La géologie du massif du Chablais est caractérisée par des roches sédimentaires calcaires et silici-clastiques, accumulées sous forme de nappes de charriage. Ces nappes correspondent aux couvertures sédimentaires déposés dans différents domaines paléogéographiques de la Téthys alpine. Elles sont datées entre le Trias et l'Oligocène. La disposition structurale des nappes de bas en haut respectent a priori leur introduction dans le prisme d'accrétion et donc leur position relative dans la Téthys alpine : les nappes situées à la base de l'édifice préalpin sont associées à la marge nord européenne tandis que celles situées vers le sommet sont localisées vers la marge sud.
Cadre géographique et géologique
vignette|gauche|Carte tectonique simplifiée du massif du Chablais (nappes penniques). MCE = Massifs cristallins externes. Le massif du Chablais est un relief préalpin situé sur le flanc nord des Alpes, à cheval entre la France et la Suisse. C'est un relief d'altitude moyenne dont le plus haut sommet atteint (Hauts-Forts). Il consiste en empilement de plusieurs nappes de charriage. affiliées majoritairement au domaine structural du pennique. et qui se sont imbriquées lors de l'orogenèse alpine... Les terrains du massif du Chablais se poursuivent par les Préalpes romandes qui constituent son prolongement oriental et forment ensemble l'une des plus importantes klippes des Alpes.
Il est délimité à l'est par le prolongement chablaisien de la vallée du Rhône d'origine glaciaire et qui est l'origine de la séparation en deux lobes distincts du massif du Chablais et des Préalpes romandes. Le bassin molassique suisse et les dépôts quaternaires du glacier du Rhône. délimitent le versant nord. Ces dépôts sont par ailleurs à l'origine de l'isolement géographique de certains reliefs comme les collines d'Allinges qui appartiennent géologiquement au massif du Chablais. Les vallées de l'Arve et du Giffre délimitent le versant occidental et méridional et séparent le massif du Chablais de son voisin le massif des Bornes. Enfin le versant sud-est est le plus difficile à délimiter et inclut, selon le tracé, des terrains des nappes helvétiques constituant le massif du Giffre.
Le massif du Chablais repose à cheval sur les unités helvétiques au sud et le bassin d'avant-pays nord-alpin ou bassin molassique suisse au nord et dans la région de Monthey par l'intermédiaire de plans de chevauchement.. Le domaine helvétique est représenté par la nappe de Morcles qui forme les reliefs du massif du Faucigny (tête de Bostan, ) ainsi que son prolongement oriental (dents Blanches, et dents du Midi, ).. Elle est constituée d'une succession mésozoïque à dominante calcaire, correspondant à l'évolution d'une marge passive en plateforme carbonatée, et coiffée par une série orogénique à dominante siliciclastique du Paléogène, décrivant les phases précoces de remplissage du bassin d'avant-pays nord-alpin. Le plan de chevauchement se situe généralement au sein des séries oligocènes (marnes à foraminifères et grès du Val d'Illiez, auxquels se rajoutent des mélanges) et constituent ce que certains géologues appellent la zone des cols entre Samoëns et Monthey...
Le bassin molassique suisse est représenté ici par la molasse charriée (ou molasse subalpine), un ensemble d'écailles tectoniques de molasse situé en position interne dans le bassin d'avant-pays et dont leur chevauchement sur la molasse du Plateau, faiblement déformée, résulte de la migration vers le nord du front orogénique alpin. Les nappes du massif du Chablais reposent sur deux d'entre elles : l'écaille de Lutry-Thonon qui constitue tout le Bas-Chablais et une partie du plateau de Gavot et l'écaille de Vevey-Évian qui correspond à l'arrière-pays d'Évian et vient buter latéralement contre l'écaille de Lutry-Thonon par l'intermédiaire d'un décrochement senestre. Du fait de leur déformation tectonique, ces écailles génèrent des reliefs de faible altitude et de morphologie douce comme le mont de Boisy. (anticlinal de rampe.) ou le mont Pèlerin.. Le soubassement molassique s'étend entre le sommet de la molasse marine inférieure et la molasse d'eau douce inférieure et les affleurements sont restreints en raison d'une forte couverture des dépôts quaternaires. Il débute par des dépôts de plage. du Rupélien (Grès de Bonneville, formation de Vaulruz) qui marquent la fin de la molasse marine inférieure. Elle s'étend au pied des Voirons, dans le secteur Ayze - Bonneville et au Bouveret. L'essentiel de la molasse appartient néanmoins à la molasse rouge du Chattien (molasse d'eau douce inférieure) que l'on retrouve en divers localités : dans la région d'Annemasse (colline de Monthoux), le secteur Ayze - Bonneville, elle constitue aussi la colline du Bouveret et enfin on la retrouve au départ de l'ascension vers le Pas de Morgins depuis Monthey (molasse rouge de Monthey), en contact avec les flyschs Nord-Helvétiques. Les séries les plus jeunes se rencontrent au mont de Boisy où l'on observe la succession des grès et marnes grises à gypse du Chattien supérieur et de la molasse grise de Lausanne de l'Aquitanien..
L'appartenance des nappes constituant le massif du Chablais au domaine structural du Pennique est l'un des principaux traits caractéristiques par rapport aux reliefs adjacents (Jura, massifs subalpins). Le massif du Chablais apparait ainsi comme un corps exotique (allochtone) au milieu d'unités (par-)autochtones. Ces dernières sont toutes constituées de couvertures sédimentaires des domaines helvétique (massifs des Bornes et du Giffre) ou du Jura (Salève) qui ont été charriés sur des distances relativement faibles (moins de ). puisqu'ils demeurent sur leurs socles respectifs ou du moins équivalents. Pour comparaison, le charriage des unités penniques correspond à un déplacement de plusieurs centaines de kilomètres et leurs socles se situent actuellement en arrière des massifs cristallins externes et forment les Alpes à proprement parler. Cette distinction dans l'origine des couvertures sédimentaires et l'importance du charriage permet de distinguer d'un point de vue géologique, les Préalpes (massif du Chablais et Préalpes romandes), constituées d'unités internes (Pennique), des massifs subalpins (massifs des Bornes et du Giffre, Alpes bernoises) et du massif du Jura représentant des unités externes (respectivement Helvétique et Jura). Par ailleurs, l'empilement de plusieurs nappes confère au massif du Chablais un statut composite qui reflète une grande diversité géologique, contrairement aux reliefs adjacents, monotones, car constitués d'une seule unité tectonique (Jura ou Helvétique). Enfin les nappes du massif du Chablais ont été relativement épargnées du métamorphisme par comparaison avec les unités équivalentes dans les Alpes occidentales. L'enfouissement est restreint au domaine de la diagenèse. voire dans certains cas à l'anchizone (faciès de Prehnite-Pumpellyite).. qui se résume à des modifications dans la structure des minéraux argileux. Il reflète un enfouissement modéré de quelques kilomètres résultant de la surcharge de l'empilement des nappes.
Historique de l'étude géologique du massif du Chablais
Subdivisions tectoniques
Le massif du Chablais est constitué d'un empilement de cinq groupes de nappes de charriage. L'ordre de superposition de ces nappes (de bas en haut) respectent a priori leur introduction dans le prisme d'accrétion et donc leur position initiale dans la Téthys alpine : les nappes situées structuralement au sommet sont les premières incorporées dans le prisme et étaient localisées vers la marge sud de la Téthys alpine (marge apulienne) tandis que celles situées structuralement en bas de l'édifice préalpin sont les dernières imbriquées et sont préférentiellement localisées vers la marge nord (marge européenne). Ces nappes sont ponctuellement séparées par des mélanges (précédemment dénommés wildflysch ou flysch à lentilles)... qui sont des séries chaotiques résultant du frottement des nappes entre elles ou avec le substrat sur lequel elles sont charriées. Enfin la base du versant externe du massif du Chablais est composée d'écailles tectoniques (ou lambeaux de poussées) qui sont le produit du charriage des nappes sur le domaine helvétique.
Flysch subalpin Une écaille de faible extension (environ ) surmonte localement la molasse charriée sur le flanc occidental des Voirons. Elle s'étend entre le hameau de Bellevue (nord-est de Lucinges) et le nant de la Follieuse. L'écaille représente une séquence de flysch helvétique arrachée à son substrat lors du charriage du charriage des nappes des Préalpes. La série stratigraphique est constituée à sa base par une séquence marneuse (marnes de Bellevue, ) surmontée par un empilement de grès relativement grossiers (grès de Bellevue, ), accompagnés de quelques conglomérats., et décrivant une séquence turbiditique. Les assemblages de foraminifères planctoniques fournissent un âge Oligocène moyen (zone à G. ampliapertura) et décrivent un environnement bathyal supérieur à salinité normale.. La composition pétrographique des grès. et notamment la présence de diabases à porphyrites arborescentes rattachent ces dépôts au grès du val d'Illiez.. La séquence est considérée comme équivalente à la formation de Cucloz dans les Préalpes romandes mais diffèrerait des dépôts de grès du val d'Illiez décrits en rive gauche de l'Arve. par leur paléoenvironnement.
Nappes de l'Helvétique supérieur
Longtemps décrites comme ., ces unités sont désormais décrites comme appartenant sur le plan structural à l'Helvétique supérieur.. Le domaine ultrahelvétique correspond à l'extrémité distale du domaine helvétique où prédominent des dépôts marno-calcaires pélagiques de pente.. Dans le massif du Chablais, elles constituent la semelle de l'édifice préalpin et sont préservées à des degrés variables : sous forme d'écailles tectoniques isolées à la stratigraphie cohérente mais incomplète dans la bordure externe ou sous la forme d'un mélange dans la bordure interne. Elles chevauchent successivement la molasse charriée du bassin molassique suisse sur la bordure externe (au nord) et sur la bordure interne (au sud), d'est en ouest, la couverture sédimentaire des aiguilles Rouges, la nappe de Morcles (massif du Giffre) et la nappe des Chaines Subalpines (massif du Faucigny et des Bornes). En raison de sa position structurale basse dans le massif du Chablais, les nappes de l'Helvétique supérieur n'affleurent que localement et préférentiellement sur les bordures du massif. On distinguera les secteurs sur la bordure externe de Saint-Gingolph et de Vacheresse où les affleurements sont restreints à certains âges, les Voirons où il est représenté par le mélange infrapréalpin, les collines du Faucigny où le Jurassique supérieur forme d'imposantes falaises et la zone des cols sur la bordure interne (Taninges - Samoëns, et Troistorrents) où les nappes de l'Helvétique supérieur sont représentées sous la forme d'olistolithes emballés dans des mélanges.
Saint-Gingolph Un petit affleurement, initialement décrit à la faveur d'une baisse du niveau lacustre, est rapporté sur les rives du lac au hameau de Gouillon, entre Saint-Gingolph et Le Bouveret.... Cet affleurement est attribué au Barrémien sur la base d'arguments stratigraphiques. Il est attribué à une unité équivalente au membre du Cergnement. dans l'écaille des Pléiades... Son extension latérale très limitée s'expliquerait par des complications tectoniques où l'Helvétique supérieur serait préservée uniquement pour fournir un plan de chevauchement uniforme pour la nappe des Préalpes médianes.
Vacheresse