Géologie générale

Extrait traduit de l'Atlas des ressources minérales de la région de la CESAP Vol 7: République démocratique populaire lao. Commission économique et sociale  des Nations Unies pour l'Asie et le Pacifique, 1990.

Le Précambrien et le Paléozoïque

Il n'y a pas au Laos d'indices stratigraphiques ou géochronologiques directs de la présence de terrains précambriens, mais des roches fortement métamorphisées, qui se trouvent dans certaines zones au nord-ouest, au nord-est et au sud-est, sont considérées comme appartenant au Protérozoïque.

Le Cambrien est connu dans la vallée de la Nam Ma près de la frontière avec le Vietnam au nord-est (où il s'étend au Vietnam au sud-est et au nord-ouest ). Les roches sont essentiellement des calcaires légèrement métamorphisés, des schistes (schistes verts), des grès (quartzites) et des conglomérats. Des roches similaires le long de la frontière du Vietnam au sud-est ont été répertoriées comme "cambro-ordoviciennes".

Au Laos central,  les roches métamorphiques, qualifiées de néoprotérozoïques-cambriennes inférieures, sont exposées de façon limitée dans la zone la plus au nord, dans le district de Kham Keut (province de Bolikhamxay). Elles y constituent la formation de Sop Phan, d'âge néoprotérozoïque à cambrien inférieur.

Quelques occurrences bien documentées de dépôts marins fossilifères d'âge ordovicien et silurien (calcaires, grès, schistes, etc) se rencontrent dans le nord et l'est, notamment dans les montagnes au nord de Phonsavan (Xieng Khouang) et le long de la frontière avec le Vietnam à l'est et au sud-est. Le Dévonien marin (faciès similaire) est également bien représenté dans de nombreuses localités au nord et à l'est. Des roches d'âge ordovicien à dévonien sont également présentes à l'est de la rivière Sékong, dans le sud-est du pays.

Le Carbonifère et le Permien ont été aussi l'époque de dépôts principalement marins, essentiellement de schistes, de grès et de calcaires. Ces derniers forment des reliefs karstiques remarquables dans certaines parties au nord et surtout au centre du pays. En certains endroits, des dépôts continentaux carbonifères et permiens ont été trouvés. Il s'agit notamment de charbon près de Vientiane et de Saravane (Carbonifère) et près de Phongsaly tout au nord (Permien).

Le volcanisme au Permo-Trias

Dans le nord du pays, et en particulier dans la région de Pak Lay - Luang Prabang, et plus au nord-ouest vers la frontière avec le Myanmar, se rencontrent des occurrences généralisées de roches volcaniques considérées comme principalement d'age permien. On pense qu'il s'agit de produits d'un volcanisme lié à la subduction. Ce sont principalement des andésites et des dacites, associées à quelques basaltes.

Les rhyolites et les dacites, abondantes de la région de Sam Neua au nord-est, sont considérées comme appartenant essentiellement au Trias. Les rhyolites et les tufs qui couvrent de vastes zones dans la vallée de Sékong et le long de la frontière cambodgienne, au sud (et qui forment des chutes de Khône sur le Mékong) sont également considérés comme appartenant au Trias.

Géologie du Mésozoïque marin au Laos

Des preuves existent d'une émergence massive à la fin du Permien. Les dépôts marins du Trias sont limités à quelques zones où des bassins sédimentaires ont persisté ou se sont développés au Trias. Le plus connu d'entre eux se situe près de Sam Neua où les dépôts marins du Moyen-Trias (calcaires, grès, siltstones, etc…) sont largement distribués et associés aux roches volcaniques citées au paragraphe précédent. Il y a aussi des occurrences de dépôts marins triasiques au nord-ouest.

Les occurrences du Lias marin dans la vallée de Sékong près de la frontière avec le Cambodge constituent les plus jeunes dépôts marins connus au Laos.

Le Mésozoïque continental

A la fin du Trias, un soulèvement a donné naissance à un relief montagneux, soumis ensuite à une érosion intense. La plus grande partie du territoire a alors été recouverte par les produits de cette érosion, sous la forme de grès continentaux et paraliques et de conglomérats dont l'âge se répartit du Trias supérieur au Crétacé. Au Crétacé moyen une bonne partie du territoire a été ramenée à un relief très modéré avec un dépôt généralisé de sédiments, sous forme de boues, de limons et de sables fins, souvent rouge, alternant avec des phases de dépôt d'évaporites.

Le Cénozoïque

Le Paléocène est inconnu au Laos. Le Néogène est représenté par des dépôts lacustres dans de nombreuses petites vallées montagneuses au nord. Les dépôts sont principalement des schistes et des grès, avec quelques marnes et, par endroits, du lignite.

Le soulèvement de la fin du Cénozoïque a été suivi par l'érosion rapide des hauts plateaux, l'enfoncement du Mékong et d'autres grands fleuves, et des dépôts de sables et de graviers fluviatiles dans les plaines. On trouve de vastes dépôts de plaine d'inondation par endroits dans la plaine à travers laquelle coule le Mékong, mais ils sont pour la plupart minces et intermittents.

Le Quaternaire est bien développé en de nombreuses localités distinctes dans les vallées des régions montagneuses du nord, ainsi que dans la plaine des Jarres. Il se compose de terrasses fluviales de graviers, de sables et de limons ainsi que de dépôts de loess et de cendres. Les surfaces d'érosion à l'intérieur et sur le dessus des dépôts sont souvent latéritiques.

Le volcanisme quaternaire

Le plateau des Bolovens à l'est de Paksé, ainsi que d'autres régions des hautes terres, de plus faibles étendues au sud-est, sont constitués de laves basaltiques reposant sur les grès du Mésozoïque. Ces laves, ainsi que des occurrences semblables proches au Vietnam, au Cambodge et en Thaïlande, datent du Pléistocène, et peut-être en partie du Néogène. Des basaltes similaires se retrouvent à l'extrême nord-ouest près de Ban Houay Sai, mais ne couvrent qu'une zone de faible étendue.

figure 2 – Carte géologique générale du Laos

La structure géologique et les roches intrusives

La structure géologique du Laos n'est connue que dans ses grandes lignes. Elle peut facilement être décrite à partir de quelques éléments tectoniques.

En commençant au nord-ouest, on rencontre des gneiss et des granites associés d'âge incertain le long du Mékong, où ils forment la frontière entre le Laos et le Myanmar. Des roches similaires occupent des zones plus étendues à l'ouest et au sud-ouest, au Myanmar et en Thaïlande. On pense qu'ils représentent un socle cristallin qui serait resté un élément structurel positif pendant tout le Phanérozoïque et aurait constitué la marge continentale d'un bassin océanique qui s'étendait vers l'est.

Du Silurien au Trias (figure 2), les sédiments de ce bassin ont été plissés et le bassin s'est finalement refermé définitivement au Trias. La ceinture plissée qui en résulte traverse le Laos du nord au nord-est et occupe la majeure partie du pays, à l'ouest du 103ème degré. Une extension vers le sud de cette ceinture traverse le nord, le centre et le sud-est de la Thaïlande, tandis qu'au nord elle s'étend dans la province du Yunnan en Chine.

Au nord-ouest du pays, au-dessus du Trias fortement plissé et de roches plus anciennes, on rencontre des grès continentaux plus légèrement plissés, dont les plus anciens sont considérés comme noriens (Trias supérieur), ce qui donne donnent un âge minimal pour les plissements intenses sous-jacents.

Au sein de cette ceinture plissée NNE, les plus anciennes roches connues appartiennent au Dévonien. Les strates du Carbonifère et du Permien sont largement réparties dans toute la ceinture, mais le Trias marin semble être limité à des zones d'aires relativement restreintes. Des couches continentales apparaissent dans des lieux dispersés à partir du Carbonifère.

Le Paléozoïque et le Trias sont modérément à intensément plissés. La succession (par exemple dans le secteur de Pak Lay) est partiellement constituées de roches métamorphiques (phyllites, schistes verts et quartzites). On considère qu'il s'agit de roches appartenant au Dévonien-Carbonifère initialement plissées (et métamorphisées) au Carbonifère. La partie Permo-Triasique connue de la succession ne montre aucun signe de métamorphisme régional.

Dans le secteur de Pak Lay se trouvent de petites intrusions granodioritiques du Trias inférieur, ailleurs on rencontre des intrusions de granites et de granodiorites d'âge inconnu.

On trouve des gabbros à proximité de Sayaburi. Les roches volcaniques de composition andésitique-dacite sont très répandues. On sait peu de choses sur la distribution, les relations sur le terrain, ou la pétrographie de ces roches, considérées comme appartenant principalement au Permien.

Occupant le centre-nord du pays et s'étendant vers le sud-est jusqu'à la frontière du Vietnam, se trouve une étendue de roches ordoviciennes-carbonifère plissées, avec des intrusions majeures granitiques pré-carbonifères et triasiques et de petites zones de gneiss sous-jacent (protérozoïque ?). La tendance structurelle dans ce domaine est généralement NO-SE, se courbant au NNO-SSE vers le nord.

Cette zone s'étend vers le sud-est jusqu'au centre du Vietnam (Fig. 2). On pense qu'elle est essentiellement le résultat du plissement au début du Carbonifère, qui n'a cependant pas été suivi par un soulèvement ou une émergence très marquées. Au cours du Carbonifère et du Permien, des calcaires ont été déposés dans des mers peu profondes qui s'étendaient sur une grande partie de la zone.

L'étendue de la partie laotienne de cette ceinture NW qui pu être affectée par les événements tectono-magmatiques du Mésozoïque régional n'est pas entièrement connue. Les roches post-dévoniennes dans l'est du Laos ne sont généralement pas fortement plissées mais on pense que la plupart des petites intrusions de granites et de granodiorites appartiennent au Trias, comme dans la partie vietnamienne de la ceinture. Quelques petites intrusions granitiques près de Sam Neua et dans les gisements d'étain de la Nam Pathène, à l'est de Thakhek, seraient datées du Crétacé supérieur ou du Paléogène.

Les structures orientées NNO à l'est et NNE à l'ouest convergent vers le nord, se réunissent le long de failles orientées NNE qui se prolongent jusqu'au Vietnam (à proximité de la latitude 103°) (Fig. 2).

Le bassin mésozoïque de Sam Neua au Nord-Laos (Fig. 2) est essentiellement une structure très fracturée du Trias venue en superposition sur des roches plissées plus anciennes. Ce bassin est généralement considéré comme intra-continental, avec un plancher de croûte continentale formé par plissement au Paléozoïque. Son origine peut avoir été en rifting du bloc continental, car on trouve, à proximité, un volcanisme extensif (rhyolites, basaltes et rhyodacites) à peu près à cette époque.

Au nord-est de Sam Neua, une partie d'une ceinture de plissement datant du début du Paléozoïque, qui retombe principalement au Vietnam, traverse le Laos. Cette ceinture orientée NW-SE présente des occurrences discontinues de roches basiques et ultrabasiques alignées parallèlement à l'axe de la ceinture dont la courbure marque probablement la position d'une suture de plaque.

La partie sud du pays présente une couverture généralisée des roches relativement peu déformées. Ce sont pour la plupart des dépôts continentaux du Mésozoïque, étalés, en partie, en travers de ceintures de plis érodés "hercyniens" et paléozoïques anciens, et principalement sur un substratum d'âge inconnu, peut-être post-Précambrien. Une couverture antérieure de la plate-forme sur la ceinture de plis du Paléozoïque moyen se rencontre dans la région à l'est de Thakhek sous la forme de calcaires carbonifères et permiens modérément plissés.

Le seul endroit dans la partie sud du Laos où on rencontre des preuves formelles d'un plissement intense de roches datées du Carbonifère inférieur se trouve à l'est de Salavan. A cet endroit, le plissement d'un dépôt houiller daté du Carbonifère tardif et de calcaires permiens était certainement pré-Jurassique et sans doute Triasique, époques à laquelle ont eu lieu des éruptions considérables de roches volcaniques acides dans la région.

Le dépôt post-orogénique de grès et de conglomérats continentaux au Jurassique et au Crétacé inférieur a déjà été évoqué. Ces dépôts recouvraient autrefois la plus grande partie du pays. La déformation en bloc faillés et le démantèlement partiel de cette couverture qui a suivi, a eu lieu à la fin du Mésozoïque-Cénozoïque, vraisemblablement en réponse aux poussées tectoniques agissant en périphérie, en particulier à l'ouest du Myanmar et en mer de Chine méridionale.

L'existence de ces contraintes de tension est démontrée par les nombreux petits grabens renfermant des sédiments néogènes au nord ainsi que par les vastes étendues de basaltes d'âge Pliocène-Pléistocène, y compris de types alcalins, à l'extrême sud. Cependant, l'histoire structurale du Cénozoïque du Laos est à l'heure actuelle à peine comprise. La configuration des drainages et la distribution des dépôts fluviatiles quaternaires apportent quelques preuves d'un soulèvement épirogénique à la fin du Cénozoïque (au Pliocène-Pléistocène récent ?).