reliefs et regions
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COURS DE GEOGRAPHIE 1er TRIMESTRE RHETO 22-09-04 I.GEOGRAPHIE PHYSIQUE RELIEFS ET REGIONS Une région géographique est une étendue de territoires présentant des caractères physiques et humains relativement homogènes. Une province peut donc s’étendre sur plusieurs régions géographiques. 1) Deux types de plaines : a) la plaine maritime La plaine maritime est limitée par une courbe de niveau de 5 m et est formée par plusieurs envahissements de la mer et des alluvions des eaux intérieures. Les Polders (terres gagnées sur la mer) ont un paysage différent qu’ils soient fluviaux ou maritimes. Chez nous, le niveau 0 est la moyenne des marées basses (référence des mesures d’altitude) alors qu’en France et en Hollande, il s’agit de la moyenne des marées décalage sur les cartes. L’amplitude des marées (différence entre les marées hautes et les marées basses) est de 4,75 m ( plus ou moins 5 m) si cette région n’était pas protégée, elle serait envahie par la mer 2 fois par jour. b) la plaine intérieure flamande De 5 à 20 m avec quelques collines à 30 et 50 m. Il y a la plaine alluviale et la plaine campinoise (à l’est) d’origine alluviale. Remarques : - Il y a une zone de transition entre les plaines et les plateaux qui est décalée au niveau de l’altitude fortement découpée par des cours d’eau grande région de collines isolées, bien individualisées dans le paysage. (cf Mont Kemel 156 m, Mont St Jean, se termine avec les collines des Hageland (région fermée, bocagée, prairies incluses de haies vives (= arbustes)) et le Demer qui est la limite d’avec la Campine.) - Le plateau de Campine est un ancien cône de déjection de la Meuse qui entrait là en mer et déposait alluvions (freinage) le rivage marin de la fin du tertiaire, début quaternaire était à la hauteur de la zone de transition, fin de la plaine alluviale l’orientation du rivage se marque à l’heure actuelle par une orientation est-ouest alors que la Dyle, la Lesse, etc sont orientées nord-sud et sont tous parallèles les uns par rapport aux autres et perpendiculaires à l’ancien rivage. Ce plateau est formé de sable et de cailloutis dont le granit qui est d’origine magmatique (magma monté dans l’écorce terrestre, refroidi là roche cristallisée). Or, la Meuse ne provient ni ne traverse aucune région granitique il s’agit de dépôts d’une ancienne Meuse passant par les Vosges. 2. Trois plateaux : Les plateaux au sud de Bruxelles ont tous la même origine : une chaîne montagneuse de l’ère primaire formée du plissement hercynien (le plus répandu en Europe). a) les bas-plateaux Les bas-plateaux du centre sont subdivisés en trois parties : - le plateau hainuyer ou hennuyer (= du Hainaut) - le plateau brabançon - le plateau d’Hesbaye (= hesbignion). Ces bas-plateaux ont une double pente nord-sud (100 – 200 m) dominant le sillon Sambre-Meuse et est-ouest (100 – 200 m). b) les moyens-plateaux Au sud du sillon Sambre-Meuse, de 200 m à 350 m d’altitude : - le plateau du Condroz (condrusien) - le plateau de Herve bordé par la Meuse notamment. Entre les moyens et les hauts plateaux : région de transition, dépression Fagnes-Famenne, l’altitude varie entre 140 et 240 m. c) les hauts-plateaux - - Les Ardennes présentent plusieurs surfaces planes en escalier (de 400 m à l’ouest (massif de Rocroy) de la Meuse de Givais à 700 m à l’est) : plateau de la Croix Scaille : 500 m plateau de Bastogne : 550 m (série de cours d’eau de Bastogne Luxembourg) plateau de St-Hubert : 590 m plateau de Recongne : 570 m (sur le versant sud est installé Libramont). De ces plateaux partent des cours d’eau (Sûre, Wiltz, Lesse, Ourthe) sorte de château d’eau. plateau de Zailles, point culminant à 652 m (Baraque Fraiture) entouré d’une partie de l’Ourthe, l’Amblève (qui vient d’une forêt près de la frontière allemande ; on y a fait de l’orpayage ( chercheurs d’or). plateau des Hautes Fagnes, point culminant à 694 m (Signal de Botrange). plateau lorrain ou région jurassique divisée en 2 régions linguistiques : - est, centré sur Arlon : la Lorraine (luxembourgeois) : 240 – 460 m - la Gaume (chef-lieu Virton, français) 29-09-04 GEOLOGIE ET STRUCTURE La structure est la façon dont les couches sont disposées les unes par rapport aux autres : - structure horizontale ou tabulaire - structure oblique ou monoclinale - structure plissée. Quels reliefs caractéristiques se forment dans ces types de structures suite à l’érosion fluviale ? 1) Structure horizontale ou tabulaire Les couches de roche (= les strates) se sont essentiellement formées dans le fond des océans les matériaux (sable, argile, …) qui ont formé ces roches ont été amenés dans l’océan par des cours d’eau ces dépôts se font selon une structure horizontale. Exemple de paysage : le plateau du Colorado (Arizona). Schéma Il y a une alternance de couches qui se sont déposées horizontalement. La surface générale très horizontale est appelée surface de structure. Un cours s’y installe et effectue une érosion verticale car il est sollicité par l’attraction terrestre (gravité vers le centre de la terre). L’alternance de couches dures (résistantes à l’érosion) et tendres (friables, peu résistantes à l’érosion) donne une vallée étroite dans la couche dure et plus large dans la couche tendre qui est plus facilement érodée la roche dure, en surplomb par rapport au creux, casse et s’effondre. Sur les versants de la vallée, il y a ainsi des endroits abrupts ( couche dure) et d’autres en pente plus douche ( couche tendre). On finit par avoir un certain profil de vallée canyon. Gorge (ex. en France) la paroi est plus abrupte car la couche est plus homogène, on a une même nature de roche sur une grande épaisseur. 2) Structure oblique ou monoclinale - Première moitié de l’ère primaire : plissement calédonien (nord de l’Ecosse, massif scandinave) - Deuxième moitié de l’ère primaire : plissement hercynien, très répandu en Europe, grande période de formation de chaînes montagneuses : - Ardennes (massif schisteux rhénan traversé par le Rhin) à l’ouest, ce qui reste de ces chaînes (200 m d’altitude, usées par l’érosion fluviale massifs ou plateaux) : - massif Armoricain (duché de Bretagne) - chaîne pénine (500 m, Angleterre) - Vosges – Forêt Noire (plus ou moins l’Allemagne) - Massif Central (France) Au milieu, il y a une dépression, une région déprimée, qui se remplit (du secondaire au milieu du tertiaire) de sédiments, débris provenant de l’érosion des chaînes montagneuses plus inondées par des mers qui se retirent, ré-envahissent, etc c’est le bassin sédimentaire parisien et le bassin sédimentaire londonien (structure horizontale). Schéma Schéma Ces dépôts se font pendant l’ère secondaire et la première moitié de l’ère tertiaire (60 millions d’années) grand bouleversement tectonique et plissement alpin (Alpes, Pyrénées, Apenins). La partie centrale du massif des Vosges/Forêt Noire s’effondre progressivement formation d’un graben, fossé d’effondrement où passe alors le Rhin. Au tertiaire, on a ainsi un soulèvement plus ou moins important des vieux massifs (contre-coup du plissement alpin) on arrive à une structure oblique (mouvements tectoniques). Les cours d’eau ont tout un cycle d’érosion : - stade de jeunesse : schéma - stade de maturité : schéma érosion des versants - stade de vieillesse : schéma versants usés. 06-10-04 La pénéplanation (usure des chaînes montagneuses jusque 200 m d’altitude maximum) a donné des surfaces d’érosion appelées pénéplaines. La pénéplaine d’Ardennes est à 70 m d’altitude on a la mesure du soulèvement, rehaussement qu’ont subi les Ardennes : environ 500 m. Lors de ce processus de rehaussement, les tranches des couches affleurent en surface structure oblique. Schéma Découpage et agrandissement d’un bloc Schéma On a une même inclinaison des couches. Cf Atlas p. 19 : blocs – diagrammes. Le deuxième(B) est une structure monoclinale (Lorraine). Alternance de couches dures et tendres érodées qui se reposent sur le socle primaire = massif Ardennais. Un réseau hydrographique (cours d’eau) s’installe sur cette surface à la deuxième moitié du tertiaire avec 3 positions différentes : 1) position conséquente qui coule dans le même sens que le pendage (= inclinaison des couches) 2) position obséquente qui coule à l’opposé du pendage 3) position subséquente. Un cours d’eau subséquent s’installe érosion verticale, il creuse une vallée en V plus ou moins rapidement dans la couche tendre jusqu’à ce qu’il soit freiné car il atteint la couche dure il glisse sur la couche dure (force de gravité) érosion latérale. La couche tendre est évacuée en dessous de la couche dure qui s’écroule, dégringole. Schéma On a ainsi des collines très allongées mais disymétriques, formées d’une pente douce = revers (dépression qui descend sur le dos de la couche dure) et d’une pente plus raide, abrupte = front (la couche dure a cassé). L’ensemble des deux forme une cuesta. Atlas p. 19 - couches dures : calcaire, grès, macignoc (sorte de grès pierre de sable (grains de sable cimentés entre eux par des sels minéraux) - couches tendres : marne (argile qui contient du calcaire), argile, sable Fronts de cuesta : - calcaire de Longwy, le plus jeune - macignos d’Aubenge - grès de Florentville, couche la plus vieille, déposée avant toutes les autres. Dépressions : période la plus ancienne de l’ère secondaire. - marnes triasiques ou du triase, dépression périphériques à l’Ardennes, formé par la Semois en position subséquente. La rivière qui a dégagé : - la cuesta des macignos d’Aubange : le Zon en position subséquente - la cuesta des calcaires de Longwy : la vire (subséquente). Argiles d’Ethe : colline formée d’argile d’Ethe, surface supérieure très plane il y avait une « carapace » de macignos d’Aubange au-dessus qui a protégé la colline et a empêché l’érosion butte témoin de ce que la couche d’argile d’Ethe allait au moins jusque là. 15-10-04 schéma La colline a subsisté car elle était surmontée d’une couche dure très résistante, particulièrement homogène qui a protégé la couche tendre sous-jacente butte-témoin de l’ancien endroit jusqu’où allait la couche dure. Schéma Un cours d’eau descend brutalement environ 60 m tourbillon érosion de la couche tendre creusement de la falaise qui reculait d’un mètre par an consolidement pour diminuer le reculement. Le cours d’eau coule d’amont en aval et élimine les obstacles de son lit de l’aval vers l’amont (érosion régressive) le cours d’eau érode à reculons « reculée ». Une calanque est une reculée inondée par la mer. Ex : Marseille (à l’ère quaternaire, la mer est redescendue). 3) Structure plissée A l’ère tertiaire a lieu le plissement alpin. Mouvements tectoniques formation des chaînes dinariques (côte Dalmate). Schéma Vosges / Forêt Noire : vieux massif qui s’est effondré au tertiaire fossé d’effondrement (graben). La vallée du Rhin est à 400 m d’altitude et on a une épaisseur de 1 000 m de dépôts, de débris de l’érosion des massifs déplacement de plus de 2 000 m, entre 2 000 et 3 000 m d’effondrement en plusieurs millions d’années. Schéma Rapprochement des couches continentales plissement des couches sédimentaires et formation de chaînes montagneuses plissées. Schéma Cycle d’érosion d’un cours d’eau : - Un cours d’eau s’installe sur un relief et entame une érosion verticale (attraction terrestre) vallée en V, typique d’un torrent. stade de jeunesse schéma - Quand la pente diminue, il contourne les obstacles formation de méandres. Par la force d’inertie centrifuge il a tendance à continuer tout droit dans les méandres il est projeté sur les versants érosion, le versant s’écroule (éboulement) et recule la vallée passe de V en U. stade de maturité schéma - Le dernier stade est le stade de sénilité. Le cours d’eau est encaissé dans la vallée dont les versants abrupts sont érodés par des cours d’eau qui les dévalent versants surbaissés, le cours d’eau principal coule dans sa plaine alluviale paysage plane et très étendu. Schéma massif hercynien primaire aplani immense plaine monotone (ex : en Russie). Cette immense surface est une pénéplaine (200 m d’altitude maximum). Plateau des Hautes Fagnes à 700 m pénéplaine rehaussée. 22-10-04 schéma Deux types de relief se développent dans une structure plissée : a) relief jurassien développé par l’érosion fluviale dans la structure plissée. (Jura : chaîne de montagnes parallèles aux Alpes – voir Atlas p. 62-63 – jeune mais d’allure vieille, formée du plissement alpin au tertiaire, chaîne qui s’étend de l’est de Bâle au sud de Genève) schéma des synclinaux perchés + cluse. L’érosion fluviale attaque les endroits les plus élevés du relief, c’est-à-dire les voûtes anticlinales. Erosion verticale, le cours d’eau érode la couche tendre plus facilement la couche dure casse la dépression dans les anticlinaux est parfois plus basse que les synclinaux. la voûte anticlinale disparaît pour faire place à une dépression anticlinale ou combe, et il peut se faire qu’il y ait une inversion de relief, c’est-à-dire que ce qui était en altitude se retrouve, après érosion, plus bas que ce qui était le plus bas, c’est-à-dire le synclinal « synclinal perché ». Un cours d’eau a érodé la voûte anticlinale et a traversé l’anticlinal cluse. Lorsque le cours d’eau coule à l’opposé du pendage dans une structure plissée, il est anaclinal. Lorsqu’il coule dans le sens du pendage, il est cataclinal. Une combe peut se faire par un cours d’eau qui a traversé un anticlinal. Quand le cours d’eau arrive dans le cœur de l’anticlinal, il atteint une couche tendre qui s’érode plus facilement le haut, la couche dure, s’effondre (car l’érosion se fait essentiellement au milieu dans la couche tendre) un début de combe se forme (par surimposition). Surimposition : Quand les glaciers ont fondu, il y a eu beaucoup de débris qui ont recouvert les plissements (pas très élevés en altitude). Des cours d’eau s’installent sur la surface de débris (qui peut être épaisse), puis érodent verticalement et s’enfoncent dans l’autre structure sous-jacente érosion de la structure sous-jacente. (1) : Alpes centrales cristallines avec les sommets les plus hauts « englacés ». (2) : Préalpes calcaires. Les Alpes sont formées de trois chaînes parallèles. Des sommets sont descendus des débris qui ont pu recouvrir tout ou une partie du plissement. Des cours d’eau se sont installés dessus et enfoncés dans la couche de débris par érosion verticale, évacuation des débris ils atteignent la structure sous-jacente érosion surimposition. On peut également avoir une surimposition au départ d’une surface plane avec des cours d’eau, puis il y a eu une compression latérale. Sur la surface plane, il y avait des cours d’eau mais au fur et à mesure que le plissement se forme (très lent), le cours d’eau s’enfonce dans les plis = surimposition par antécédence. 29-10-04 b) Relief appalachien < Appalaches Relief du primaire hercynien, sur la côte est des USA, formé il y a 150 à 180 millions d’années dans leur formation, il y a entre 150 – 100 millions d’années de distance temps (entre relief jurassien et appalachien) érosion ici plus importante. Les cours d’eau ont pu faire plusieurs fois leur cycle d’érosion complet. Mais quand beaucoup de cours d’eau arrivent à leur stade de sénilité, on voit apparaître une pénéplaine. I : formation du massif II et partie III : érosion du massif III : massif soulevé reprise d’érosion verticale = rajeunissement du relief. Après la pénéplation, il y a eu des mouvements tectoniques qui ont formé les Alpes, les Andes, les Pyrénées, l’Himalaya, les chaînes dinariques, les Rocheuses, … en contre-coup, les vieux massifs sont montés. A partir du moment où le relief « monte », les cours d’eau, eux, « s’enfoncent ». (Si le relief s’élève, c’est la même chose de dire que le niveau de la mer descend). (La différence essentielle entre le relief jurassien et l’appalachien, c’est que pour le second, il faut passer par une ou plusieurs pénéplaines, puis il y a reprise d’érosion). Schéma de la reprise d’érosion verticale (rajeunissement du relief) Le niveau de base descend le cours d’eau doit de nouveau effectuer une érosion verticale reprise d’un nouveau cycle d’érosion rajeunissement du relief, c’est-à-dire qu’il passe d’un stade de sénilité à un stade de jeunesse (car érosion verticale). Les couches affleurent en surface de manière parallèle -> reprise d’érosion -> certaines couches se recreusent. Diagramme du Condroz (p. 19) Roches qui forment les synclinaux : le schiste et le calcaire carbonifère ou dinantien. Carbonifère (période du primaire) : houille (CH), le plus jeune calcaire (C) La roche qui forme les anticlinaux est le grès = couche de dévonier (du primaire) : - inférieur - moyen - supérieur (plus ancien) Altitude des anticlinaux ? toujours la même hauteur pénéplaine Toutes les vallées sont en V sauf deux vallées en U : la vallée de la Meuse et celle de la Sambre. 12-11-04 Où y a-t-il eu une reprise d’érosion ? Dans quels plis et quelle nature de roche ? Dans le schiste et le calcaire (dans les synclinaux). le calcaire s’est comporté ici comme une roche tendre. Or, dans la structure monoclinale (relief de cuesta), le calcaire se comportait comme une roche dure il y a des circonstances spéciales pour que le calcaire soit une roche tendre : I. Processus chimique : Le calcaire peut être dissous par l’eau acide. Ce qui donne de l’acidité à l’eau : 1) les acides humiques qui viennent de la décomposition des matières organiques mortes 2) les rejets de CO2, CO, SO3, NO2 (= pollution) + rejets de CO2 de la végétation (plus importante avant) + les volcans rejettent des gaz de toutes sortes. 3) de l’eau qui coule sur des roches acides devient acide. Exemple : grès, sable, granit qui sont des roches agressives vis-à-vis du calcaire. II. Processus climatique : Toutes les roches sont plus ou moins diaclasées (= fissurées) à cause des mouvements tectoniques, ces diaclases vont faciliter l’infiltration des eaux dans la roche + alternance gel/dégel. on a un relief conforme dans une structure plissée, c’est-à-dire en tôle ondulée, anticlinal/synclinal, conforme à la structure. Condroz, Ardennes, Appalaches : relief secondairement conforme. Les Appalaches sont passées par une pénéplanation et, lors de la reprise d’érosion, le calcaire s’est comporté en roche tendre et forme les synclinaux inversion du relief.
