ANDES et ALTIPLANO

 

07/05/04

 

La chaîne des Andes est associée à la subduction du plancher océanique pacifique (plaque de Nazca) sous le continent sud américain. Cette subduction concerne tout le pourtour W des deux continents américains, depuis la Patagonie jusqu’à l’Alaska hormis le sud de l’Amérique du N (de l’Amérique centrale jusqu’au massif des Cascades) où la subduction se transforme en une faille coulissante dextre. 

 


  

 

En Amérique du S, on ne retrouve pas le schéma classique d’une chaîne montagne volcanique associée à la subduction mais deux chaînes (cordillères) la plus occidentale étant bien volcanique séparées par un haut plateau l’Altiplano. Cette zone est repartie entre le N du Chili et le S de la Bolivie. La cordillère occidentale ne présente que de petites structures de compression locale alors que la cordillère orientale présente des plis et des chevauchements importants témoins de forte compression correspondant à un fort raccourcissement.


Ce raccourcissement n’est pas associé à la subduction car trop éloigné vers l’E. Cette chaîne orientale est intracontinentale.

 

   L’Amérique du S est prise entre la subduction de la plaque de Nazca à l’W (la plaque avance de 8cm/an) et la poussée de l’ouverture de l’Atlantique de l’autre coté (2cm/an sans subduction). Ceci entraîne le plissement de la chaîne orientale avec l’enfoncement du bouclier brésilien sous celle-ci et la flexure à l’W de cette chaîne.

 


 

VOLCANISME ANDIN.

 

Les sommets de volcans de la cordillère occidentale culminent à 6000m, le volcanisme proprement dit est responsable de 3000m, la subduction n’est pas responsable des 3000m restants car il n’y a pas de compression suffisante dans cette zone, il y a donc un autre phénomène qui intervient.


 

En outre, le volcanisme récent concerne la Patagonie, le N du Chili et le S de la Bolivie et le N du Venezuela mais il n’est pas continu. Ce volcanisme est la conséquence de l’enfoncement de la plaque océanique chargée en eau et en bore (qui agit en plus de l’eau comme un flux favorisant la fusion des roches).


 

En Italie, il y a de la géothermie à Larderello, l’eau chaude est chargée en borate (borax). Francois Larderel (1789-1858) est un ingénieur français immigré en Toscane (en Italie dans la ville qui porte actuellement le nom de Larderello ). Il met au point en 1818 la technique du "lagoni" un couvert permettant de recueillir la vapeur et de la faire sortir à une pression suffisante pour alimenter les chaudières d'évaporation et pomper les eaux boriquées. Il y a du bore dans de nombreux feldspaths.

 

L’eau de l’océan transforme les pyroxènes du plancher océanique en amphiboles, les péridotites se serpentinisent. Vers 80km de profondeur, les sédiments, les amphiboles et les serpentinites relarguent leur eau et leur bore ce qui provoque la fusion partielle et l’apparition de magma qui remonte. En traversant la croûte continentale, le magma se contamine et il devient calco-alcalin. Une forte différentiation se fait dans la chambre magmatique en donnant les laves andésitiques ou trachytiques riches en eau. Comme ces laves sont acides (riches en silice) elles sont plus difficiles à expulser, la pression est plus forte, nous sommes en présence de volcans gris explosifs pouvant même donner des nuées ardentes. Pour mémoire, un volcan de subduction commence par être tholéïtique puis calco-alcalin pendant toute la phase principale de la subduction et lorsque celle ci touche à sa fin, que le système est en voie de se bloquer, il devint plus riche en potassium (il devient shoshonitique).

 

 

MARGE CONTINENTALE EN EROSION.

 


Dans ce processus, le rivage se déplace lentement vers l’E car la marge continentale est en érosion. Au fur et à mesure qu’elle s’enfonce la plaque océanique érode par en dessous la marge continentale.

 

En faisant le bilan sur 27Ma, l’ouverture de l’Atlantique a provoqué l’avancée de 540 km du bouclier brésilien, l’érosion de la marge est estimé à 284km et la fosse de subduction pacifique s’est déplacée de 55km vers l’W. Le raccourcissement au niveau de la cordillère orientale est donc de plus de 200km. Voir schéma ci dessous.

 

Scénario de création de ces deux cordillères andines.

 

 

   Au fur et à mesure de l’avancée de la subduction et de l’érosion de la marge, les remontées magmatiques se déplacent vers l’E.

 

Lorsque la pente de plongée de la plaque subduite diminue le système tend à se ralentir de plus en plus. Des lambeaux sont arrachés à la marge continentale par la plaque subduite, ces lambeaux sont entraînés avec celle ci et il viennent se plaquer sous la croûte continentale. Les failles sur la marge sont essentiellement normales ce qui montre l’absence de compression.

 

 

   Cette érosion a deux conséquences, la marge amincie s’enfonce et recule d’une part, les lambeaux qui s’accumulent sur la croûte continentale (sous plaquage) créent une surépaisseur qui devient la racine d’une chaîne de montagnes (la réaction isostatique).

 

   Deux zones se soulèvement simultanément : les cordillères occidentale et orientale avec le bassin les séparant. Ce bassin reçoit tous les produits d’érosion des deux cordillères mais il n’y a pas de subsidence comme c’est le cas habituellement car le sous plaquage crée une racine : la surface de ce bassin s’élève progressivement jusqu’à donner l’altiplano actuel dont l’altitude moyenne est de plus de 3500m.

 

La cordillère orientale présente une structure à double déversement avec des sommets élevés (Ancohuma 7114m) formés d’écailles du paléozoïque.

 

 

SALARS et MINES.

 

            Cette région est très riche en gisements de cuivre, d’or, d’argent, de molybdène. Ceci est due à l’hydrothermalisme associé à la subduction. Les minéraux sont apportés depuis le primaire par le plancher océanique, lors de la subduction, les sels solubles à P et T élevés sont entraînés par l’eau qui est rejetée lors de la subduction et ils précipitent dans la croûte continentale au dessus. Il y a au Chili la plus grande mine de cuivre à ciel ouvert à Escondida, les pits descendent jusqu’à plus de 900m de profondeur : le minerai est pauvre : quelques pourcents mais des masses considérables sont disponibles.

 

            Les Salar sont de grands lacs salés dans l’Altiplano. Les torrents et rivières ont entraînés des sels lors de l’érosion mais comme ils ne peuvent pas sortir de l’altiplano, ils ont formé de grands lacs. Les sels s’accumulent progressivement, comme le climat est très sec, l’eau s’évapore et le sel se dépose : le calcaire d’abord, puis le gypse et l’halite. Le niveau d’eau de ces lacs baisse, des corniches à stromatolites marque les anciens niveaux stabilisés.

 

            Les Salar d’Uyuni a une superficie de 12 500 km², il est le plus vaste désert de sel du monde. Dans ce Salar le sel a 10m d’épaisseur : 15cm environ de sel solide en surface et en dessous une saumure très concentrée.

  

 

 

 

schémas et figures non replacées dans le texte :

 

 

 

  

              

En décembre 2005 Thierry a organisé un voyage dans les Andes -Chili et Bolivie certains d'entre nous étaient de la partie et nous ont rapportés quelques photos

Lien vers la galerie de photos du "voyage dans les Andes"

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