2 – Il y a 340 Ma… Une chaîne de montagnes s’élève….

La chaîne de montagnes hercynienne s’élève, il y a 340 Ma – Sous les chevauchements, le schiste se forme et se déforme

À partir de 450 Ma, l’océan se ferme

À partir de 450 millions d’années, l’océan sud-armoricain qui sépare la Bretagne et le sud de la France se referme progressivement. Vers 380 millions d’années, l’océan est fermé et les plaques continentales entrent en collision et se chevauchent l’une sur l’autre. Les sédiments qui reposaient au fond de l’océan  se retrouvent enfouis à 15 kilomètres de profondeur, chevauchés par une nappe qui vient du nord et se déplace vers le sud.

La chaîne de montagnes hercynienne s’élève

Ainsi se créée une chaîne de montagnes dont les sommets ont pu dépasser 8000 m d’altitude comme en Himalaya ! En effet, certaines roches montrent des traces d’érosion glaciaire bien que les Cévennes soient localisées sous l’équateur à cette époque. Or la présence de glaciers sous des climats équatoriaux n’est possible qu’à très hautes altitudes.

Le schiste se forme

Pendant que les reliefs s’élèvent en surface, les schistes se forment en profondeur. Les sédiments marins se retrouvent à 15 kilomètres sous terre, sous de fortes pressions, cinq kilobars (à titre de comparaison, la pression atmosphérique est proche de 1 bar) et sous des températures proches de 500 °C. Sous ces nouvelles conditions, les minéraux ne sont plus stables et les éléments chimiques qui constituaient les argiles se recomposent pour former de nouveaux minéraux, les micas. Ces derniers sont des minéraux en feuillets qui cristallisent tous dans le même sens, formant un feuilletage appelé schistosité. Les quartz et les feldspaths quand à eux, sont aplatis, soulignant cette schistosité. Cette transformation s’appelle « métamorphisme », elle concerne toute la région et s’est réalisée il y a 340 millions d’années.

Les schistes se déforment

Une fois les schistes formés, ils continuent à être compressés et vont eux-mêmes se chevaucher, les uns sur les autres. Ces zones de chevauchement dans les schistes sont très caractéristiques. Elles peuvent atteindre une centaine de mètres d’épaisseur et se poursuivent dans toute la région. Elles contiennent de nombreux amas de quartz blanc plissés et étirés et des schistes très déformés.

Coupe des schistes des Cévennes qui montre la géométrie des séries dégagées par l’érosion. Vert clair: micaschistes quartzeux, vert foncé: micaschistes noirs, jaune: quartzite, orange: orthogneiss. 

Dans le schiste, les chevauchements se font selon une géométrie appelée « duplex ». Un premier chevauchement se forme, puis un deuxième plus en avant, puis un troisième et ainsi de suite.

Comment se forment les amas de quartz ? 

Les amas de quartz se forment il y a 340 millions d’années dans ces zones de schistes très déformés. Sous la contrainte, le quartz présent dans le schiste est dissous, puis il recristallise sous forme de quartz pur dans des fentes souvent parallèles à la schistosité. Ce processus s’appelle la dissolution-cristallisation. Puis ces amas sont eux mêmes déformés, plissés et étirés.