Une étude, dont les résultats intitulés «First seismic evidence for continental subduction beneath the Western Alps» ont été publiés dans la revue Geology, a permis d'apporter des preuves décisives de l’enfouissement de croûte continentale européenne dans le manteau adriatique sous le massif de Dora Maira.

Néanmoins, alors que «dans les années suivant l’avènement de la tectonique des plaques, les scientifiques pensaient la subduction continentale impossible, du fait de la faible densité de la croûte continentale», la «première preuve de l’enfouissement (et de l’exhumation) de croûte continentale à grande profondeur» avait été apportée avec «la découverte par le français Christian Chopin en 1984, de coésite, minéral de ultra-haute pression (UHP) formé à plus de 90 km de profondeur, dans des roches métamorphiques du massif de Dora Maira (Alpes occidentales)».

Depuis cette date, le concept de subduction continentale est «très largement accepté», car «de nombreux affleurements de roches métamorphiques de UHP aux caractéristiques similaires à celles de Dora Maira ont été découverts dans toutes les chaînes de collision». Cependant, «il est extrêmement rare qu’un lien direct puisse être établi par imagerie géophysique entre la présence de coésite en surface et celle de croûte continentale enfouie à grande profondeur».

Par ailleurs, «dans les Alpes occidentales, les traces les plus profondes du Moho européen (limite croûte-manteau) ont été détectées par sismique réflexion grand-angle à 50 km sous le massif du Grand Paradis lors des expériences ECORS-CROP (1986-1987), donc bien en deçà des 90 km indiqués par la coésite».

Dans ce contexte, l’étude ici présentée a analysé les «données de l’expérience sismologique CIFALPS menée en 2012-2013 dans les Alpes franco-italiennes», qui «a consisté en l’installation sur une durée de 14 mois de 55 stations sismologiques». Il est ainsi apparu, «en utilisant les ondes issues de séismes lointains et réfractées par les discontinuités de vitesse sous le réseau», que le Moho européen «s’enfonce jusqu’à 75 km de profondeur sous Dora Maira».

De plus, la découverte «que la zone de suture entre les deux lithosphères (européenne et adriatique) est très épaisse et caractérisée par une décroissance de la vitesse des ondes sismiques du haut vers le bas» implique «que la croûte inférieure européenne enfouie à 75 km, dont la vitesse sismique est relativement lente, est surmontée par des roches de vitesses plus rapides, donc appartenant nécessairement au manteau», ce qui démontre «que la lithosphère continentale européenne plonge dans le manteau de la microplaque Adria».

Ainsi, pour la première fois, ces données géophysiques et une nouvelle coupe interprétative d’échelle lithosphérique «construite sur la base des contraintes géologiques et géophysiques (sismologiques et gravimétriques)» établissent «un lien direct entre la lithosphère européenne enfouie par subduction dans le manteau adriatique et les minéraux de UHP en surface», le lien étant «démontré, non seulement là où la coésite fût découverte, mais aussi sous la seule chaîne de collision continentale qui conserve l’intégralité de l’enregistrement métamorphique, structural et stratigraphique de la subduction et de l’exhumation».