Fiche 8 : thème 1-B-4 - Cours de SVT niveau lycée

Fiche de révision thème 1-B-4 : la disparition des reliefs
1. Les caractéristiques des chaînes de montagnes anciennes
Selon leur âge, on distingue deux types de chaînes :
 les Alpes sont une chaîne de montagnes récentes qui s’est formée par la
collision du continent eurasiatique et du continent africain à l’Eocène, il y a 40
Ma ; elle se prolonge au-delà du territoire français et présente de hauts reliefs
acérés aux nombreuses crêtes et de nombreux sommets au-delà de 3 000
mètres d’altitude ; parmi les diverses roches qui y affleurent, on trouve des
roches sédimentaires plus ou moins déformées impliquées dans de grands
chevauchements, des roches plutoniques d’origine profonde ainsi que des
ophiolites dans la partie centrale de la chaîne ;
 le massif Armoricain, le massif Central, les Vosges et les Ardennes sont les
reliquats d’une chaîne de montagnes anciennes, la chaîne hercynienne qui
présente des caractéristiques différentes des Alpes ; elle est ancienne car elle
résulte de la collision de trois continents qui s’est mise en place entre le
Dévonien ( - 420 Ma ) et le Permien ( - 290 Ma ) ; elle présente des reliefs mais
moins élevés que les Alpes, en général inférieurs à 1 000 mètres d’altitude avec
des crêtes peu nombreuses et un aspect général vallonné.
Ces massifs apparaissent constitués de deux types de roches :
- des roches métamorphiques qui correspondent à des roches qui ont été
portées en profondeur et qui, sous l’effet de l’augmentation de la pression et de
la température, voient leurs minéraux être déstabilisés et se transformer à l’état
solide ;
- des granitoïdes qui proviennent de la fusion de matériaux en profondeur ; si
l’enfouissement des roches se poursuit, l’augmentation de la température et de
la pression conduit à une fusion qui donne naissance à des magmas de
composition granitique.
2. La disparition des reliefs des chaînes de montagnes
L’altération et l’érosion des roches conduisent à la transformation d’une roche
saine en produits d’altération qui sont en règle générale moins cohésifs entre eux.
Les facteurs sont nombreux :
- les variations de température conduisent à des cycles de gel/dégel de l’eau dont
les variations de volume dans les fissures des roches amplifient la fragmentation ;
- l’eau à l’état liquide permet la dissolution de certains minéraux comme la calcite
présente dans les calcaires ; cette dissolution correspond à une dégradation totale
des minéraux et à une mise en solution des ions impliqués dans ces minéraux ; elle
permet aussi l’hydrolyse d’autres minéraux comme ceux trouvés dans le granite ; à
l’issue de l’hydrolyse, des ions sont passés en solution et les minéraux ont été
transformés en d’autres insolubles
L’altération par dissolution concerne surtout les roches sédimentaires alors que celle
par hydrolyse concerne surtout les roches magmatiques et métamorphiques ;
- les végétaux peuvent aussi participer à l’altération des roches car leurs racines, en
s’infiltrant dans les fissures, participent à leur fragmentation et produisent des
acides qui participent à l’hydrolyse des roches.
Les produits d’altération des roches sont moins cohésifs entre eux que les éléments
dont ils sont issus dans les roches saines : ils peuvent donc être transportés par
différents facteurs suite à leur érosion :
- la gravité est active sur les hauts reliefs escarpés ; lorsque les blocs sont
désolidarisés par l’altération, ceux-ci sont entraînés vers le bas de la pente et se
retrouvent en bas des falaises ;
- l’eau liquide participe également à l’érosion des roches par son ruissellement
résultant des pluies qui entraîne l’élimination de tous les éléments solubles mais
également le déplacement des éléments non solubles issus de l’altération si la force
du ruissellement est suffisante ;
- l’eau à l’état solide peut participer à l’érosion par le déplacement des glaciers vers
le bas des pentes des vallées qu’ils creusent en érodant les roches sur lesquelles ils
se déplacent.
Les produits de l’érosion sont transportés sur des distances variables :
- les éléments solubles sont transportés jusqu’au milieu marin et pourront être
utilisés par certains êtres vivants pour construire leurs coquilles qui deviendront à
leur tour des sédiments à la mort de l’organisme ;
- le transport des éléments non solubles va dépendre de leur taille et de la force du
courant : plus ces éléments seront de petite taille, plus ils seront transportés loin
et lorsque la force du courant deviendra insuffisante pour assurer leur transport, les
particules transportées se déposeront par sédimentation.
3.
Plusieurs phénomènes tectoniques participent à l’érosion des reliefs des
chaînes de montagnes :
- lors de la collision entre deux continents, il y a formation de relief du fait de
l’empilement des matériaux qui a lieu également en profondeur et cette racine
crustale, composée de roches dont la densité est inférieure à celle des péridotites
du manteau sous-jacent, peut atteindre des profondeurs supérieures à 60 km ;
lorsque les matériaux constituant les hauts reliefs sont éliminés, la racine crustale
moins dense a alors tendance à remonter vers la surface ce qui entretient l’action
de l’érosion sur les reliefs et ce processus se poursuit jusqu’à ce que la croûte de la
chaîne ait retrouvée une épaisseur moyenne de 30 km
C’est cette résorption progressive de la chaîne qui conduit à ramener vers la surface
des roches magmatiques et métamorphiques formées initialement en profondeur et
que l’on retrouve donc en quantité importante dans les montagnes anciennes ;
- l’effondrement gravitaire de la chaîne : après la mise en place d’une chaîne de
montagnes, des mouvements horizontaux de matériaux ont lieu conduisant à une
extension latérale de la chaîne facilitée par la faible densité et la ductilité des
matériaux de la croûte ; lors de la collision, des matériaux sont portés en profondeur
et deviennent plus ductiles du fait de l’augmentation de température ce qui leur
permet de s’étaler plus facilement horizontalement ce qui conduit à la remontée de
la racine crustale en profondeur et à un effondrement des hauts reliefs en surface
qui se manifeste par des structures tectoniques caractéristiques (faille normale).
Erosion par l'eau, le gel, le
vent, les végétaux qui
créent des fissures dans le
granit (diaclases)
Altération : Hydrolyse des
minéraux : feldspaths, mica
puis formation de nouveaux
minéraux argileux et
libération d’ions qui sont
lessivés
4. Le recyclage de la croûte continentale
Lorsqu’une chaîne de montagnes se crée, il y a accumulation d’un excès de
matériaux de nature continentale au niveau de la zone de contact ce qui se traduit
par la formation de hauts reliefs en surface et de la racine crustale en profondeur.
L’altération et l’érosion, amplifiée par la résorption crustale et l’effondrement
gravitaire, vont permettre ensuite un recyclage de la croûte continentale.
Q4 : L’altération d’une roche :
a. est un phénomène mécanique ;
b. est un phénomène chimique ;
c. dépend de l’oxygénation de l’air ;
d. dépend de la carboxylation de l’air.
A la fin de ce chapitre, vous devez :
Q5 : L’argile des arènes granitiques se forme à partir de :
a. quartz;
b. Feldspath;
c. mica;
d. calcaire.
Oui
Non
Connaître les caractéristiques des chaines de montagne récentes
et anciennes
Définir érosion et altération
Expliquer le phénomène d’altération par hydrolyse et donner un
exemple de réaction d’hydrolyse
Connaitre les différentes étapes de l’érosion d’un granit
Expliquer le transport des produits de l’érosion
Expliquer les processus tectoniques permettant la disparition
des reliefs
EXO1 : QUESTIONS A CHOIX MULTIPLE
Q1 : Les chaînes de montagnes anciennes :
a. ne subissent plus d’érosion ;
b. sont essentiellement constituées de roches sédimentaires ;
c. ont une racine crustale moins profonde que les chaînes de montagnes
récentes ;
d. ne subissent plus de réajustement isostatique.
Q2 : Les facteurs qui favorisent l’érosion dans les chaînes de montagnes
sont :
a. les basses températures l’hiver ;
b. les hautes températures l’été ;
c. l’alternance des basses températures l’hiver et des hautes températures
l’été ;
d. le vent.
Q3 : L’érosion de reliefs dans les chaînes de montagnes conduit à la
formation :
a. de roches magmatiques ;
b. de roches métamorphiques ;
c. de roches granitiques ;
d. de roches sédimentaires.
EXO2 : RESTITUTION DE CONNAISSANCES
Les chaînes de montagnes se transforment au cours du temps : elles
apparaissent, s’élèvent et finissent par disparaître.
Q : Rédigez un texte d’une dizaine de lignes dans lequel vous expliquerez
les différents rôles de l’eau dans la disparition des reliefs.
EXO3 : TECTONIQUE ET EROSION DES RELIEFS
Les données sismiques permettent d’analyser les structures profondes d’une
chaîne de montagnes. Le premier document présente les mouvements
tectoniques contemporains de la mise en place d’une chaîne. Le second
document présente les mouvements tectoniques après la mise en place de
cette chaîne.
Q : Montrez l’importance des phénomènes tectoniques dans la formation
d’une chaîne de montagnes et dans sa disparition ultérieure progressive.
EXO4 : ALPES ET MASSIF CENTRAL
Les documents suivants présentent des caractéristiques des deux chaînes de montagnes que sont les Alpes et le Massif Central.
Question : Exploitez les documents pour identifier les caractéristiques respectives des deux chaînes et les mettre en relation avec leurs âges.
Consigne : Pour compléter l’étude du document 3, on réalisera une coupe montrant la profondeur du Moho selon le trait AB.
Document 3 : la profondeur du Moho dans le sud de la France