Typologie, genèse et formes du relief
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L’organisation des reliefs sur les continents Si la disposition générale des reliefs (carte 2.1.1) résulte du déplacement des plaques lithosphériques, les formes particulières des reliefs représentent l’aboutissement de plusieurs processus successifs ou simultanés. La diversité des paysages terrestres s’explique en particulier par la nature des roches, le climat et l’âge des formations géologiques. Source: Un monde en mouvement, p.51 Ainsi, les paysages d’aujourd’hui représentent un équilibre momentané entre les forces tectoniques (dynamique interne du globe) créatrices de nouveaux reliefs, et les forces destructrices de l’érosion (dynamique externe). - La disposition des reliefs (plaines, plateaux, montagnes) influe sur les types de climats (polaire, subartique, tempérée, subtropical et tropical) sur les écosystèmes (être vivants versus le milieu physique). (ex: les basses terres du Saguenay: la conurbation du Haut-Saguenay – Jonquière, Chicoutimi,La Baie) Elle détermine à son tour les possibilités de circuler, de bâtir, de cultiver. (ex: Le Massif des Monts Valins , les hautes terres et les basses terres du Saguenay). , Chaque catégorie de reliefs peut être associée à des sols (plaines fertiles, plaines d’épandage fluvio-glaciaire, sols rocheux , etc.) et à des ressources spécifiques (plateaux, boucliers versus ressources minérales et les combustibles fossiles). Cette relation, à son tour, a une incidence importante sur la répartition des populations humaines et des activités économiques (Ex: activités récréo-touristiques, développement urbains et les services associés). Source: Un monde en mouvement, p.67 Introduction – suite - Les reliefs terrestres peuvent être répartis en un petit nombre de catégories (boucliers, plaines, plateaux, montagnes) correspondant chacune à un stade particulier de l’évolution géologique du globe. En effet, puisque les plaques lithosphériques se déplacent, nous ne sommes pas en présence de formes statiques (Ex. Rift africain, océans, montagnes, etc.) - N.B. Les imposantes montagnes actuelles seront un jour réduites à l’état de simples collines puis de plaines (ex: Les monts Grenville vs la chaine de montagnes des Laurentides au Québec) . - Quant aux sédiments, restes des montagnes détruites, ils forment en autres, la matière première des futures chaînes de montagnes et des roches qui renouvelleront le visage du globe. Source: Encyclopédie, Planète Terre, p.79 - Le relief est l’ensemble des formes superficielles du terrain. Il comprend des creux (synclinal/forme concave), des bosses (anticlinal/forme convexe) et des surfaces planes (plaines, plateaux). - Il peut réfléter fidèlement la structure géologique (ossature rocheuse sous-jacente), mais ce n’est pas toujours le cas. - En effet, le relief résulte aussi du travail de l’érosion sur les éléments rocheux en place ou de l’accumulation de dépôts. L’organisation des reliefs sur les continents – suite – L’action combinée et l’importance relative des facteurs géologiques et l’érosion différencient et font évoluer les reliefs: 1) Les forces tectoniques mettent en place les matériaux terrestres et leur donnent leur forme. Elles poussent, plissent (synclinal, anticlinal) soulèvent (horst) affaissent (graben), cassent (faille transformante) et déplacent des portions de l’écorce terrestre (les différents déplacements des plaques lithosphériques via les différents mouvements tectoniques (zones de subduction, failles transformantes, dorsales océaniques, rifts, etc.) 2) L’érosion (notamment par les eaux courantes, le gel, le vent, les actions chimiques liées au climat) creuse et rabote. Elle a pour complément le transport et le dépôt des matériaux arrachés, sous forme de roches sédimentaires. 3) La nature des roches (lithologie) détermine leur plus ou moins grande sensibilité aux agents d’érosion et leurs réactions aux forces tectoniques (diamants versus gypse). Ainsi , les roches les plus dures ou les moins sensibles aux agents chimiques résisteront longtemps à l’érosion et finiront par former les points saillants du paysage. Source: P.A. Bourque, Université Laval Source: P.A. Bourque, Université Laval L’organisation des reliefs sur les continents – suite – Par ailleurs, il n’est pas rare de voir les roches changer de caractéristiques au cours d’une activité tectonique importante (ex: zone de subduction, collision de plaques continentales, volcanisme, etc.): Des roches rigides et résistantes pourront devenir plus malléables et se plisser sous l’influence de la chaleur et de la pression. D’autres vont notamment cristalliser sous l’effet de la chaleur et se comporter par la suite comme des roches dures (roches métamorphiques). Les principaux types de reliefs Du point de vue de la géographie, les reliefs concernent les formes apparentes du terrain: le modelé. Mais une plaine sédimentaire et une ancienne montagne arasée peuvent présenter le même aspect sur le plan de la topographie, alors qu’elles diffèrent sur le plan de la géologie (processus de formation). Il faut donc tenir compte aussi des éléments non visibles du paysage pour avoir une bonne idée des caractéristiques et du potentiel des régions considérées (compréhension de la genèse du relief terrestre). (Ex. Plaine sédimentaire –bassin, cuvette sédimentaire du Lac-Saint-Jean –dépôts marins argileux – Golfe de Laflamme- fertilité – agriculture). En géomorphologie, le modelé désigne la forme extérieure d'un terrain à l'échelle d'un paysage. Il existe plusieurs types de modelés, qui dépendent chacun d'une forme d'érosion : un modelé glaciaire est le résultat de l'érosion provoquée par un glacier ; exemples : moraine, drumlin, kame, esker, vallée glaciaire, cirque glaciaire, épaulement glaciaire, etc. un modelé fluvial correspond à l'action d'un fleuve (méandres, terrasses fluviales); un modelé de versant (ravinement) un modelé anthropique est dû aux activités humaines. N.B. Décrire un modelé, c'est par conséquent tenir compte des éléments érosifs et de la nature des roches. Un relief dont le modelé s'explique principalement par l'érosion est dit « relief d'érosion. » On ne parle pas de modelé lorsqu'on analyse les effets de la tectonique à petit échelle (au niveau continental par exemple). Source: wikipédia Les principaux types de reliefs Les montagnes Les montagnes se caractérisent généralement par la prédominance de pentes raides et de hauts reliefs, bien que certaines présentent des formes très atténuées. Si toutes n’en sont pas au même stade de leur évolution, elles n’en obéissent pas moins au même mode de formation. Région du monde, 1998, p.33 Mais avant, précisons qu’au cours de l’évolution connue de la Terre, trois phases orogéniques, séparées par des intervalles plus calmes. (déf: L’orogenèse est le terme scientifique désignant l'ensemble des mécanismes de formation des montagnes). L’orogenèse calédonienne (ère primaire, 420 à 300 Ma), il y a 400 millions d’années, a fait apparaître les chaînes de la Scandinavie, du nord des îles Britanniques et de l’est de l’Amérique du Nord. Le plissement hercynien-appalachien (ère secondaire, 300 à 200 Ma), il y a 300 millions d’années, représente le deuxième paroxysme de l’activité orogénique. Il correspond à la naissance des Appalaches ainsi que la plupart des massifs anciens d’Europe et d’Asie centrale. Les systèmes alpins (ère tertiaire, 200 Ma à aujourd’hui), encore actifs, résultent de l’épisode le plus récent, qui a débuté il y a environ 50 millions d’années (Alpes, cordillère des Andes, Himalaya, arcs insulaires asiatiques. L’orogenèse est le terme scientifique désignant l'ensemble des mécanismes de formation des montagnes, divers systèmes théoriques (modèles géodynamiques) englobant ces processus de formation des reliefs, et des ensembles d'orogènes (systèmes montagneux sur une portion de croûte terrestre ayant subi d'importantes contraintes compressives engendrant plis et nappes de charriage) se succédant à travers les temps géologiques appelés phases orogéniques. Source: Wikipédia Source: La Terre, France Loisirs, p.76-77 Source: Un monde en mouvement, p.18 Les montagnes jeunes Beaucoup de montagnes naissent en bordure des continents, le long des profondes fosses où une plaque océanique s’enfonce sous une plaque continentale. C’est le cas de la cordillère des Andes et des montagnes Rocheuses sur le continent américain p.27). La combinaison du volcanisme et de l’activité tectonique raccourcit et épaissit la croûte continentale: elle soulève, plie ou casse, empile et accroît les matériaux terrestres, formant de longues et hautes chaînes que l’érosion attaque au fur et à mesure qu’elles se forment. Source: Encyclopédie Planète Terre, p.109 Source: GRENIER, 1995, Un monde en mouvement, p.27 Les montagnes jeunes – suiteLorsque la compression diminue, il arrive que les blocs les plus élevés s’effrondrent. Il se forme alors des fossées à l’intérieur des chaînes. Ces fossés s’emplissent progressivement des produits de l’érosion des parties hautes, parfois de laves, et prennent l’aspect de hauts plateaux. Les chaînes de montagnes jeunes peuvent se trouver en bordure d’un continent, par convergence (zone de subduction – plaque océaniquecontinentale = chaîne de montagnes ou océanique-océanique = arc insulaire (la plupart volcanique), mais aussi à l’intérieur de celui-ci: cela se produit à l’occasion d’une collision continentale (Alpes, Himalaya) ou par divergence, lors de la fracture d’un continent (volcans du rift africain). Certaines montagnes peuvent aussi se présenter comme des reliefs isolés ou en petits groupes. C’est notamment le cas de plusieurs volcans. Source: DE BLIJ et Muller, 1998. Régions du monde. p.6 Plaque pacifique Plaque eurasienne Plaque africaine Plaque antarctique Plaque nord-américaine Plaque australienne Plaque sud-américaine Plaque de Nazca Plaque indienne Plaque philippine Plaque arabique Plaque de Cocos Plaque caraïbe Plaque Juan de Fuca Source: Wikipédia Les montagnes jeunes – suiteGlobalement, ces systèmes alpins s’organisent en deux étroites ceintures. La première, de direction ouest-est, s’allonge de la chaîne de l’Atlas (Afrique du Nord) jusqu’au Philippines, à travers l’Europe et l’Asie. Elle comprend notamment les Pyrennées, les Alpes, le Caucase, l’Hymalaya où se trouvent 90 des 100 plus hauts sommets du globe, tous supérieurs à 7000 mètres). À la hauteur des Philippines, elle rejoint la seconde ceinture, qui entoure le Pacifique (la ceinture de feu ou cercle de feu). Source: Un monde en mouvement, p.51 Source: Un monde en mouvement, p.22 La ceinture de feu borde les deux Amériques, du nord au sud (montagnes Rocheuses et cordillère des Andes), l’Asie à l’est (montagnes de Chine centrale, du Viet-Nam et du Myanmar), et prend la forme d’arcs insulaires au large de l’Asie (le Japon et les Iles Aléoutiennes, par exemple). L’intense activité tectonique s’y manifeste par la fréquence des séismes et des éruptions volcaniques. Source: http://www.francetvinfo.fr/avalanche-au-nepal Les massifs anciens Les massifs anciens sont les chaînes constituées au moment des deux premiers épisodes orogéniques (ères primaire et secondaire), et de la même manière que nos actuelles chaînes de type alpin. Nivelées par l'érosion, ces chaînes ont été soulevées à nouveau lors de la formation, à l'ère tertiaire, des montagnes jeunes. Ces mouvements ont fracturé les vieilles roches durcies en une alternance de blocs et de fossés qui leur confère une apparence escarpée malgré des altitudes modestes (moins de 3000 mètres). De profondes vallées les entaillent. L'érosion différentielle, jouant des différences de dureté des roches, sculpte des saillies et des creux. Parfois, des reliefs volcaniques subsistent. Les paysages peuvent donc avoir un aspect aussi impressionnant que celui des montagnes jeunes. Cependant, les sommets arrondis, semblables à des plateaux, témoignent de l'évolution passée. - Suite- Les massifs anciens Au Québec, les reliefs des Laurentides (Monts Valin au Saguenay), du Labrador (Bouclier canadien) et les Appalaches font partie de ces anciennes montagnes. En Europe, l'Oural(Russie), les montagnes britanniques, la ForêtNoire (Allemagne) ou le Massif central (France) appartiennent également à cette catégorie de montagnes. Source: c http://www.thecanadianencyclopedia.com/index.cfm?PgNm= TCESearchMedia&Params=F1&MediaId=1477 Source: http://www.google.ca/imgres?imgurl=http://www.pc.gc.ca/fra/agen/wwf/conservation/~/media/Images/Spot lights/agen/wwf/mealy.ashx% Rattachée au Bouclier Canadien et culminant à 1100 m d'altitude, la chaîne des Laurentides est l'un des systèmes montagneux le plus vieux au monde (environ 1 millard d’années aussi haute que l’Hymalaya). Source: http://canadaimage.free.fr/laurentides.htm Source: Wikipédia Source: wikipédia En conclusion, les montagnes ont sur la géographie humaine une influence considérable. Elles représentent généralement des obstacles au peuplement et aux déplacements. Sauf dans les zones volcaniques et les vallées, les sols superficiels sont pauvres. Les montagnes ont toutefois servi de refuge à plusieurs peuples, en raison justement des obstacles qu'elles représentent (Ex: Les Incas en Amérique du Sud (Andes). Sur le plan du climat, elles forment des barrières derrière lesquelles se développent des déserts (désert de Gobi en Mongolie), tandis que les façades exposées aux vents océaniques sont souvent fortement arrosées (Colombie-Britannique). L'étagement des climats peut permettre, surtout dans les régions chaudes, une agriculture diversifiée et l'essor de civilisations originales, comme celles des Andes. Sur les sommets se constituent des réserves de neige qui alimentent les cours d'eau à la saison chaude. Plusieurs sites de production hydroélectrique en bénéficient. Des activités forestières s'organisent sur les pentes des montagnes. La beauté des paysages, l'air salubre et les domaines skiables attirent les touristes. Vallées et hauts plateaux voient s'installer cependant l'essentiel des populations qui y vivent. D'autres ressources, liées au processus d'édification des montagnes, contribuent à y fixer des populations, malgré la difficulté d'accès et le faible potentiel agricole. C'est notamment le cas des roches métamorphisées par la chaleur et la pression qui fournissent des matériaux de construction (ardoise, marbre) et des pierres précieuses. Par ailleurs, les gaz et les liquides solidifiés dans les replis de la roche, ou les précipités dus au refroidissement des matières volcaniques, forment des filons et des gisements de métaux usuels ou précieux (cuivre, zinc, plomb, étain, fer, or, argent, platine, nickel, manganèse). Le volcanisme génère aussi des sources chaudes et thermales, des dépôts de soufre et d'autres ressources minérales. Les massifs anciens recèlent également d'abondants dépôts de charbon de haute qualité, et de l'amiante. Ce n'est sans doute pas par hasard que des civilisations évoluées se sont développées dans ces vigoureux reliefs au voisinage de telles ressources. Que l'on pense, en particulier, aux civilisations précolombiennes d'Amérique, du Mexique au Pérou. Il n'est pas surprenant non plus que les régions où on les trouve aient attiré les conquérants. PLATEAUX Les plateaux, sur le plan du relief, sont des régions de forte altitude à la topographie plane. Le plateau se définit par de nombreuses caractéristiques, dont les principales sont: son altitude relative son inclinaison son réseau hydrographique ses vallées ses versants Le plateau est donc défini par de nombreuses caractéristiques, cependant, trois principaux modèles de plateaux ont ainsi été définis : - Tabulaire: on y observe une surface plane avec peu de vallées - Ondulé: le plateau est découpé par des vallons qui se rejoignent pour former un cours d'eau principal - Érodé: on atteint un stade très avancé dans l'érosion, de nombreuses vallées rapprochées creusent le plateau. Les plateaux Malgré leur diversité géologique (anciens reliefs aplanis par l'érosion, coulées volcaniques, fonds sous-marins émergés (ex: plateau continental) ou portions de socles soulevées (horst), entre autres). Ex: La montagne de la Table, en Afrique du Sud, correspond parfaitement à cette description. Site célèbre, point de repère familier des marins, elle représente ce qu'on appelle un relief structural. (c.a.d. qui épouse la forme d’une couche rocheuse dure sous-jacente) . Source: Wikipédia Source: http://matt.my tripper-tips.com/photo/la-montagne-de-la-table Source: wikipédia Source: Karl Bouchard, 2012 Les couches horizontales de la montagne de la Table (plateau), dont la plus superficielle est une dalle de grès dur, n'ont jamais été bousculées par les forces tectoniques depuis leur dépôt au début de l'ère primaire (il y a 435 à 500 millions d'années). Parmi les hauts plateaux les plus connus et les plus vastes, citons l'Altiplano andin (figure 2.1.4), et le Tibet, qui s’enchâssent dans des chaînes montagneuses récentes. Les cordillères de l’Ouest de l’Amérique du Nord en comptent aussi plusieurs. Source: Un monde en mouvement, p.56 Source: Wikimédia Source: wikipédia Source: http//www.estudiogeograpficos.org. Source: http//www.mantra-tibet.com/web/magie-du-tibet Source: Encyclopédie, Planète Terre, p.81 Source: Encyclopédie, Planète Terre, p.92 Source: Encyclopédie, Planète Terre, p.93 Les cours d'eau s'encaissent dans les plateaux en de profondes vallées parfois très spectaculaires, comme le Grand Canyon du Colorado (figure 2.1.3). Celui-ci, découpé dans des séries sédimentaires de 4000 mètres d'épaisseur soulevées par des mouvements tectoniques récents, est un véritable résumé de l'histoire géologique de la Terre. Au rythme d'un mètre tous les 6500 ans, il a creusé une gorge de 1500 mètres de profondeur sur les parois de laquelle on peut lire la superposition des roches alternativement dures et tendres empilées depuis plus d'un milliard d'années. Le plateau du Colorado compte plusieurs canyons qui en font l'un des plus célèbres paysages du monde. Source: Un monde en mouvement, p.56 Source: Wikipédia Source: Wikipédia Source: Wikipédia Source: http//www.sentiers.ca/HauteGorgeMalbaie/ L'érosion, très active, dissèque les plateaux d'autant plus facilement que leur matériel est plus friable. Ainsi, le plateau de lœss, en Chine, fait de particules transportées par le vent, est très fertile. Les pluies de mousson et les fleuves, cependant, emportent périodiquement de grands pans de ses versants. Lorsque l'érosion a complètement démantelé un plateau, il n'en reste que des mesas ou des buttestémoins (reliefs résiduels isolés). Source: http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim1/ biblio/pigb15/00_grandes/04/02.htm Source: Encyclopédie, Planète Terre, p.93 Une mesa (espagnol pour « table ») est un haut plateau, une butte à sommet plat et aux versants abrupts. La mesa est un relief tabulaire caractéristique des paysages arides, en particulier dans le Sud-Ouest des États-Unis (Nouveau-Mexique, Colorado, Idaho, Utah) généralement formé par l'érosion différentielle et des mouvements tectoniques. Mesa près de Los Alamos, New Mexico Source: http://www.er.uqam.ca/nobel/ k20322/fiche/fbuttetemoin.html Source: wikipédia Source: Karl Bouchard, 1989 LES PLAINES Définition: Les plaines se distinguent par leur topographie plane, à peine vallonnée. La plupart se trouvent à faible altitude, moins de 200 mètres le plus souvent. Une plaine est une forme particulière de relief, c'est un espace géographique caractérisé par une surface topographique plane, avec des pentes relativement faibles. Elle se trouve à basse altitude, les vallées y sont donc moins encaissées que sur un plateau. Une plaine est dominée par les reliefs environnants (wikipédia). N.B. Les grandes plaines représentent les reliefs les plus simples ; elles constituent les régions qui produisent le plus de nourriture et où vît le plus grand nombre d'hommes. Comme les plaines se situent en général loin des zones tectoniques actives, elles ont rarement été bousculées. On parle de « tables» (Table russe, Prairies canadiennes) lorsque les couches de terrain sont tout à fait horizontales, et de «bassins» ou « cuvettes » sédimentaires lorsque les couches emplissent de vastes dépressions résultant de la submersion d'anciens socles. (Ex: La cuvette du Lac St-Jean). Source: Un monde en mouvement, p.66 A- Cordillère B- Bassin sédimentaire C- Massif ancien D- Bouclier Les plaines sédimentaires ( Table et bassin sédimentaire) Par leur origine géologique, les plaines proviennent de deux types d'actions: 1) une érosion prolongée a pu effacer les accidents topographiques et transformer en pénéplaine les reliefs existants; 2) le dépôt de sédiments, marins ou fluviaux, a pu masquer les accidents topographiques (ex: plaine fluvio-glaciaire ou plaine sédimentaire) N.B. Les deux types d'évolution aboutissent à des formes superficielles semblables. Les bassins et les tables sédimentaires. Ainsi, les grandes plaines sédimentaires prennent le nom de tables lorsque les couches sont tout à fait horizontales, comme en Russie On parle de bassin (formé par subsidence, affaissement de la lithosphère –accumulation de sédiments avec les millions d’années) – tectonique ou thermique) lorsqu'elles sont déprimées en leur centre et légèrement inclinées à la périphérie. N.B. Les couches les plus récentes subsistent au centre du bassin, et les plus anciennes affleurent à la périphérie, relevées par l'inclinaison. Il est fréquent que les cours d'eau suivent cette pente et coulent vers un grand fleuve qui traverse le centre du bassin, comme la Seine dans le Bassin parisien, ou la Garonne dans le Bassin aquitain en Europe. Dans le monde, les bassins sédimentaires importants sont ceux du Mississippi, de l'Amazone, du Zaïre, du Huang he et de Sibérie. Un monde en mouvement, p. 53 ...carbures , par exemple). Source: Un monde en mouvement, p.57 Ces minéraux et combustibles proviennent d’organismes qui vivaient autrefois dans les mers ou de précipités chimiques . Les sables bitumineux de l’Ouest canadien représentent un bon exemple de cette richesse minérale contenu dans ces bassins sédimentaires . Source: Un monde en mouvement, p.51 Source: Atlas Larousse canadien . p.6-7 Les roches sédimentaires - Les débris végétaux et animaux déposés en couches successives, au fond des mers, au cours de millions d'années, s'appellent des sédiments. - Lorsqu'ils n'ont été que très peu ébranlés par les mouvements tectoniques, ils se présentent en couches grossièrement horizontales, les plus anciens en dessous et les plus récents en surface. - Dans une série de couches consécutives, les roches dures et les roches tendres alternent, comme les roches perméables (calcaires, sables) et les roches imperméables (argiles). Source: http://www.alertes-meteo.com/geographie/relief.php Autres types de plaines La plaine abyssale : plaine sous-marine située généralement de -4000 à -6000 mètres, elle a un dénivelé faible mais notable qui conduit aux dorsales océaniques, son étendue est généralement imposante: de l'ordre de centaines voire de milliers de kilomètres d'extension, elle est composée de sédiments continentaux rejetés au large. La plaine de piémont située au pieds des chaînes de montagne et formée par le dépôt des matériaux charriés par les torrents et rivières provenant de ces montagnes. La plaine alluviale (synonyme : lit majeur d'un cours d'eau) : surface topographique, à faible dénivelé, en fond de vallée. Elle est constituée par des alluvions (débris, matériaux) déposées lors de crues du cours d'eau. La plaine alluviale appartient à la zone inondable d'un cours d'eau; toutefois des aménagements de berge (digue) permettent de réduire le risque d'inondation. Source: Wikipédia Source: Un monde en mouvement, p.75 Source: www.cpepesc.org Source: http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Bielefeld_Obersee_Verlandung.jpg La plaine deltaïque : elle est à la confluence de la plaine alluviale - dont elle est le prolongement - et de la mer :elle reçoit des sédiments des deux parts. La plaine d'épandage : une plaine d'accumulation, ses principaux tributaires sont les torrents ou les moraines glaciaires. La plaine littorale : aire côtière non recouverte enrichie par les sédiments continentaux. La plaine maritime : étendue devenue non-submersible par les marées: par le passé, ces zones étaient généralement des marais. La pénéplaine : surfaces aplanies par la coalescence de bassins fluviaux. Source: Wikipédia Une plate-forme littorale soulevée devient une plaine côtière où l’érosion régressive reprend toute sa force. Source: Atlas Larousse canadien . P. 7 Plaine d’épandage fluvio-glaciaire Les bassins sédimentaires se présentent avec une légère inclinaison, de sorte que les couches affleurent à la périphérie. Les formes d'érosion y sont rares, sauf sur les bords des bassins, que l'érosion différentielle entaille en côtes. L'ensemble prend un peu l'aspect d'un amphithéâtre avec ses gradins (figure 2.1.5). Les cours d'eau, suivant la pente, convergent généralement vers un grand fleuve qui occupe le centre du bassin. Les bassins du Zaïre ou Congo, de l'Amazone et du Mississippi sont les plus grandes des cuvettes sédimentaires. ...carbures , par exemple). Source: Un monde en mouvement, p.57 Ces minéraux et combustibles proviennent d’organismes qui vivaient autrefois dans les mers ou de précipités chimiques . Les sables bitumineux de l’Ouest canadien représentent un bon exemple de cette richesse minérale contenu dans ces bassins sédimentaires . Des plaines de plus faible étendue (deltas des fleuves, fossé d'effondrement, exemple – graben-rift) collectent aussi les sédiments. Ceux-ci atteignent parfois des milliers de mètres d'épaisseur, provoquant une subsidence(enfoncement d'une région du soubassement rocheux sous le poids des matériaux) ou le rehaussement des cours d'eau sur leur propre lit. Il peut alors se produire des inondations dévastatrices. Néanmoins, beaucoup de ces régions dans le monde abritent de fortes densités de population, car de multiples avantages compensent largement les risques. (ex: le Nil en Égypte, le Mississipi au États-Unis). Les plaines d'origine sédimentaire ont des sols riches. On dit d'ailleurs des plaines centrales d'Amérique du Nord et de l'Ukraine qu'elles sont les greniers à blé du monde. À cause de leur accès facile et de leurs ressources, les plaines sédimentaires ont été les premiers espaces occupés, aménagés et exploités. Le sous-sol de ces plaines n'est pas moins intéressant. Outre les matériaux de construction qu'on peut extraire des carrières, de nombreux minéraux gisent sous les couches superposées (phosphates, potasse, sel, hydrocarbures, par exemple). Il proviennent d’organismes qui vivaient autrefois dans les mers (on y trouve de nombreux fossiles) ou de précipités chimiques. Les sables bitumineux de l’Ouest canadien représentent un bon exemple de cette richesse minérale (figure 2.1.6). Source: Un monde en mouvement, p.58 Les socles Les socles constituent les noyaux des continents, la partie la plus stable de l'écorce terrestre. Actuellement loin des zones de collisions de plaques, ils ont été plissés dès l'époque primaire (420 à 300 Ma), , puis usés, plusieurs fois dans certains cas. Leurs roches se sont transformées en plates-formes rigides et cassantes. Soumis à des pressions, ce matériel ne peut plus se plisser, mais seulement se bomber et se fracturer. Parfois recouverts de séries sédimentaires ou de coulées de lave, les socles forment le plus souvent de vastes surfaces à dominante horizontale, monotones, d'aspect bosselé , interrompues par des fractures ou par des reliefs volcaniques. Un monde en mouvement, p. 53 Source: Un monde en mouvement, p.51 et les boucliers -suite Quant aux boucliers, ils sont de vastes étendues où le socle apparaît à l'air libre. Ce sont les éléments, disloqués, de la croûte continentale originelle ou précambrienne. Leurs bordures comme les Ghâts indiens, le Drakensberg sud-africain et les Laurentides, présentent souvent des escaliers de failles. Quant à l'intérieur, l'apparente uniformité de leur surface ne doit pas faire illusion. Un examen plus attentif révèle un passé très complexe. À peu près tous les types de roches sont représentés, avec un métamorphisme important; on décèle de multiples cassures, racines de plis, dé formations et phases d'érosion. Les roches affleurant partout rendent fréquemment les sols impropres à l'agriculture, décourageant ainsi l'installation humaine. Cependant, leurs vastes surfaces aux reliefs usés permettent l'exploitation forestière. Les boucliers sont aussi très riches en minéraux métalliques. Le bouclier canadien Paysage typique du bouclier canadien, en Ontario Source: wikipédia boucliers -suite Métaux précieux (or, argent, platine), métaux rares (wolfram, cobalt, tungstène, antimoine, uranium) et métaux usuels (cuivre, manganèse, nickel, plomb, étain, fer) se forment au moment de la surrection des montagnes mais deviennent accessibles surtout lorsqu'elles s'usent. Les rifts Parmi les déformations qui peuvent affecter un bouclier (noyau dur et résistant d’un continent) les plus importantes sont les rifts, ces fossés d'effondrement rectilignes causés par les grandes cassures de l'écorce terrestre. Comme il s'agit de la fragmentation d'un continent, cette forme de relief ne se rencontre pas fréquemment à l'état actif, et la plupart des anciens rifts ont été nivelés par l'érosion. En Russie, sous le lac Baïkal, un rift continental commence à se former. La formidable pression engendrée par la collision entre l'Inde et l'Asie provoque de nombreux contrecoups sur tout le continent asiatique. À cet égard, le satellite Landsat a mis en évidence des fractures qui expliquent la forte activité sismique en Asie centrale et en Chine. La coupure de l'Asie semble donc s'amorcer, selon un déroulement analogue à celui du rift d'Afrique orientale. Rift océanique (g.n. m.) : fossé d'effondrement au milieu des dorsales océaniques. Rift continental (g.n. m.) : fossé d'effondrement, graben, limité par des bords surélevés, il présente une activité volcanique plus ou moins forte. Exemples : le Fossé rhénan entre les Vosges et la Forêt Noire, la Rift Valleys de l'Est africain). Rifting (n. m.) : Formation de rifts intervenant dans les stades préliminaires d'une ouverture océanique. Exemple : Mer Rouge. Source: http://www.geowiki.fr/index.php?title=Rift Rift (n. m.) d'un mot anglais, signifiant fissure, faille: Système de fossés d'effondrement (continental ou situé au milieu d'une dorsale océanique), où siège une activité volcanique plus ou moins forte et qui témoigne du début d'une zone d'ouverture et d'expansion de la croûte terrestre. (Source: http://www.geowiki.fr/index.php?title=Rift) On distingue deux types de rift : le rift actif et le rift passif. Dans le rifting actif, le moteur de l’extension est la remontée d’un panache d’asthénosphère chaude qui provoque la dilatation des roches de la lithosphère et l’apparition d’un vaste bombement au sommet duquel s’ouvre un rift. Dans le rifting passif, le moteur de l’extension est une simple traction de la lithosphère exercée parfois très loin de la zone de rift, par le mouvement relatif entre plaques (graben du Saguenay = ouverture de l’océan Atlantique, il y 200 millions d’années). Source:(http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/01_exten sion/01_terrain/01a.htm) Un rift actif résulte de l’ascension d’un panache mantellique depuis les profondeurs de la Terre. Cette ascension provoque dans un premier temps un soulèvement topographique marqué, dont les causes sont essentiellement thermiques. L'extension de la lithosphère n'apparaît qu'ensuite, comme une conséquence de ce soulèvement. Il en résulte que la sédimentation est tardive dans l'évolution générale du système. L'évolution tectonique classique associée à ce mode de rifting correspond à la chronologie suivante : 1. soulèvement et volcanisme puis 2. extension, formation des fossés d’effondrement et sédimentation. Évolution de gauche vers la droite Source: wikipédia À l'inverse, un rift est dit passif lorsque l’extension résulte de forces trouvant leur origine aux limites de la plaque tectonique. Celle-ci s’étire alors horizontalement comme un chewin-gum, ce qui provoque d'abord en surface des fossés d’effondrement (grabens) qui se comblent de sédiments et où le volcanisme est généralement absent. Ce n'est que dans un second temps qu'un soulèvement d'origine thermique et un volcanisme concomitant se produit. L'évolution tectonique classique associée à ce mode de rifting correspond alors à la chronologie suivante: 1. extension et sédimentation puis 2. soulèvement et volcanisme. Évolution de droite vers la gauche Source: wikipédia Fissures témoignant de l’extension de l’Islande située à la frontière de deux plaques divergentes – plaques américaine et européenne (rift actif). Source:(http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/01_extension/01_terrain/0 1a.htm) Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s1/volcans.html Source: Un monde en mouvement, p.23 Un continent peut être étiré sous l'effet d'une remontée de matériau sous la croûte continentale. La région est alors « faillée » et un graben (fossé d’effrondrement) se forme. Simultanément, des volcans se développent sur les failles qui ont permis l'ascension de la lave. (1) Lorsque les deux parties du continent s‘éloignent l'une de l'autre, chacune d'elles emporte une partie des failles et des structures du graben. Celles-ci peuvent être recouvertes par des sédiments lorsque la mer envahit le fossé d'effondrement. • (2). Les côtes atlantiques de l'Afrique et de l'Amérique du Sud présentent ces caractéristiques : ce qui indique qu'elles correspondaient, originellement aux bordures d'un graben (3). Source: La Terre, France Loisirs, p.13 Source: wikipédia Source: http://www.uqac.ca/uest/p_region.html Source: http://www.museevirtuel-virtualmuseum.ca/sgc-cms/ expositions-exhibitions/fjord/francais/g_fin_graben.html Les rifts -suite Les parties les plus effondrées des rifts correspondent aux plus profondes dépressions du globe (-640 mètres au fond du lac Tanganyika, en Afrique de l'Est). Ces zones se trouveraient à plus basse altitude encore si elles ne se remplissaient pas à mesure de laves et de sédiments. Dans ces zones tectoniquement actives, le volcanisme demeure cependant l'élément le plus marquant, puisqu'il fait surgir des chaînes de montagnes. Sur le plan de l’occupation humaine, il a des aspects positifs: les cendres constituent des terres fertiles, et l’activité éruptive engendre des ressources minérales parmi lesquelles on peut citer le soufre (cratères et failles), les sels minéraux contenus dans les eaux, le diamant et des pierres précieuses ou semi-précieuses, de même que des métaux (cuivre, fer, platine, uranium). Source: GRENIER, 1995, Un monde en mouvement, p.27 Source: Un monde en mouvement, p.22 Les Égyptiens de l'Antiquité (-3500 à -100) utilisaient abondamment l'obsidienne et d'autres pierres d'origine volcanique, dans leur statuaire. Les sédiments accumulés au fond des anciens rifts continentaux recèlent fréquemment du pétrole, dont la formation est associée à la présence de mers chaudes peu profondes, comme il en existe au début de l'ouverture d'un océan. Il faut toutefois que le processus persiste à très long terme. N.B. Les reliefs les plus hardis s'usent peu à peu et finissent par s'aplanir, alors que la fracture d'un socle ou une collision continentale font naître ailleurs de nouvelles montagnes, qui connaîtront à leur tour le même destin. Les ensembles physiographiques, sur une longue échelle de temps, semblent donc migrer à la surface du globe et, en un même lieu, des ensembles différents se succèdent. L'étude des reliefs n'est pas celle de masses figées, mais celle d'un dynamisme. LE CYCLE DES RELIEFS ET L’ÉQUILIBRE DES CONTINENTS Dès qu'une montagne s'élève, dès que des mouvements tectoniques exhaussent une plaine ou un plateau, l'érosion s'y attaque. Cela se produit d'autant plus que les altitudes et les dénivellations sont fortes. Travaillant plus vite dans les roches tendres, plus lentement dans les roches dures, la désagrégation mécanique, les agents chimiques et les eaux courantes, en relation avec les conditions climatiques, constituent des forces redoutablement efficaces. N.B. En contre partie, si l'action des forces tectoniques cessait, 20 millions d'années suffiraient à réduire toute l'Amérique du Nord à l'état de plaine, dominant de un ou deux mètres seulement le niveau de la mer. LE CYCLE DES RELIEFS ET L’ÉQUILIBRE DES CONTINENTS –SUITE Les matériaux arrachés par l'érosion ne sont pas détruits. Transportés par la gravité , les eaux courantes, les vents, ils s'accumulent dans les parties basses de la croûte terrestre (ex. bassins sédimentaires) Les reliefs élevés s’usent progressivement: ainsi, les vallées, les fossés d'effondrement et les mers s'emplissent de leurs débris. Ainsi, le volume total de matière demeure relativement constant, alors que sa répartition et sa composition évoluent. N.B. Les reliefs actuels résultent surtout de l’équilibre qui s’est établi, au cours des 65 derniers millions d’années, entre la vitesse de croissance du relief et la vitesse d’aplanissement par l’érosion. LE CYCLE DES RELIEFS ET L’ÉQUILIBRE DES CONTINENTS –SUITE En effet, les roches subissent quantité de transformations liées à la désagrégation, à la pression, à la chaleur et à tous les processus auxquels elles sont soumises depuis 3,8 milliards d'années ou plus. À long terme, cette évolution aboutit au nivellement des reliefs, qui se transforment en socles. Ces derniers ne s'usent presque plus, puisqu'il n'y a plus de pentes. La figure 2.1.7 résume le phénomène d'aplanissement décrit par le géographe américain William Morris Davis dans sa théorie du cycle d'érosion (1900). Selon cette théorie, les reliefs passent, comme un organisme vivant, par une période de jeunesse (hautes montagnes), puis par une période de maturité au cours de laquelle les vallées s'élargissent et les versants s'arrondissent, et enfin par une période de vieillesse. Au terme de ce dernier stade, ils sont entièrement aplanis, essentiellement du fait de l'érosion par les eaux courantes. Source: Un monde en mouvement, p.59 Dans ce cas, comment se fait-il que depuis des milliards d'années la croûte continentale ne soit pas réduite à l'état de vaste pénéplaine d'altitude uniforme ? Rappelons-nous que les continents flottent en quelque sorte sur le magma du manteau selon un rapport constant d‘équilibre comme dans le cas d'un iceberg ou d'un bateau flottant sur l’eau. Ainsi, les très hautes montagnes ont aussi de profondes racines (figure 2.1.8). Toute surcharge, notamment l'accumulation de sédiments ou une calotte glaciaire, provoque l'enfoncement du continent, car la pression exercée déplace le magma sous la lithosphère. Lorsque, au contraire, la pression s'affaiblit, par exemple dans le cas de la fonte d'une calotte glaciaire ou de l'usure d’une chaîne de montagnes, le magma reprend sa place et le continent remonte (figure 2.1.9). Source: Un monde en mouvement, p.60 La compensation isostatique (soulèvement du relief) peut faire ployer (plier sous la pression) casser ou basculer un bouclier. Ainsi, des blocs fracturés remontent ou s'enfoncent en fonction de leur poids. Les parties soulevées rajeunit les reliefs qui font l'objet d'une reprise d'érosion comme dans le cas des massifs anciens, et qui finira par les faire disparaître(figure 2.1.2 ). La Scandinavie se relève actuellement d'un mètre par siècle. Elle est aujourd'hui de 300 mètres plus élevée que durant la période de glaciation survenue il y a environ 15 000 ans. Elle pourrait même remonter encore de 200 mètres avant d'atteindre son niveau d'équilibre. La Finlande gagne chaque année 10 kilomètres carrés de terres. On a dû déplacer des ports à plusieurs reprises au cours des derniers siècles. Source: Un monde en mouvement, p.55 Inversement, les mouvements de subsidence correspondent à l'enfoncement de portions de croûte continentale surchargées, ce qui permet l'entassement d'une épaisseur considérable de sédiments au même endroit. C'est ce qui se produit dans les plaines littorales et les plateaux insérés dans les chaînes de montagnes jeunes: la bordure ouest de l'Australie et l'Altiplano andin s'enfoncent ainsi depuis plusieurs millions d'années. Même les grands barrages avec leurs réservoirs ont un poids suffisant pour déprimer légèrement la croûte terrestre. Les entassements sédimentaires (plus de 6 kilomètres d'épaisseur dans le delta du Mississippi, et de 13 à 18 kilomètres d'épaisseur dans celui du Gange) pourraient un jour se plisser, s'ils sont soumis à d'intenses pressions. Cela donnerait lieu à de nouvelles chaînes de montagnes, et le cycle se répéterait presque indéfiniment. Les ajustements isostatiques ont à leur tour une influence sur le niveau relatif des mers (duquel dépend la force de l’érosion). Il n'est d'ailleurs pas toujours facile de les dissocier des variations eustatiques (variation du niveau moyen des mers) dues à des changements de climats. Durant les périodes glaciaires de l‘ère quaternaire, le niveau des océans a baissé de 100 à 130 mètres: - Les îles Britanniques se sont alors rattachées à l'Europe, de même que l'Alaska à l'Asie. - La côte est de l'Amérique du Nord a gagné 6,5 millions de kilomètres carrés de terres émergées. N.B. Actuellement, le massif des Appalaches, bien que soulevé (peut-être pour la septième fois...) après la fonte des glaces, n'a pas encore retrouvé son niveau d'équilibre. Les paysages grandioses résultant de l’ennoyage des vallées côtières attirent les touristes, et le prolongement de la plaine littorale sous la mer jusqu'à presque 1600 kilomètres des côtes favorise la pêche industrielle. Les célèbres fjords de la Norvège ou de l’Ouest canadien, sans compter le fjord québécois du Saguenav, doivent aussi leur existence à cet équilibre incomplet. En même temps, la remontée du niveau des mers due à la fonte des glaces se poursuit. On l'estime à 1 millimètre par an (10 centimètres au XXe siècle). Elle représente une menace réelle pour certaines régions du globe, parfois très peuplées: les Pays-Bas, l'archipel des Maldives (dont 200 î les disparaîtraient bientôt), le Bangladesh, par exemple. Quel équilibre se réaliser dans les siècles à venir entre la montée des eaux et celle des continents ? Beaucoup d'hypothèses contradictoires circulent, et toutes les régions n'évoluent pas au même rythme. Retenons seulement que l'étendue, la forme et les paysages des continents ne sont pas immuables. Des mécanismes d'évolution constants président à leur mise en place, mais leurs variables respectives donnent lieu à un nombre infini de possibilités, que les sociétés humaines subissent ou mettent à profit. CONCLUSION Bien qu'elle ne soit pas totalement élucidée, l'origine des continents provient, à n'en pas douter, du refroidissement de la Terre juste après sa formation, et de la tectonique des plaques qui détermine aussi leur agrandissement par la formation de chaînes de montagnes. La mise en place et l'usure subséquente des hauts reliefs amènent la transformation et le déplacement des matériaux de la croûte terrestre. Ces modifications influent continuellement sur l'équilibre des continents, en agissant sur le magma, les processus d'érosion, les paysages et les conditions de vie des populations (sols et ressources, notamment). -Suite- CONCLUSION Ainsi, de toutes les notions abordées jusqu'à présent, nous devrions commencer à voir se dégager une profonde unité dans la logique de l'édification du milieu physique terrestre. Mais l'étude des continents ne concerne qu'un aspect du visage de notre planète. Le portrait demeure inachevé sans l'étude, complémentaire, des océans et des eaux courantes. En effet, c'est l'expansion des fonds océaniques qui déplace les continents, le travail de l’eau sculpte les reliefs, la présence de l’eau qui différencie les climats et permet la vie elle-même.
