L’orogenèse varisque ouhercynienne (appelé aussicycle varisque oucycle hercynien) est un cycleorogéniquepaléozoïque qui a débuté auDévonien et s'est terminé avec lePermien, formant lachaîne varisque. Il succède aux cycles orogéniquescadomien etcalédonien.
Dès la fin duXIXe siècle, les géologues définissent les principales caractéristiques des chaînes d'âgecarbonifère enEurope, et notamment leurs directions structurales. En 1886, dans son ouvrageLa face de la Terre, le géologue autrichienEduard Suess définit la chaîne armorico-varisque en distinguantun rameau NO-SE dit armoricain et un rameau NE-SO dit varisque. Il emprunte le vocable varisque à la tribu germanique desVarisques vivant dans lemassif de Bohême. En 1887, l'étude dubassin houiller du Nord de la France par le géologue françaisMarcel Bertrand lui permet de définir une orogenèse hercynienne dont le nom est dérivé du massif duHarz enAllemagne (qui a donné le nomHercynia silva,forêt hercynienne germanique redoutée desRomains), mais les géologues allemands privilégient le terme varisque car celui d'hercynien est déjà utilisé parLeopold von Buch en 1824 pour désigner la direction structurale NE-SO du Harz. En 1924,Hans Stille« nomme chaîne varisque ce domaine orogénique. Par la suite, selon qu'ils suivent M. Bertrand ou H. Stille, les géologues ont utilisé les termes d'hercynien ou de varisque comme synonymes pour qualifier, en Europe, une chaîne post-calédonienne et antépermienne[1] »
Suess s'intéressait plus aux différences paléontologiques et structurales entre les chaînes de montagnes alors que Bertrand cherchait plus à trouver des corrélations entre ces massifs. Aussi, parle-t-on aujourd'hui préférentiellement, pour désigner des entités géologiques cependant communes, de chaîne ou orogenèse varisque (Appalaches-chaîne varisque sensu stricto-ceinture orogénique centrale) et de massifs hercyniens[2]. Cependant, même si« les termes varisque ou hercynien peuvent être considérés comme synonymes »,« les auteurs et les journaux scientifiques anglo-saxons privilégient le terme varisque qui s’est peu à peu imposé dans la littérature internationale[3] ».
L'orogenèse varisque trouve son origine dans le rapprochement puis le chevauchement de plusieurs masses continentales : lesmicrocontinentsAvalonia etArmorica entre les deuxsupercontinents duProtogondwana et de laLaurussia (réunion des continents duLaurentia et duBaltica lors de l'orogenèse calédonienne). Cettecollision continentale, contemporaine de la disparition des océansCentralien etRhéique, est à l'origine de la surrection de plusieurs massifs européens, notamment ceux d'Allemagne dont leHarz, qui a donné son nom à « hercynien », desArdennes, dumassif des Vosges, duMassif central et de l'Oural, mais aussi duMassif armoricain. Ce rapprochement aboutit au supercontinent de laPangée. C'est auPermien, avec la fin des convergences appalachienne et de l'Oural et la constitution finale de la Pangée, que cesse ce régime de déformation générale.
Il est responsable de la formation de la chaîne de montagnes appeléechaîne hercynienne (ouchaîne armoricaine, ou encorechaîne varisque), orogène sinueux de 5 000 km de long (du Sud de l'Espagne jusqu'auCaucase), 700 km de large et 6 000 m d'altitude initialement[4], dont les structures sont encore bien visibles enEurope et enAmérique du Nord. En effet, une partie desAppalaches dans l'Est des États-Unis d'Amérique s'est érigée comme résultat duplissement hercynien.
Cette chaîne hercynienne est caractérisée par le plissement de tous les terrains primaires plus vieux que leCarbonifère et même, localement, plus vieux que lePermien. Elle est partiellement masquée par lesbassins sédimentaires, et surtout a été profondément disloquée à partir duPermien par les déformations ultérieures dont il faut tenir compte pour toute reconstitution[5].
Le modèle de référence de l'évolution de la chaîne varisque reste celui de Matte[6], même si certains de ses aspects doivent être précisés ou revus. L’évolution géodynamique de la chaîne a en effet depuis fait l’objet de nombreuses tentatives de reconstructions, utilisant différentes hypothèses et différentes méthodes comme des études paléontologiques (Cocks, 2000[7] ; Robardet, 2003[8]), des études structurales et métamorphiques (Matte, 2001[9] ; Faure et al., 1997[10] ; Cartier et al., 2001[11]), des études paléomagnétiques (Tait et al., 1997[12]) ou encore des modélisations numériques (Stampfli et Borel, 2002[13]).
On distingue dans le cycle varisque de nombreuses phases tectoniques :
Au milieu de l'Ordovicien, se sont détachés de la marge Nord duGondwana lesterranes d'Armorica et d'Iberia, ouvrant l'océan Centralien alors que l'océan Rhéique séparait laLaurussia et le Gondwana. AuSilurien la collision entre Gondwana et Armorica finit par fermer l'océan Centralien parsubduction (les laves métamorphisées de cet océan se retrouvent notamment dans lesschistes bleus àglaucophane de l'île deGroix) au Dévonien inférieur. AuDévonien, le Gondwana, qui a continué de dériver vers le nord, amorce sa collision avec lesupercontinentLaurussia et les terranes Armorica-Iberia, fermant l'océan Rhéique par subduction (témoins de cette subduction : formations debassin d'arrière-arc de laBrévenne et deGénis,ophiolites desSudètes, deCornouaille, duHarz) et créant l'orogenèse hercynienne au cours de laquelle se soulèvent également lesAppalaches et lesMauritanides : c'est l'assemblage de laPangée, achevé au début duPermien (290 Ma).
Le « modèle himalayen » deMattauer[14], comparant la chaîne de collision hercynienne à l'Himalaya, n'est pas vérifié pour toute la chaîne mais permet de traduire le mécanisme global qui a présidé à sa naissance et de dire, dans un raccourci simplificateur, qu'il y a environ 350 millions d'années,« il y avait unEverest àLyon, unAnnapurna àClermont-Ferrand et unTibet à la place duBassin parisien[15] ».
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