chap3

Chap 3- Synthèse- La disparition des reliefs et le recyclage de la croûte continentale
Le magmatisme andésitique des zones de subduction crée des matériaux continentaux or tout relief est un système
instable qui tend à disparaître aussitôt qu'il se forme car la gravité est forte sur Terre. Que deviennent les reliefs ?
I- La disparition des reliefs : cf DM Marge passive, TP1 et - Erosion et p 192 à 201
A- Transport et sédimentation des produits démantelés.
• Les galets/ particules sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux
plus ou moins éloignés où ils se déposent. Plus un sable contient une grande quantité de particules fines,
plus il a été acheminé loin du continent ( effet du transport et de la gravité) ex 2 milliards de tonnes de
sédiments charriées par le Gange et le Brahmapoutre en Inde.
• Les particules sédimentent dans les deltas, sur les plateaux continentaux et surtout au niveau du talus
continental ( marge passive) et des plaines abyssales avec plus de 10 000 m d'épaisseur parfois ( futurs
gisements pétroliers).
• Ces sédiments s'ajoutent à ceux d'origine océanique ( précipitation de calcaire avec ou sans organismes)
et s'accumulent au niveau des marges passives là où des failles normales ( listriques) formées durant le
riftting, rejouent et favorisent les éboulements ( TURBIDITES) ex Bretagne, Galice, Méditerranée ,
rivages africains …
B- Mécanismes de démantèlement des reliefs : cf loupe bino sables et arène granitique.
1- Erosion : à haute altitude, démantèlement mécanique des roches par circulation de l'eau dans les diaclases puis
l'action du gel/dégel, de la gravité font s'ébouler la roche.
2- Altération : à moins haute altitude, réactions chimiques de dissolution, précipitation tjrs grâce à l'eau.
• Ex Minéral 1 + eau donne M2 nouveau + solution de lessivage chargée en ions
• Ex relief karstique . L'eau chargée en CO2 ( issu des racines des plantes) altère les calcaires en ions
carbonates solubles. Comme les calcaires sont souvent impures, riches en argile, l'argile résiduel s'accumule
dans les cavités de dissolution ( doline avec argiles). CaCO3 + CO2 + H2O donne Ca 2+ + 2 HCO3- p194
3- Tectonique en distension : Erosion et altération ne suffisent pas pour expliquer la disparition des reliefs. De
nbreuses failles normales longent les massifs récents, lorsque la convergence se stabilise et jouent en créant des
effondrements ce qui accèlère l'amincissement de la CC. Fichier Himalaya.kmz, menu « disparition des reliefs »
4- Le soulèvement isostatique permet d'entretenir l'érosion et l'altération jusqu'à pénéplénation CC à 30 km
d'épaisseur p198
Ccl : Grâce à ces quatre mécanismes, les chaînes de montagnes anciennes fournissent des particules et des ions
qui vont aller jusqu’aux plaines abyssales = Roches tendent à disparaître rapidement en quelques dizaines de
MA.
Les océans se ferment par subduction ; que deviennent les sédiments des marges passives ?
II- La convergence des plaques et le recyclage des croûtes :
A- Devenir des sédiments des marges passives : p 150 et DM marges passives
Dans les montagnes, des blocs basculés d’une ancienne marge passive sont identifiables ex massifs actuels de
Taillefer, Alpes d'Huez, lacs Bessons. Il s'agit de fossés d'effondrement comme on peut en observer aujourd'hui sur la
marge passive de la Galice , ou de Bretagne( principe d'actualisme).
* Dans les Alpes, on reconnaît :
- un socle anté-rift faillé, en distension,
- des sédiments syn-rift d'éboulements ( avec fossiles d'organismes benthiques)
- et des sédiments post-rift en discordance sur l'ensemble des structures précédentes, de nature franchement
marine avec fossiles d'organismes planctoniques ou pélagiques. Exemple les radiolarites ( Mont Cruzore), les
calcaires à ammonites ( dalle à Digne) ( utiliser le principe d'actualisme), avec fossiles marins.
* Certaines des failles normales ont rejoué en failles inverses lors de la compression, cad de la fermerture de l'océan
alpin, les sédiments émergés, surtout les post-rift, ont été érodés ; la lecture n'est donc pas directe. . Cette structure en
blocs basculés témoigne de l'existence d'un ancien océan, il s'agit de l'ancienne marge passive européenne.
Ces sédiments s'ajoutent à ceux du prisme d'accrétion présent dans les fosses d'une ZDS.
Trop légers pour s'enfoncer, ils s'accumulent avec des déformations compressives et c'est ce qui explique l'importance
des RS dans les chaînes de montagne.
Que devient la LO lorsque l’océan se ferme par subduction ?
B- Devenir de la LO lors de la fermeture des océans : ex p 148
- Dans le massif français du Chenaillet, on observe des ophiolites en altitude dans le massif du Chenaillet et
métagabbros diversement métamorphisés dans les massifs du queyras et du Mont Viso.
Les ophiolites = cortège de roches identiques à celles de la CO actuelle ( avec roches sédimentaires marines,
basaltes, gabbros, péridotites). On en retrouve dans toutes les chaînes de collision- On parle de suture
ophiolitique = sorte de cicatrice de l’ancien océan entre 2 plaques de nature continentale. Il s'agit d'une ancienne
CO qui s'est éloignée de la dorsale et qui a été charriée exceptionnellement sur la plaque chevauchante sans jamais être
subduite, c'est le phénomène d'obduction, observable aussi à Oman, et qui s'est produit aussi dans l'Himalaya, à
Chypre, en Nouvelle Calédonie...
La subduction finit par être bloquée lorsque les 2 plaques qui s'affrontent deviennent de densité équivalente, et
on parle alors de collision entre les 2 plaques ( dans les Alpes à partir de l'Oligocène, récent - 25MA).
- Dans le Queyras, et ds le Massif du Mont Viso, on observe des ophiolites métamorphisées sous les faciès schistes
bleus et éclogitique ( cf TP2 chap2) ; elles témoignent d'un ancien gradient HP, BT caractéristique d'une zone de
subduction. Les roches ont été enfouies à + ou – grande profondeur lors de la paléosubduction et sont remontées en
surface lors de la collision grâce à des charriages.
Ceci s'observe aussi dans les autres chaînes de collision = universel. Savoir utiliser une grille pétrogénétique.
Ccl : La « suture » ophiolitique au sein de la croûte continentale résulte de l'affrontement de deux plaques dont
la densité devient équivalente, on la trouve dans toutes les chaines de collision. La suture est due à une
subduction plus ou moins complète, avec des lambeaux de CO diversement métamorphisés. Il y a souvent
obduction.
Toute chaine de collision se caractérise par des marqueurs : cf tableau synoptique suivant
Etapes de la formation
Marqueurs – test de synthèse
d'une chaîne de collision
Ancien océan
RS océaniques : calcaires à ammonites ou organismes marins, radiolarites ….
R magmatiques métamorphisées : ophiolites ss faciès S verts
Reste de marge passive = blocs basculés
Ancienne subduction
R magmatiques + ou – érodées : andésites puis granodiorites
R métamorphiques HP, BT ss faciès S bleus et éclogite
Collision
Métamorphisme HP, HT ( micaschsites, gneiss) , jusqu'à fusion partielle granites d'anatexie.
Morphologique : relief très positif, hauts sommets
Sismique : forte sismicité liée à la poursuite de la convergence des plaques
Structural : racine crustale avec Moho à – 50 km ( témoin de la subduction continentale) + coésite =
quartz de très haute pression, formé à + de 90 Km de profondeur.
Tectonique : plis, failles inverse, chevauchements, nappes de charriage ( tandis que l'essentiel de la
lithosphère continentale continue de subduire avec métamorphisme HP HT, la partie supérieure de la
croûte s'épaissit par empilement de nappes de charriage dans la zone de contact entre les deux plaques).
Conclusion générale :
- Toutes les chaînes de montagnes ( de subduction, de collision) sont des systèmes dynamiques. Elles se
forment toutes indirectement à cause de la thermosubsidence. En effet suite à son l' accrétion océanique
( poussée aux dorsales négligeable) , une plaque LO âgée présente une densité supérieure à celle de
l'asthénosphère, elle s'enfonce donc inexorablement, créant une zone de subduction entre 2 plaques qui
s'affrontent. Le magmatisme résultant permet de créer de la CC au niveau des chaînes de subduction ou des
archipels volcaniques.
- Contrairement à la LO, les sédiments trop légers pour s'enfoncer sont conservés en « en surface » ( prisme
d’accrétion dans fosses) . Les forces de compression provoquent des déformations tectoniques et des
transformations minéralogiques dans des conditions de HP, et de HT ( Roches métamorphiques et
magmatiques) lorsque deux plaques sont en collision.
- Tout relief est immédiatement érodé en sédiments qui s'accumulent au bas des canyons sous-marins...un
cycle peut recommencer.
Comme la CC est moins dense, elle est donc recyclée en surface, elle conserve les roches qui sont les plus
anciennes en surface de la Terre ( gneiss d'Acasta au Canada – 4 GA).