23) à expliquer cette superposition par l'intervention d'un charriage : ce serait celui d'une nappe originaire d'une "zone du Sapey" située à l'est de la zone houillère briançonnaise. Cette origine hypothétique est évidemment suggérée par l'extension des affleurements de gneiss du Sapey, qui se limite à la marge orientale de la zone houillère (même si un petit affleurement a été cartographié bien plus à l'ouest, dans le chaînon du Geffriand).

Toutefois cette interprétation soulève plusiers objections difficilement négligeables. Tout d'abord on s'explique mal pourquoi un accident tectonique théoriquement aussi important se manifeste de façon si peu évidente sur le terrain. Cette faible visibilité se traduit d'ailleurs sur les cartes géologiques du BRGM (feuilles Moutiers et Modane) par le fait que son tracé probable n'est souligné par aucun trait gras. Elle est en outre particulièrement accentuée, dans le massif de Polset, par la complication des intrications entre gneiss et houiller que ce tracé est censé y dessiner.

Mais surtout on ne s'explique pas pourquoi l'on ne voit nulle part s'engager des couches mésozoïques sous les gneiss du Sapey, ces derniers ne reposant jamais que sur du Houiller (voir notamment les pages "Les Arcs" et "Peisey) et jamais sur des terrains permo-triasiques ou plus récents. Ceci reste un argument très fort en faveur d'un âge antérieur au Permo-Trias (phase saalienne ?) pour la mise en place de ces gneiss. Toutefois ce que l'on croit savoir du contexte tectonique varisque dans les Alpes ne rend que peu vraisemblable l'hypothèse que cette mise en place puisse résulter d'un charriage de cet âge.


- la Vanoise "cristalline", à l'est de la ligne Pralognan - Modane (= Vanoise nord-orientale et sud-orientale), montre au contraire un socle primaire dépourvu de dépôts houillers. Il est formé de roches cristallines métamorphisées lors de la formation de la chaîne hercynienne. Les schistes et les grès permiens reposent directement sur cet ensemble peu métamorphique qui est constitué de façon un peu différente selon que l'on est au nord ou au sud de Pralognan :

- au sud de Pralognan , en Vanoise sud-orientale (et dans le massif d'Ambin) on voit essentiellement se superposer deux formations affectées par un métamorphisme faible, du niveau des micaschistes :

- en haut des micaschistes versicolores, verts à violacés, chloriteux et quartzeux, à niveaux conglomératiques ou gneissiques. Ils constituent le "groupe d'Ambin" de J.Ganne) ; anciennement confondus avec les schistes volcano-détritiques que l'on connaît dans le Permien du Briançonnais plus méridional, on leur attribue maintenant un âge paléozoïque (Ordovicien ?).
- en dessous des micaschistes gris "de l'Arpont" (à Ambin = "groupe de la Claréa" de J.Ganne). Ils hébergent par places des intercalations de roches vertes, plus ou moins volcaniques, d'âge paléozoïque.

- au nord de Pralognan, en Vanoise nord-orientale (massifs du Grand Bec, de Bellecôte et du Mont Pourri) les auteurs ont distingué, au sein d'un ensemble dont l'intensité du métamorphisme alpin atteint également le niveau des micaschistes, trois formations qui sont de haut en bas :

- une formation supérieure, constituée de micaschistes gris et noirs, parfois pyriteux et charbonneux à patine rouille. Ils comportent des passées de grauwackes et de prasinites qui sont particulièrement développées dans le massif du Grand Bec.
- une formation moyenne, magmatique, formée de schistes alternés de bancs quartzeux (anciennes ignimbrites* ?) qui reposent sur une roche grenue verdâtre rapportée à un ancien gabbro* ;
- une formation inférieure, sans doute volcanogène, qui est un empilement rubané de roches vertes chlorito-albitiques (anciennes spilites) alternant avec des strates quartzo-albitiques (laves acides ?).

Cet ensemble paléozoïque avait anciennement été considéré comme du "Houiller métamorphique". Mais son terme supérieur héberge le petit pluton intrusif de microgranite de l'Aiguille Rouge du Pourri. Comme ce dernier a été daté radio-chronologiquement du Cambrien terminal les formations du Paléozoïque de la Vanoise nord-orientale doivent donc être encore plus anciennes, cambriennes ou même précambriennes (ce qui rend étonnant la faible intensité de leur métamorphisme).

- b - le Permien et le Trias inférieur reposent selon les cas sur le Houiller, sur des gneiss du Sapey (voir plus haut) ou directement sur le socle cristallin. Lors des déformations ces couches sont souvent restés solidaires de leur soubassement houiller ou gneissique, mais elles ont pu également se plisser indépendamment.

Ces niveaux sont essentiellement formés de grès, presque totalement transformés en quartzites, reposant sur des conglomérats proches du Verrucano briançonnais, ces derniers attribués au Permien supérieur. La limite entre eux et les quartzites triasiques se présente souvent sous forme de schistes albitiques blancs parfois talqueux.
Le Permien inférieur de la Vanoise orientale se singularise, à l'ouest du massif de Chasseforêt, par le développement d'une formation grèso-conglomératique massive épaisse de plusieurs centaines de mètres.

2) Couverture carbonatée

Le reste de la couverture mésozoïque briançonnaise est formée de couches toujours plus ou moins calcaires (c'est-à-dire plus ou moins riches en carbonate de calcium).
Le terme inférieur de cette couverture constitué par les calcaires et dolomies triasiques, dont l'épaisseur peut dépasser 300 m, ce qui en fait souvent la masse principale. Ces couches, presque toujours d'âge Trias moyen, montent plus exceptionnellement (en Vanoise orientale) jusqu'au Trias supérieur.
En regard de cette puissante ossature calcaréo-dolomitique les calcaires jurassiques (assez analogues à ceux du Subbriançonnais par ailleurs) n'ont guère qu'un rôle subordonné et ne s'en séparent souvent que par des vires peu marquées, bien qu'ils puissent localement atteindre des épaisseurs supérieurs à la centaine de mètres. Cette relative minceur des dépôts du Jurassique et du Crétacé inférieur (lesquels peuvent même manquer totalement à plusieurs époques) est liée au fait que le domaine briançonnais était dans l'ensemble un domaine de hauts-fonds à cette époque.
Par contre les calcschistes pélagiques du Crétacé supérieur indiquent une profondeur plus notable et atteignent des épaisseurs de plusieurs centaines de mètres.
La succession se termine par des pélites noires ("schistes de Pralognan"), attribuées à l'Éocène, Ils sont comparables au "flysch noir" du reste du Briançonnais mais n'atteignent que rarement des épaisseurs telles qu'ils aient une certaine importance dans le paysage.

Par rapport à cette succession-type on observe de nombreuses variantes, suivant le degré de conservation de la dalle carbonatée triasique et suivant le type de dépôts jurassico-crétacés qu'elle supporte.


Colonnes stratigraphiques des principales unités briançonnaises de la Vanoise
et essai de reconstitution plausible (d'après J. Debelmas, 1997).

Deux hiatus tectoniques majeurs séparent actuellement ces différentes colonnes : a) la cicatrice de Chavière entre Vanoise occidentale (séries 1 et 2) et Vanoise méridionale (séries 3 à 5) ; b) le charriage des séries 6 à 8 sur la Vanoise septentrionale (supposé s'être fait en passant par dessus le domaine des séries 3 à 5).

On peut à cet égard distinguer un assez grand nombre de colonnes stratigraphiques (parfois profondément différentes) :

- La couverture propre du socle cristallin de la Vanoise orientale. Elle se caractérise par l'absence probable de Trias carbonaté et comporte au contraire un Jurassique (marbres et/ou brèches) qui repose directement sur le socle. Ce caractère la rattache donc au type dit "ultra-briançonnais" (voir la page "stratigraphie du Briançonnais").

- L'unité de la Tsanteleina, où le Trias moyen carbonaté est absent et où l'essentiel du matériel sédimentaire est constitué par des brèches et des méga-brèches en majorité attribuées au Jurassique et surtout au Crétacé supérieur. Ces dernières reposeraient sur des dolomies du Trias supérieur (Norien). Mais certains indices tectoniques et cartographiques suggèrent plutôt une liaison originelle avec les unités précédentes (voir la page "Tsanteleina").

- Les unités de type "Val d'Isère - Ambin" dont les séries stratigraphiques sont très perturbées par des réductions et des ravinements dans les niveaux jurassico-crétacés. Certaines ont conservé une bonne partie de leur Trias moyen carbonaté (cas de l'Aiguille des Aimes, à l'ouest de Tignes), d'autres ont subi une érosion plus importante au Lias-Dogger avec dépôt de brèches (souvent continentales) avant le Malm (cas des unités de la Calabourdane, au sud de Val d'Isère).

- Les unités de type "Briançonnais classique", comme celle du Roc de la Pêche (et plus généralement de la Vanoise occidentale), ont une succession des plus continues, avec des strates concordantes, en dépit d'un importante lacune allant du Trias supérieur au Lias inclus (mais non accompagnée d'érosions.

- Les unités à affinités piémontaises, qui sont principalement caractérisées par leur épais Lias calcaréo-argileux qui repose en continuité stratigraphique sur des dolomies du Trias supérieur (Norien). Après une lacune du Dogger cette série comporte des termes plus récents (Malm et Crétacé-Éocène) qui sont nettement de caractère briançonnais. Dans ces dernières on distingue deux groupes d'affleurements :
- 1/ ceux des unités rattachées de façon tectonique à la "nappe de la Grande Motte" (Grande Motte, Grande Casse, Rochers de Pierre Brune, Dent Parrachée).
L'origine de cet ensemble a été discutée : on a d'abord envisagé qu'il soit d'origine piémontaise externe, comme les unités du Chaberton et de Rochebrune de la région de Briançon ; mais cette hypothèse se heurte au fait que que sa série stratigraphique post-liasique diffère nettement de celle de ces dernières unités (où l'on observe des faciès à affinités de schistes lustrés). On pense plutôt, désormais, qu'il est issu d'un sillon intra-briançonnais (analogue à la nappe de Peyre Haute de la région de Briançon) et représente le contenu d'un hémigraben (voir figure ci-dessus) situé originellement à l'est des séries réduites de couverture du socle de la Vanoise méridionale (qui se seraient déposées sur la crête d'un bloc basculé). Cette interprétation paraît en outre la plus vraisemblable si l'on prend en compte les données tectoniques (voir le paragraphe qui lui est consacré, à la page "tectonique de la Vanoise")
- 2/ ceux de l'unité du Malpasset (ex "faisceau du Prariond"), qui affleure au sud-est de Val d'Isère.
La série stratigraphique de cet ensemble présente de grandes parentés avec celle l'unité de la Grande Motte, à laquelle on l'a longtemps assimilée, avant que les auteurs récents aient préféré l'en séparer (plutôt sur des critères tectoniques ?) et la rattacher au domaine piémontais (
voir ci-après).

B/ Domaine piémontais au sens large

Les terrains qui en proviennent affleurent essentiellement sur les marges orientales de la Vanoise au sens large, c'est-à-dire dans les vallées de la Haute Tarentaise (surtout sur sa rive droite) et de la Haute Maurienne (en aval de Termignon seulement sur sa rive gauche). On y distingue deux ensembles majeurs, le premier étant rapproché du domaine piémontais externe, le second du domaine ligure :

--- Les séries stratigraphiques considérées comme proprement piémontaises, auxquelles les auteurs récents rapportent deux ensembles :
- 1/ la série du Malpasset, qui affleure au sud de Val d'Isère. Elle comporte un épais Lias calcaréo-argileux qui, comme dans l'unité de la Grande Motte, repose en continuité stratigraphique sur des dolomies du Trias supérieur (Norien) et supporte directement du Malm. La seule différence est que le Crétacé supérieur y présente un faciès proche de celui des schistes lustrés.
- 2/ les séries de couverture du socle cristallin du Grand Paradis, qui affleurent autour de Bonneval. Elles ont une succession de schistes lustrés qui débute par des marbres attribués au Malm, sans doute transgressifs sur le socle, bien qu'elles en soient séparées par des cargneules (elles ne se sont donc pas déposées sur un soubassement océanique).

--- Les séries de schistes lustrés, dites "liguro-piémontaises", formées de calcschistes (maintenant métamorphiques) qui se sont déposés en domaine océanique, "ligure", car dotées de matériel ophiolitique, inégalement abondant qui représente soit des fragments de semelle océanique soit des olistolites.
En se basant sur des nuances de faciès ainsi que sur l'âge de leurs terrains (déterminé par des datations micropaléontologiques récentes) on a pu y distinguer quatre grandes formations :
- 1/ La formation
"de la Pointe du Grand Vallon" (slf [cF]) est formée par un flysch schisto-calcaire, à lits de quartzites, daté du sommet du Crétacé supérieur (Maestrichtien). On ne connaît pas du tout son soubassement originel.
- 2/ Une formation de schistes lustrés à prédominance calcaire (slm [csM])
qui forme notamment les crêtes des sommets de la Grande Sassière, de la Sana et des Lorès, ainsi que de Charbonnel. Elle est constituée par des alternances schisto-calcaires, datées de la base du Crétacé supérieur (Cénomanien - Turonien) et couronnée par une succession, épaisse de quelques centaines de mètres, de plaquettes marbreuses (surtout développée en rive gauche de la Haute Maurienne).
- 3/ Une formation de schistes lustrés à prédominance marneuse (schistes sombres peu carbonatés) qui affleure
surtout dans le massif de Méan Martin et les abords ouest de l'Iseran. Elle est constituée de schistes argileux sombres, souvent riches en intercalations ophiolitiques (sans doute surtout des olistolites), datés également de la base du Crétacé supérieur (Cénomanien-Turonien).
- 4/ La formation des
schistes lustrés riches en ophiolites, dans laquelle ces "roches vertes" représentent de grands fragments de semelle océanique. Elle affleure dans les écailles du pourtour du massif du Grand Paradis (Albaron, environs d'Avérole).

 Liste des notations utilisées pour les schistes lustrés (entre crochets correspondances avec celles des cartes B.R.G.M):
- sLf  [cF] = schistes lustrés à lits de grès, de type "flysch" (nappe sommitale, du Grand Vallon)
sLc [csC] = Alternances schisto-calcaires, du faciès le plus banal (nappes supérieures des schistes lustrés : Sassière et Sana et partie basse de la nappe moyenne orientale, du Charbonnel)
sLs [csS] = Schistes sombres, peu carbonatés, souvent riches en intercalations ophiolitiques qui sont sans doute principalement des olistolites (nappe moyenne occidentale, de Méan Martin) 
- sLm [csM] = Calcschistes clairs, peu argileux, voire marbreux (présents dans la partie supérieure de la nappe moyenne orientale, du Charbonnel).

sLci [c] = Alternances schisto-calcaires, à lits détritiques terrigènes ou ophiolitiques, reposant en couverture sur des "roches vertes"  (nappe inférieure, de l'Albaron)
sLb [c] = Alternances schisto-calcaires banales, à semelle de cargneules (nappe basale, de Bonneval)

sL [c] = Schistes lustrés non différenciés (par oubli ou incertitude d'attribution).


consulter aussi (pour comparaisons et analogies) : Stratigraphie du Briançonnais

Tectonique - Relief de la Vanoise

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