Tectonique de la Chartreuse :

La Chartreuse occidentale


Traits essentiels :

La Chartreuse occidentale est bordée du côté ouest par la dépression de Saint-Laurent-du-Pont et des Échelles, creusée dans les grès et conglomérats molassiques du synclinal de Voreppe. Elle en est délimitée par la Faille de Voreppe, importante faille de chevauchement (= chevauchement de la Chartreuse occidentale) qui remonte les terrains jurassiques du versant ouest de la Grande Sure (Aiguille de Chalais) et les a fait s'avancer sur le contenu miocène du synclinal de Voreppe.


La Chartreuse occidentale en rive septentrionale de la cluse de l'Isère
vue du sud-ouest, depuis le sommet de la Buffe
f.R = faille (décrochement) du Ratz ; s.V = synclinal de Voreppe ; Ø1 = chevauchement de la Chartreuse occidentale ( = faille de Voreppe) ; a.E = anticlinal des Égaux (crochon* du chevauchement = anticlinal chartreux occidental) ; a.Ch = anticlinal (transverse) de Charminelle ; f.MSM = faille de Mont-Saint-Martin.


Cette disposition, bien visible en rive droite de la trouée de l'Isère est également mise en évidence, avec un dessin remarquablement similaire, par le Guiers Mort dans les gorges de Fourvoirie (La Pérelle).

image sensible au survol et au clic

La partie septentrionale de la Chartreuse occidentale vue du sud, depuis le sommet de la Petite Vache.
Ø1 = chevauchement de la occidentale ( = faille de Voreppe) ; a.É. = anticlinal des Égaux (crochon* du chevauchement de la Chartreuse occidentale) ; s.C = synclinal de Couz ; a.M = anticlinal médian ; d.C = décrochement de Corde.
On a indiqué d'une ligne de tirets rouges les deux secteurs où la voûte des anticlinaux sont tranchés par l'ancienne surface d'aplanissement.
NB. : Contrairement aux apparences l'anticlinal de Fourvoirie n'est pas le prolongement septentrional de celui de Charminelle, du cliché précédent (voir plus loin dans cette page).


Cette vaste aire, qui correspond donc à la lèvre orientale, surélevée, du chevauchement de Voreppe, se rétrécit à zéro au nord aux abords de Saint-Jean-de-Couz. Depuis ce point, elle accroît régulièrement sa largeur du nord vers le sud, où elle est tranchée par la cluse de l'Isère en occupant plus de la moitié de la longueur du cours de cette dernière.

Cette naissance septentrionale du chevauchement de la Chartreuse occidentale, puis l'accroissement de son rejet du nord vers le sud, est une observation importante. En effet elle témoigne clairement d'un pivotement de sens horaire  de cette partie du massif par rapport à sa bordure occidentale, c'est-à-dire le sillon molassique péri-alpin et les chaînons les plus méridionaux du Jura : voir à ce sujet la page "Chartreuse : voisinage".

Les couches de la Chartreuse occidentale plongent presque partout vers l'est, avec un pendage faible à modéré, jusqu'au moment où elles s'incorporent au flanc ouest du synclinal (à coeur molassique) de Proveysieux - Les Égaux et voient alors ce pendage s'accroître par une flexure antiforme ("flexure de Génieux"). Sur ce vaste panneau rocheux quasi monoclinal* l'érosion a créé un dispositif de relief conforme*, constitué, le plus souvent, de vastes dalles d'Urgonien ou de calcaires du Fontanil, qui sont très disséquées en redents et en saillants en raison de la faible inclinaison des couches.

Le rebord occidental de ce vaste panneau rocheux, où il est sectionné par la faille de Voreppe, n'est par contre observable que suivant une bande étroite qui constitue le rebord occidental du massif chartreux. Sa portion chevauchante y est en général largement entaillée par l'érosion, ce qui est notamment le cas sur la transversale de la cluse de l'Isère (cf cliché plus haut dans cette page). Cependant les deux coupes naturelles des rives du Guiers Mort et du Guiers Vif en donnent des coupes assez bien observables :

- dans la coupe du Guiers Mort (voir le cliché ci-dessus) le Tithonique chevauchant dessine un ample pli, l'anticlinal de Fourvoirie, qui est très ouvert et de forme arrondie (dans les niveaux plus élevés de la succession stratigraphique sa voûte est complètement érodée mais ne saurait avoir été d'une forme plus anguleuse). C'est le flanc ouest de ce pli qui est débité par le système de failles du chevauchement de Voreppe, précisément dans les gorges de Fourvoirie ;

- dans les gorges du Guiers Vif (au nord de Berland) l'Urgonien dessine l'anticlinal des Égaux, qui est au contraire un pli nettement déjeté vers l'ouest et à charnière anguleuse (constituant un exemple typique de pli "en genou"). Il se raccorde sans discontinuité, au nord du Guiers, avec le synclinal de Couz (prolongement septentrional la partie orientale de celui de Voreppe) . Il n'est rompu par la faille de Voreppe qu'en rive sud de la rivière, le cours de cette dernière marquant le point à partir duquel le rejet de cette faille s'accroît vers le sud.

Ces deux coupes montrent donc l'une et l'autre que la marge ouest de la dalle chevauchante dessine une charnière anticlinale. Ce fait a d'abord amené à penser, fallacieusement, que la Chartreuse occidentale était formée par un seul grand anticlinal, d'axe parallèle à la bordure occidentale du massif.
C'est pourtant là une simplification très abusive (même si elle est parfois conservée dans des exposés très généraux ou datant de plusieurs dizaines d'années). En effet, outre que ces deux charnières sont de forme très dissemblables, il s'est avéré, au terme d'une analyse plus rigoureuse et plus exhaustive, qu'elles n'appartiennent pas à un même pli, mais à des structures d'âge différent qui interfèrent les unes avec les autres
(voir plus loin dans cette page).

En d'autres termes la Chartreuse occidentale n'est pas un vaste anticlinal rompu en pli-faille, mais un large panneau rocheux peu déformé compris entre anticlinal "médian" et chevauchement de Voreppe. Ce chevauchement est notamment indépendant des ondulations, obliques au front du chevauchement, qui affectent ce domaine. Il a essentiellement surhaussé la marge orientale du sillon miocène péri-alpin : cela s'est d'abord produit par un froncement de cette marge, ce qui a créé le synclinal de Voreppe ; le rebroussement du flanc oriental de ce pli, puis sa rupture en chevauchement au sud de l'actuel Guiers Vif, ont ensuite permis le pivotement horaire d'ensemble du panneau rocheux de la Chartreuse occidentale.

Un autre caractère de ce domaine, qu'il partage avec les plis du Jura méridional, est le fait que l'on ne trouve, sous la transgression miocène, ni Sénonien ni même d'Urgonien supérieur à la voûte des anticlinaux (là ou cette dernière est conservée, par exemple au nord du Guiers Vif). Au contraire ces terrains sont présents, sous le Miocène (et souvent sous des dépôts nummulitiques), dans les synclinaux qui les bordent. Ceci signifie que le plissement de la Chartreuse occidentale, au même titre que celui du Jura, avait été déjà fortement ébauché dès l'Oligocène.


même figure, plus grande

L'anticlinal de Fourvoirie, formé puis érodé avant le dépôt des molasses du Miocène (M), a été rompu après le Miocène par le chevauchement de la faille de Voreppe. Ces deux accidents ne sont pas de formation simultanée (ce n'est pas un "pli-faille") mais échelonnée dans le temps.

Une dernière particularité notable de la Chartreuse occidentale est que les calcaires du Fontanil jouent ici un rôle géomorphologique plus saillant qu'ailleurs.
Ceci est d'abord dû à la proximité du domaine jurassien qui, par ses apports calcaires bioclastiques, accroît ici l'épaisseur de cette formation (elle atteint un puissance largement comparable à celle de la falaise urgonienne). Cette proximité est également cause d'une plus grande richesse en niveaux calcaires massifs, dont certains ont des faciès très analogues à ceux de l'Urgonien. Ce sont de tels niveaux qui constituent notamment le sommet de la Grande Sure.
A ceci s'ajoute d'autre part le fait que ces couches du Berriasien - Valanginien ont été très tôt dénudées par une ablation précoce de la voûte urgonienne de l'anticlinal, ce qui les a amené, compte tenu de leurs caractères lithologiques, à jouer le rôle de niveau résistant principal.

Autres plis :

Dans le détail (comme évoqué plus haut) la Chartreuse occidentale se révèle sensiblement moins simple que ne laisserait supposer l'examen des seules coupes majeures des deux Guiers et de l'Isère. En effet on y découvre plusieurs sortes d'ondulations secondaires qui font que cet élément structural est très composite (son interprétation ne peut, de ce fait, se résumer à la simple formation d'un pli rompu par chevauchement).

image sensible au survol et au clic

L'extrémité septentrionale du chaînon de la Grande Sure et la vallée du Guiers Mort, vus du nord, depuis les Rochers d'Arpison.
f.a.G = flexure anticlinale de Génieux ; f.s.V = flexure synclinale de la Petite Vache ; a.F = anticlinal de Fourvoirie (pli principal de la Chartreuse occidentale à cette latitude) ; a.E = anticlinal des Égaux.
Ø1 = chevauchement de la Chartreuse occidentale (= "faille de Voreppe") et sa cassure satellite Ø' (cf. coupe de Fourvoirie) ; ', " = chevauchements mineurs des basses pentes de Curière (nord-ouest du pont de l'Orcière), qui redoublent le Tithonique en fond de vallée (c'est sans doute à l'amortissement* vers le haut de ces chevauchements, au sein des marno-calcaires berriasiens qu'est due la formation de la flexure anticlinale de Génieux.

La gorge de Fourvoirie est creusée par la Guiers Mort à l'endroit où le trans-anticlinal de Fourvoirie interfère avec celui, plus méridien et en genou, des Égaux. Cela a pour effet de déformer sa charnière qui se rétrécit et dont le flanc ouest, avant d'être tranché par la faille de Voreppe, bascule presque jusqu'à la verticale (comparer avec le cliché de la rive droite, ci-dessus),


En fait on est amené à y distinguer trois sortes de plis qui interfèrent entre eux (il est d'ailleurs difficile de dire lesquels sont majeurs ou secondaires par rapport aux autres) :


1- Un anticlinal occidental bordier en forme de genou brutalement déjeté vers l'ouest (dont la présencele terme d'anticlinal de la Chartreuse occidentale) . Bien que largement interrompu par des hiatus d'érosion, on retrouve sa trace presque tout au long du tracé du chevauchement de Voreppe lorsque l'érosion n'a pas trop amputé le rebord ouest de la tranche rocheuse chevauchante. C'est le cas au nord du Guiers Vif, où il est représenté par l'anticlinal des Égaux, et à la latitude de la Grande Sure, par l'anticlinal de Chorolant, bien visible dans les gorges de Chorolant
(page Charmilles) et dans celle de l'Hérétang (page Trois-Fontaines).
Sa forme, l'orientation (N45) de son axe (comparable à celle de la surface du chevauchement) et enfin le fait que le chevauchement s'amortisse vers le nord dans ce pli, incitent à y voir un crochon* créé par le jeu du chevauchement de Voreppe.
(voir aussi la page "Voreppe").

2 - Plusieurs ondulations obliques, disposées en échelons, qui traversent en biais, chacune du sud-ouest vers le nord-est, la bande d'affleurement de la Chartreuse occidentale.
Il s'agit d'une succession plis très ouverts, avec des charnières amples et arrondies, qui ont des directions axiales proches de N70 et dont la flèche s'atténue d'ouest en est (ils s'amortissent aux confins des limites avec la Chartreuse médiane).
Ces plis trans-axiaux sont, du sud au nord, le trans-anticlinal de Charminelle, le trans-synclinal de la Grande Sure le trans-anticlinal de Fourvoirie, le trans-synclinal de La Ruchère et, pour terminer, un trans-anticlinal de Corbel et un trans-synclinal de Saint-Christophe-la-Grotte (à dire vrai moins bien définis que les précédents).

En plusieurs points (notamment aux Rochers de Chalves et aux Rochers d'Arpison) la voûte de ces anticlinaux trans-axiaux s'avère en outre avoir été tranchée par l'ancienne surface d'aplanissement plio-quaternaire, ce qui porterait à leur attribuer un âge de formation antérieur à celui du chevauchement de Voreppe.

On peut d'autre part envisager que ces plis obliques soient liés aux décrochements car ils en ont à peu près l'orientation : peut-être traduisent-ils un amortissement de ces cassures dans la partie haute de la succession stratigraphique. A cet égard il est remarquable que l'anticlinal de Charminelle semble affecter aussi la surface du chevauchement de Voreppe, comme si celle-ci s'était tordue sous l'effet du rejet vertical induit dans le soubassement du chevauchement par le jeu décrochant de la faille du Ratz (voir la page "Voreppe").

Il est en définitive assez vraisemblable qu'ils soient un effet du pivotement en sens horaire, d'ailleurs associé à ces décrochements, qui affecte la Chartreuse occidentale (voir les schémas explicatifs) : dans ce contexte on peut en effet y voir un froissement occasionné par le raccourcissement, croissant d'est en ouest, imposé au bord ouest de cette bande de terrain, rendu concave par sa torsion (équivalent du raccourcissement à l'intrados d'un banc dans un pli).

(On trouvera d'autres développements sur ce sujet dans la publication168)

Carte schématique des plis de la Chartreuse occidentale
Les plis "trans-axiaux" sont figurés par des alignements de ronds blancs ("ts" = trans-synclinaux) ou blancs à cœur noir ("ta" = trans-anticlinaux).

figure de taille normale (nouvelle fenêtre)

 

3 - Des ondulations du flanc oriental de la dalle chevauchante :
L'Urgonien et les calcaires du Fontanil du flanc est de la Chartreuse occidentale présentent deux ondulations d'orientation parallèle à l'axe d'ensemble de la structure, qui sont pratiquement "monoclinales" (c'est à dire qu'elles ne modifient que la valeur et non le sens du pendage).
Elles se développent surtout au sud du Guiers Mort, dans le versant oriental du chaînon de la Grande Sure. La plus occidentale ("flexure de la Petite Vache") est de forme synclinale ; elle passe dans le versant est de la crête de la Grande et de la Petite Vache. La plus orientale ("flexure de Génieux") est de forme anticlinale ; elle passe dans la partie basse de la Forêt de Génieux et des Rochers des Agneaux.

image sensible au survol et au clic

Le revers oriental de la Chartreuse occidentale au sud du Guiers Mort, vu du NE d'avion.
a.M
= anticlinal médian ; Ø2 = chevauchement de la Chartreuse médiane ; s.P = synclinal de Proveysieux ; fa.G = flexure anticlinale de Génieux ; fs.V = flexure synclinale de La Vache.


L'enchaînement de ces deux ondulations correspond peut-être à l'amortissement vers le haut du système de petites failles inverses observables, en rive gauche du Guiers Mort, au niveau de la limite entre Tithonique et Berriasien.


(figure plus grande)

Structure de la Chartreuse occidentale à la latitude de la Grande Sure
Pour plus de détails et pour les explications qu'appelle cette coupe, voir le fascicule n°1S
voir aussi deux autres coupes plus méridionales et 4 coupes plus septentrionales, de la Chartreuse occidentale.

Failles :

Les failles de décrochement NE-SW de ce secteur n'ont ici que que des rejets modestes. Elles se connectent à la faille de Voreppe et ne traversent pas au delà (voir les pages Ruchère et Fourvoirie).

On y trouve d'autre part diverses failles N-S :

La faille de Mont-Saint-Martin, que l'on suit depuis la vallée de l'Isère jusque dans les pentes occidentales de Rochers de Lorzier est une faille de chevauchement qui prolonge la faille de Sassenage, spectaculairement visible sur l'autre rive de la vallée. Il semble qu'il s'agissait à l'origine d'une faille extensive qui a été basculée et déformée lors du plissement (voir la page "Roize").

La faille du Cul de Lampe est une faille extensive, orientée N40°E, qui passe dans le versant ouest de la Grande Sure en longeant le pied de ses falaise sommitales (voir la page "Grande Sure").
Comme elle se termine là où disparaît la précédente on pourrait se demander si elle n'en représente pas le prolongement septentrional, mais ces deux cassures ont des rejets de sens opposé (compartiment oriental abaissé pour celle du Cul de Lampe et soulevé pour celle de Mont-Saint-Martin).

Connexions avec les autres massifs :

Vers le sud, la zone occidentale de la Chartreuse se poursuit, au delà de la Cluse de l'Isère, par les montagnes de Lans et Méaudre, c'est à dire par une large partie du Vercors septentrional (duquel elle se rapproche d'ailleurs aussi par son relief).

Vers le nord elle se rétrécit au contraire progressivement, à la fois par l'enfoncement de la voûte urgonienne de l'anticlinal des Égaux sous la molasse miocène et par une atténuation progressive de ce pli, ce qui aboutit à sa terminaison en pointe, aux abords de Saint-Thibaud-de-Couz.

voir les connexions avec le Jura sur la photo d'ensemble et à la page spécialement consacrée aux rapports de la Chartreuse avec les massifs avoisinants

 


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Chartreuse médiane
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