Yannick Branquet - La lecture géologique des paysages

La lecture géologique des
paysages
Yannick Branquet
(merci à D. Cluzel et N. Charles pour les photos fournies)
Objectif de l’exposé:
• Comment « démonter » objets par objets,
puis processus par processus un paysage
naturel en suivant une démarche rigoureuse->
vers une interprétation de certains traits
géologiques régionaux
-> ce ne sera donc pas un catalogue exhaustif
-> Rappel des notions sur les « objets » et les
processus leur donnant naissance
Définition de « paysage » pour cet
exposé
• Tout ce qui est vu directement depuis
l’échelle de l’affleurement jusqu’à celle de la
chaine de montagne
• Tout ce qui est « vu » directement ou
indirectement depuis le ciel et l’espace (i.e.
photo aériennes et/ou satellitaires)
• Cartes topographiques et géologiques ainsi
que les modèles numériques de terrain
viendront en support dans un second temps
Introduction: objectifs, définitions
•
Le relief est l’ensemble des formes de la surface de la terre
(bosses + creux) étudié par la géomorphologie
– Distinguer:
• Paysage élaboré à partir de l’action principale de
l’érosion (plateau creusé) et/ou de la sédimentation-> on
parle de modelé
Modelé glaciaire
• Lorsque que l’arrangement des roches et du sous sol joue
un rôle important-> on parle de relief structural
Relief
structural
Dans un
chainon
plissé/faillé
Introduction - définitions
Finalement, trois grandes catégories de reliefs, vrai pour continents et océans:
La montagne: une altitude élevée + de fortes pentes
La plaine:
-relief plat
-altitude faible: les vallées ne sont pas (ou peu) creusées
Le plateau:
-Relief plat
-Altitude élevée: les vallées sont creusées
Introduction -définitions
•
Ce qui contrôle le relief:
– À basse fréquence: la tectonique des plaques et la déformation
crustale résultante (mouvements tangentiels et verticaux)
– À moyenne fréquence: la sédimentation à relativement faible
taux (plateforme carbonatée par exemple)
– A haute fréquence: le climat et l’érosion et les évènements
catastrophiques (séismes, tsunami, météorites, homme, volcans
explosifs etc….) combiné bien sûr à la « résistance » des roches
(contrôle lithologique)
– Le résultat visible est une combinaison de ces différents contrôles.
– NB: ne pas oublier que le climat rétrocontrôle la tectonique
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim1/rechfran/4th
eme/paleo/garchy5.html
Introduction: objectifs, définitions
Etude du relief par modélisation analogique
(Géosciences Rennes)
Canyon du Colorado
La baisse du niveau de base
Par remontée du bâti
Introduction: objectifs, définitions
crise de salinité messinienne (abaissement
général du niveau marin entre - 6 et -5
Ma) (source: geosciences azur)
La baisse du niveau de base
Par eustatisme
Large du golfe du Lion: canyons soussousmarin ré
résiduels de la crise
messinienne
Ria bretonne (Aber Ildut): vallée fluviale
surcreusée pendant une chute du niveau
marin (ici dernière glaciation) et réenvahie par la mer
Introduction: objectifs, définitions
A Terre
Gorges du Verdon
En Mer
La baisse du niveau de base
eustatisme+ remontée du bâti
Plan de l’exposé
Vu la complexité des interactions, il y a plusieurs plans possibles
(géomorphologie vs. génétique par exemple), en dégageant un
contrôle dominant, je vous propose:
a) Agents de l'érosion et de la sédimentation
continentale et côtière
b) Facteurs climatiques
c) Géomorphologie lithologique
d) Géomorphologie structurale
a) Agents de l'érosion et de la
sédimentation continentale et
côtière
- gravité, mouvements des versants
- abrasion (eaux courantes, glaciers, vent)
- sédimentation de piémont, fluviatile, glaciaire
et éolienne
-> Essentiellement des modelés
Solifluxion: en zone périglaciaire (gel/degel) entraine les produits de la
cryoclastie dans la pente lorsque le sol est imbibé d’eau
Solifluxion
Glissement de terrain
La Conchita Landslide,
Californie
Éboulis
Avalanche rocheuse
Cirque d’érosion
Plaine alluviale
Aspects des vallées fluviales
Terrasses étagées
Nombreuses terrasses étagées à
Pokhara (Népal). La terrasse t1
est la plus ancienne et la
terrasse t5 est la plus récente.
Méandres
r
g
o
pr
n
o
i
t
ada
Méandres
Exemple de méandre recoupé: le Cirque de Navacelle, Hérault, Causse du Larzac, France
Réseau alluvial en tresse (Rakaia, NZ)
Delta sableux
(Mississipi)
Delta argileux (érosion de
latérites, Madagascar)
Estuaire vaseux (baie de l’Aiguillon, Vendée)
Estran vaseux
Plage sableuse
(Noirmoutiers)
Plages
• Transport littoral
• Tri des matériaux
Falaise (érosion littorale)
Glaciers
‘auge’ glaciaire
Moraines latérales
et centrales
Erosion éolienne
Sédimentation éolienne
b) Facteurs climatiques
dominants
• Précipitations (abondance de l'eau)
• Température (fragmentation, activité
chimique de l'eau)
• Végétation (acides humiques)
• Caractère oxydant ou réducteur
Altération en
climat tempéré
Altération en climat
tropical humide
Climat désertique (reg)
c) Géomorphologie lithologique
• Porosité
• Dissolution
• Erosion différentielle
Morphologies de dissolution en pays calcaire
(1) terrains non karstiques; (2) canyon; (3)
reculée; (4) vallée sèche; (5) résurgence de
rivière; (6) perte; (7) doline; (8) ouvala; (9)
lapiez; (10); aven; (11) grotte; (12) source
vauclusienne; (13) rivière souterraine.
Lapiez
Lapiez à rigoles
Dolines
Aven
Rochers dolomitiques ruiniformes
Falaise dolomitique ruiniforme
Pinacles en pays calcaire
Falaise en pays calcaire
Paysage granitique (Ploumanach’)
Chaos de
Huelgoat
Relief en pays argileux (badlands)
Falaise marneuse
(Alpes)
Érosion d’une formation silto-gréseuse (permien
de Lodève)
Terrasses et Moraines reprises par l’érosion
Queyras
Drôme
d) Géomorphologie structurale:
- tectonique/pendage des couches
- sédimentaire
- volcanique, magmatique
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Recul de la côte
Buttes témoin
Surface structurale
Causses mésozoïques sur le granite du Mont Lozère
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Utah, USA
Tafraoute, Maroc
En climat aride
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Cotes du bassin de Paris
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Cotes du bassin de Paris
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Structures tectoniques dans les falaises
Saint clément, zone sub-briançonnaise, alpes, France
Structures tectoniques dans les falaises
Pli couché d’Arpennaz, Haute Savoie, Vallée de l’Arve (N. Charles)
Structures tectoniques dans les falaises
Pli couché d’Arpennaz, Haute Savoie, dans la grande structure…..
Structures tectoniques: ceintures de plis et chevauchements
Cluse de Pontarlier, Jura France
Structures tectoniques: ceintures de plis et chevauchements
Anticlinal de Lavelanet, petites Pyrénées, France
Structures tectoniques
Déflection d’une fabrique planaire (schistosité) résultant du fonctionnement
de failles (hercynienne), Oloron, France, N. Charles
Structures tectoniques dans les falaises
Chevauchement pennique vu depuis le col du Lautaret
Structures tectoniques
Dômes de sel dans le Zagros: on voit deux
structures sombres qui s'étalent, comme des
« Glaciers salés »: fluage gravitaire une fois la
surface « percée »
Structures tectoniques dans les falaises
Permien
Calcaires crétacés à eocènes
Chevauchement de Glarus, alpes externe, Suisse
Structures tectoniques dans les falaises
Chevauchement de Glarus, alpes externe, Suisse
Structures tectoniques
Chevauchement et synclinal associé au mur
Faille normale active
morphologies liées aux décrochements
Faille de San Andreas (Californie)
morphologies liées aux décrochements
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
Lias moyen, Haut Atlas, Maroc
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
Compaction différentielle très courante
entre biohermes et bancs marneux sous-jacents
Biohermes de la Pointe du Chay, Charente Maritime, Photos N. Charles
Charles
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
Faciès péri-recifal béchique de démantèlement
du récif
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
Mud mound ("kesskess") emsiens, Hmar Lakdad (Maroc). Il s'agit de
monticules « coralliens » profonds à éponges, coraux et crinoïdes.
Observés entre 500 et 1500 m de fond)
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification
Mud-Mounds dévoniens moy. (25-30 m de haut) dans l'Azzel-Matti
(bassin de l'Ahnet, Sahara algérien)
Quelques morphologies volcaniques/magmatiques
Neck volcanique
Col de la chaumette, France, MCF
Quelques morphologies volcaniques/magmatiques
sédiments
Intrusif (diorite)
Torres del Paine, Chili, Patagonie
Quelques morphologies volcaniques/magmatiques
Torres del Paine, Chili, Patagonie