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Le géoparc UNESCO Sesia Val Grande, dans le Piémont, allie une géologie spectaculaire d’importance internationale, une grande biodiversité et la culture humaine.
Le supervolcan
Un cas unique au monde
Au cœur des Alpes occidentales se trouve le fossile d’un supervolcan qui dévoile ses parties les plus profondes. Il y a environ 300 millions d’années, alors que la Terre ne comptait qu’un seul continent appelé la Pangée, un volcan est entré en éruption, projetant une immense quantité de matière et libérant une énergie équivalente à 250 bombes atomiques.
Il y a entre 60 et 30 millions d’années, les mêmes processus qui ont formé les Alpes ont soulevé et fait pivoter la partie de la croûte terrestre où se trouvait le volcan qui avait explosé, mettant ainsi à nu son système d’alimentation, jusqu’à environ 30 km de profondeur: il s’agit d’un cas unique au monde !
On peut observer des traces de sa présence dans une zone qui s’étend de la Valsesia à la Valsessera, jusqu’aux rives du lac Majeur.
Une découverte importante
Entre la Valsesia et la Valsessera, dans les Alpes occidentales, un supervolcan fossile unique en son genre a été découvert. Les recherches ont été menées par Silvano Sinigoi, professeur de pétrographie à l’université de Trieste, et par James Quick, vice-recteur de la Southern Methodist University de Dallas. Le professeur Silvano Sinigoi, élève du géologue Giorgio Rivalenti, professeur de pétrologie et de pétrographie à l’université de Modène (un pionnier dans la compréhension de la géologie de la Valsesia), étudie la géologie du territoire de la Valsesia depuis 1979 (poursuivant les travaux du professeur Rivalenti) et sa collaboration avec le professeur James Quick remonte aux années 1980.
En 2009, après la publication de la première étude complète sur le sujet dans la revue scientifique internationale « Geology », la nouvelle a immédiatement fait le tour du monde, relayée par la presse nationale, sur Internet et à la télévision. Le 2 octobre 2009, le professeur Sinigoi a présenté les résultats de ses recherches lors d’une conférence au théâtre Pro Loco de Borgosesia.
On savait déjà depuis plus d’un siècle que des roches volcaniques affleuraient dans la basse Valsesia, tout comme on savait depuis longtemps que, dans la région de Balmuccia, émergeaient des couches très profondes de la Terre (péridotites du manteau) et que, dans l’ensemble, les roches affleurant le long de la Valsesia, entre Balmuccia et Gattinara, constituent une coupe transversale de la croûte terrestre.
La nouveauté importante a été de démontrer, grâce aux techniques géochronologiques modernes, que les roches magmatiques intrusives de cette section crustale et les roches volcaniques affleurant entre Borgosesia et la plaine du Pô appartenaient à un seul et même système magmatique actif il y a entre 290 et 280 millions d’années et désormais fossilisé.
Mélange de magmas dans le complexe basique d’Aniceti
Gorges de la Sesia entre Scopa et Balmuccia
Affleurement de kinzigite près de Crevola
Supervolcan Megabreccia à Prato Sesia
Caldeira du supervolcan à Romagnano Sesia
Géosite du supervolcan Sesia à Agnona
Un laboratoire géologique à ciel ouvert
Il y a environ 60 millions d’années, à la suite de l’ouverture de l’océan Atlantique et de la dérive du continent africain qui en a résulté, la collision entre l’Afrique et l’Europe a entraîné la formation des Alpes et, au niveau de la Valsesia, a plié la croûte terrestre à 90°, mettant ainsi à nu les parties les plus profondes du système d’alimentation du volcan. Grâce à ce renversement de la croûte terrestre, il est aujourd’hui possible d’observer directement ce qui se trouvait à l’origine à 25 kilomètres de profondeur. Il s’agit d’une structure géologique désormais fossilisée, qui expose certaines des parties les plus cachées et les plus profondes du système magmatique sous-jacent au volcan, généralement inaccessibles. Cela permettra aux chercheurs du monde entier, géologues et volcanologues, de comprendre ce qui se passe réellement sous un volcan actif.
Grâce aux structures mises au jour le long de la Valsesia, les chercheurs disposeront d’un modèle complet pour interpréter à la fois les profils géophysiques et les processus magmatiques à l’œuvre sous les caldeiras actives, comprendre quels sont les processus fondamentaux qui influencent les éruptions, où sont stockées les énormes quantités de matière volcanique, et expliquer encore mieux les liens entre les mouvements des plaques tectoniques et les éruptions volcaniques.
Une histoire complexe
Il y a environ 290 millions d’années, une anomalie thermique généralisée a touché une grande partie de l’Europe, provoquant la fusion partielle du manteau à des profondeurs de plusieurs dizaines de kilomètres. Le magma basaltique issu de la fusion du manteau a remonté vers la surface et s’est infiltré dans la partie la plus profonde de la croûte. Des intrusions successives de magma provenant du manteau ont progressivement entraîné la formation d’un vaste complexe magmatique de composition basique, intrusif dans la partie la plus profonde de la section crustale de la Valsesia, connu sous le nom de Complexe basique. Le magma basique interagissait avec la croûte, incorporant puis assimilant successivement des niveaux crustaux de plus en plus élevés. Parallèlement, une partie des roches de la croûte fondait sous l’effet de la chaleur transmise par le magma basique, qui se refroidissait et commençait à cristalliser. La fusion partielle de la croûte a donné naissance à des magmas de composition granitique, qui ont migré vers le haut et qui, pendant environ 10 millions d’années, ont alimenté la croissance de plutons dans la partie la moins profonde de la croûte (connus sous le nom de « Granits des Lacs ») ou ont été éjectés, provoquantl’activité volcanique.
Le mélange des magmas d’origine mantellique avec ceux issus de la fusion de la croûte a donné naissance à des magmas « hybrides », à partir desquels se sont cristallisées les roches qui constituent la majeure partie du Complexe basique. À leur tour, les magmas acides issus de la croûte qui ont alimenté les corps granitiques ont été contaminés par des matériaux provenant du manteau.
Il y a entre 290 et 280 millions d’années, dans la partie la plus profonde de la croûte, le magma basique s’est refroidi pour former une sorte de « granite » magmatique (mush cristallin), constitué en partie de cristaux et en partie de matière fondue interstitielle. Au-dessus du Complexe basique, la matière crustale était encore en partie en fusion, tandis que plus haut, les plutons acides se refroidissaient également, donnant naissance à une masse cristalline. Parallèlement,une activité effusive avait lieu en surface.
Peu de temps après, il y a environ 280 millions d’années, une éruption extrêmement violente s’est produite, accompagnée de l’effondrement du système, entraînant la formation d’une caldeira d’au moins 13 km de diamètre. En très peu de temps – quelques jours seulement –, le toit de la chambre magmatique s’est effondré et des centaines de kilomètres cubes de matériaux pyroclastiques ont été éjectés : l’un des événements géologiques les plus violents jamais connus.
L’intrusion de matière mantellique qui a conduit à la formation du Complexe basique a donc été le « moteur thermique » à l’origine de la formation à grande échelle de magmas acides, par fusion partielle de la croûte. Ce sont ces derniers qui ont donné naissance à des plutons et à une activité volcanique importante, jusqu’à la super-éruption finale.
