La Nappe de Morcles en France

La Nappe de Morcles est une entité tectonique qui appartient à l'ensemble des "nappes helvétiques", défini en Suisse au nord-est de la cluse du Rhône en aval de Martigny. Des trois nappes superposées, Wildhorn, Diablerets, Morcles, elle représente la plus basse.


Coupes en rive droite de la vallée du Rhône dans sa traversée du prolongement nord des massifs cristallins externes : en haut une vingtaine de kilomètres au NE de la vallée, au niveau du col du Pillon et du massif des Diablerets ; en bas pratiquement le long de la vallée, aux environs de Saint-Maurice (en aval) et du coude de Martigny (en amont).


Ces nappes sont rangées dans la catégorie des nappes - plis-couchés, et en sont généralement considérées comme un exemple de référence mondiale. Elles sont en effet décrites comme dotées d'un flanc inverse, plus ou moins fortement étiré, et séparées de la nappe sous-jacente par un synclinal plus ou moins pincé.
Dans le cas de la nappe de Morcles l'interprétation admise depuis de nombreuses décennies est que, en rive gauche du Rhône elle repose comme en rive droite sur la couverture autochtone du massif cristallin des Aiguilles Rouges et qu'elle en est séparée par un synclinal couché à coeur de Nummulitique, qui se développe, dans les pentes méridionales du Val d'Illiez, sous les Dents du Midi (qui se rattachent à la nappe). L'anticlinorium couché, affecté de plis parasites multiples, selon le schéma "en feuille de chêne" qu'elle dessine dans ce dernier chaînon est considéré comme la charnière frontale de la nappe.

Une question qui est débattue depuis plusieurs décennies est celle du prolongement de ces nappes en France. En effet, en territoire suisse, dans le revers sud-est du chaînon des Dents du Midi, puis plus au sud dans celui du Buet, le chevauchement de la nappe de Morcles est considéré comme contournant par l'ouest le massif des Aiguilles Rouges et qu'il en sépare le massif du Haut Giffre, rattaché à la nappe.

Coupe transversale au massif du Haut Giffre : schéma d'interprétation "classique" d'après les auteurs suisses (extrait de Debelmas J. et Mascle G. : Les Grandes Structures Géologiques ; Masson 1991 fig. 176).
Noter à gauche de la coupe (ouest) l'absence du synclinal de Bostan sous les Dents du Midi et l'existence supposée d'un long flanc inverse étiré qui est censé réapparaître du côté oriental (droite de la coupe)

En premier lieu il faut observer que, au sud des Dents du Midi, la continuité, de façon "cylindrique", d'un vaste pli couché, doté d'un long flanc inverse étiré, qui constituerait le prolongement de la structure classiquement décrite du côté nord du Rhône, devient difficile à admettre. En effet les plis couchés de ce sommet passent à des plis simplement déversés. En particulier le flanc inverse de l'anticlinal inférieur des Dents du Midi se prolonge par le flanc occidental de l'anticlinal de Bostan qui se montre seulement déversé, moins même que ne l'est le flanc ouest de l'anticlinal du Tuet qui est le pli immédiatement plus oriental sur cette transversale (voir la page "massif de Sixt").

figure plus grande
Coupe géologique à travers la partie septentrionale du massif de Sixt à la latitude du cirque du Fer-à-cheval.
Plis "concentriques", dans le Crétacé - Tertiaire : a.Bo = anticlinal de Bostan ; s.Bo = synclinal de Bostan ; a.T = anticlinal du Tuet ; s.Cr = synclinal du Criou
Plis couchés, "semblables", dans le Jurassique inférieur et moyen : s.BM = synclinal du Bout-du-Monde (le Tithonique de son flanc inverse n'affleure, en France, qu'à l'est de la coupe, dans le fond du Bout-du-Monde) ; a.R = anticlinal du Ruan ; a.C = anticlinal du Cheval Blanc ; a.B = anticlinal du Buet
ØT = chevauchement du Tenneverge ; ØP = chevauchement du Prazon ; ØR = chevauchement du Ruan ; ØSB = chevauchement de Sans Bet ; f.O = faille des Ottans.
A gauche la crête des Dents Blanches est le prolongement structural vers le sud de celle des Dents du Midi (comparer avec la coupe ci-dessus).
A droite observer que, dans le cirque du Fer-à-Cheval, la boutonnière des Pellys montre le socle cristallin garni de Trias et supportant une succession à l'endroit ; la surface de chevauchement de la nappe de Morcles (tirets gras au sommet du socle cristallin) y est purement conjecturale; d'autre part il n'y a aucune trace de couches en succession renversée.


De plus cet anticlinal de Bostan se poursuit plus que vraisemblablement par l'un de ceux du train de plis des Bornes occidentales au sud de la vallée de l'Arve, sans doute par l'anticlinal de Leschaux (voir la page "Cluse de l'Arve"). Or l'analyse de cette succession de plis jusqu'à la bordure occidentale du massif des Bornes indique clairement, notamment à la faveur de la coupe du Borne (voir la page ""), qu'on y observe aucun rebroussement en un long flanc inverse qui puisse faire croire au prolongement de la structure en "nappe - pli couché".

figure plus grande

Carte structurale simplifiée des rapports entre plis de Bornes et du Haut Giffre (extrait simplifié de la carte structurale des Bornes ).
Les failles, les chevauchements et la klippe des Annes ont été supprimés afin de laisser se dégager clairement les correspondances d'un massif à l'autre. Les plis à grand rayon de courbure des Platières et de Platé ne sont pas figurés (pour un inventaire plus complet de ces autres accidents, se reporter à la carte structurale du massif de Platé).
Les coordinations entre plis des deux versants de la vallée de l'Arve sont observées au SE d'Araches et interpolées au NW.


En second lieu le long de la bordure orientale du massif de Sixt on n'observe pas de flanc inverse étiré de la succession des couches plus récentes que le Jurassique moyen au sud de la transversale du lac de Salanfe. Partout la succession attribuée à la nappe est séparée de son autochtone par une surface de charriage recouverte par son Jurassique moyen : les plis effectivement couchés qui affectent ce matériel s'organisent en replis de flanc normal nullement en replis de flanc inverse d'un grand pli couché. De plus il n'y a plus aucune trace du flanc inverse étiré affectant les niveaux plus récents qui est décrit en rive droite du Rhône.

La distinction entre la nappe et son autochtone est soulignée sur cette bordure orientale du massif de Sixt par une très grande différence de leurs successions stratigraphiques ; toutefois on ne peut y mettre en évidence l'existence véritable d'un redoublement :
- dans la nappe la succession est complète, du Jurassique moyen au Crétacé, avec un assez fort développement d'alternances marno-calcaires dans le Jurassique moyen. Mais on n'y observe nulle part du Lias proprement dit même dans la boutonnière du Fer à Cheval où l'érosion atteint le Trias et le socle cristallin ...
- dans l'autochtone, par contre, la série débute par un Trias gréseux, puis dolomitique, bien adhérent au socle cristallin et peu déformé. Mais au dessus, en fait de succession autochtone, seul est présent un gros banc calcaire qui est attribué au Jurassique supérieur (mais pas de Lias ni, non plus, de Jurassique moyen) : c'est à lui seul que se résumerait le flanc inverse de la nappe .

Un point totalement énigmatique est en outre constitué par les affleurements du "Rocher Blanc" de Pormenaz (voir la page "Diosaz") qui seraient daté du Crétacé supérieur et reposeraient directement sur le houiller ...

Enfin au SW de la vallée de l'Arve, le Trias adhérent au socle est par contre visible dans la vallée de l'Arly et au sud de Megève. Sous le Mont Joly il est recouvert en succession normale par une série stratigraphique comportant un Lias déjà épais (dont la base est datée de l'Hettangien, en plusieurs points). Si l'on peut en certains points (environs de Megève) envisager un déplacement de cette succession par décollement au niveau des gypses triasiques, rien, nulle part, n'autorise à imaginer que le charriage sur une série réduite s'y poursuive.

Dans la conception classique le devenir du charriage de la nappe de Morcles vers le sud pose donc problème. Diverses solutions ont été proposées, aucune complètement satisfaisante, la plus mauvaise consistant à vouloir prolonger les nappes jusqu'au delà de la limite méridionale des Bornes en leur attribuant, pour surfaces de chevauchement, divers accidents mineurs (dont le caractère chevauchant lui même est parfois plus que discutable).

Deux points me paraissent essentiels à prendre en considération dans la recherche d'une solution plausible :

1 - Le fait que la charnière synclinale séparant la nappe de Morcles de son autochtone, au niveau du Val d'Illiez, est le prolongement nord-oriental du synclinal de Solaison, donc d'un pli plus occidental que la dépression de Thônes parmi ceux du massif des Bornes. Cela exclut toutes les interprétations tendant à faire passer la limite frontale de la nappe plus à l'est (et notamment celles qui lui font emprunter la dépression de Thônes).
On serait donc tenté de connecter le charriage avec le chevauchement de la Fillière, qui a été mis en évidence depuis. Mais cet accident n'a d'abord aucun caractère de flanc inverse étiré et passe sous l'anticlinal encore plus externe du Parmelan. De plus, et surtout, il est d'âge nummulitique, car antérieur aux plis affectant la couverture rattachée à la nappe de Morcles.
D'autre part, comme l'avaient déjà montré J. DEBELMAS et J.P. USELLE dès 1966, on passe du pli couché composite de la coupe du Rhône aux plis seulement déversés du massif des Bornes, par une sorte d'atténuation du déversement (au moins au niveau de l'Urgonien) et donc du raccourcissement de la couverture. Ceci est confirmé par l'étude des accidents chevauchants du flanc nord-ouest de l'anticlinal du Bargy, qui ne peuvent en aucune manière prétendre au statut de chevauchement majeur susceptible de prolonger celui de la nappe de Morcles (voir les pages Cluses et Jallouvre).
Il faut ajouter à cela le fait les plis des Bornes se prolongent vers l'est en se dirigeant, par dessus et en travers de la ligne faîtière des Aiguilles Rouges, vers l'intérieur du "synclinal" de Chamonix, en territoire suisse : ils se prolongent donc dans des portions plus internes des nappes helvétiques. C'est-à-dire que, outre la nappe de Morcles, les autres nappes helvétiques subissent aussi, sans doute, un amortissement progressif du charriage, du nord-est vers le sud-ouest, pour se transformer en un train de plis seulement déversés que l'on observe dans les massifs subalpins septentrionaux et dans la couverture des massifs cristallins externes.

2 - Le fait que la série réduite adhérente considérée comme l'autochtone de la nappe au revers oriental du massif du Haut-Giffre ne s'étend pas au sud des Aiguilles Rouges, dans la couverture des massifs cristallins externes français, au sud-ouest du hiatus d'affleurements de la vallée de l'Arve. En effet, au delà du grave hiatus d'observations de la vallée de l'Arve, le niveau des calcaires massifs clairs, attribués au Malm, qui la caractérise en reposant directement sur les dolomies triasiques des Aiguilles Rouges, y fait place à des couches du Lias dont l'épaisseur, d'abord réduite, s'accroît progressivement, depuis Megève vers le sud en direction d'Albertville. Ainsi la succession Jurassique moyen - Nummulitique des Aravis (prolongement évident de celle du massif du Haut-Giffre et donc de la nappe de Morcles) repose là sur le Trias d'une façon apparemment stratigraphique, comme, plus au sud encore, celle des massifs subalpins plus méridionaux dans les collines bordières de la chaîne de Belledonne.

Il est d'autre part remarquable que, sur le Trias de la butte témoin de l'Aiguille du Belvédère au cœur du massif des Aiguilles Rouges ces calcaires "du Malm" soient absents : on y observe au contraire le repos direct, sur ce Trias, d'alternances marno-calcaires attribués au Bajocien et dont tous les auteurs admettent qu'ils sont là en position stratigraphique (pourtant leur situation n'est guère différente de celle des affleurements de même âge qui sont supposés charriés à la marge orientale du massif de Sixt, si ce n'est qu'ils ne sont pas séparés su Trias par le banc de calcaires marbreux attribué au Malm ...).

 Cela peut s'interpréter de deux façons :

- La première, tectonique, adoptée de façon plus ou moins implicite par la plupart des auteurs (et par la feuille Annecy-Ugine), est de considérer que le chevauchement de la nappe de Morcles se poursuit au sud de l'Arve, bien qu'ayant perdu son "marqueur" des calcaires du Malm comme représentant de l'autochtone post triasique. Sa surface de charriage séparerait alors le Lias de la vallée de l'Arly, supposé charrié, du Trias autochtone plaqué sur le socle cristallin, ceci en dépit d'ailleurs de l'accordance manifeste de ces couches.

Mais ce faisant on est inéluctablement amené à considérer que la couverture occidentale de la chaîne de Belledonne est charriée par rapport à son socle, et que les massifs subalpins septentrionaux représentent le prolongement de la nappe de Morcles. C'est là une conclusion qui paraît tout de même très difficile à admettre car on ne voit guère où l'on devrait placer la limite d'un tel charriage et, par exemple, y inclure le Vercors ou non ! ...

Par ailleurs, au plan même de la logique tectonique, il est tout-à-fait paradoxal de considérer que ce soit un mouvement compressif qui ait produit une ablation tectonique d'une partie de la succession. En effet il aurait normalement dû occasionner le redoublement des couches qu'il est censé avoir tranché et déplacé en chevauchement. La réduction, que l'on observe, de la base de la succession autochtone devrait donc, si elle est d'origine tectonique, résulter d'un abaissement extensif de la couverture par rapport à son socle (c'est-à-dire d'un énorme tassement au flanc NW de la chaîne de Belledonne).

- La seconde, stratigraphique, consiste à considérer que les calcaires "du Malm" du pourtour occidental des Aiguilles Rouges ne seraient pas d'âge Jurassique supérieur, mais représenteraient tout simplement un faciès particulier (de haut fond) du Lias : ils seraient comparables à divers faciès similaires, tel le marbre de Villette de Tarentaise ou, mieux le marbre clair de l'Eychauda qui s'intercale entre Trias et "schistes jurassiques" (Aalénien - Terres Noires) dans l'autochtone du massif du Pelvoux oriental.

Cette hypothèse fait table rase de façon iconoclaste de toutes les données retenues depuis des décennies concernant l'âge de ces calcaires et notamment les plus récentes, relatives aux très probables Calpionellidés qui y ont été observés (S.Ayrton 1972) : elle devrait évidemment être étayée par une complète révision des données paléontologiques et de celles, cartographiques, concernant les rapports entre couverture autochtone et nappe dans le secteur clé du revers oriental de la Tour Sallière (car c'est là que les calcaires attribués au Malm de la couverture des Aiguilles Rouges sont censés passer en continuité à ceux, datés de la coupe du Rhône à Saint-Maurice).

Pourtant la négation de l'existence d'un contact anormal de chevauchement au pourtour occidental des Aiguilles Rouges résoudrait tous les problèmes relatifs au prolongement méridional de la nappe de Morcles. D'un point de vue tectonique elle s'accorde avec une conception selon laquelle sa succession stratigraphique se serait déplacée par rapport au socle cristallin par le jeu d'un cisaillement tangentiel progressif (sans discontinuité) : or on observe en fait tous les indices d'un tel type de déformation dans la cascade de plis couchés qui affecte la partie inférieure, jurassique, de cette succession et dans l'accordance stratigraphique globale que ses termes présentent vis-à-vis de son soubassement (absence d'indice d'un flanc inverse étiré, que supposerait la rupture de ce dernier).

En définitive le problème me paraît donc impossible à résoudre sans de nouveaux examens des données, notamment sur le terrain (ce qui n'est plus à la portée de l'auteur de "geol-alp"...).


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