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Formation et disparition des chaînes de montagnes
!PLAN
Les traces d’un océan et de sa subduction dans une chaîne
de montagnes
A) Les traces d’un ancien domaine océanique : les ophiolites
ex. : ophiolites de Chamrousse, du Chenaillet (Alpes, cf. onglet Schémas clé) ou
d’Oman
association de serpentinite, de (méta)gabbro, de basalte dans les chaînes de
montagnes : roches caractéristiques du domaine océanique
association présente ou non, complète ou incomplète : histoire différente pour
chaque chaîne de montagnes
présence parfois de sédiments océaniques. Ex. : calcaires marins
B) Les traces d’une ancienne marge continentale passive
ex. : bloc basculé de Taillefer (Alpes, cf. onglet Schémas clé)
association de failles normales, blocs basculés, sédiments pré-, syn- et post-rifts
traces d’un contexte extensif, donc de divergence : formation d’un océan
C) Les traces d’une subduction : le métamorphisme de subduction
ex. : éclogites du massif de Dora Maira (Alpes)
passage des faciès schistes verts aux schistes bleus puis aux éclogites :
augmentation de la pression et de la température associée à la subduction
transition de faciès associée aux réactions métamorphiques de déshydratation
de la plaque plongeante (cf. chapitre 6)
volcanisme typique des zones de subduction (cf. chapitre 6)
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D) Les mécanismes de la subduction
refroidissement de la lithosphère océanique en s’éloignant de la dorsale :
augmentation de sa densité et de sa profondeur sous l’eau avec son âge
(subsidence thermique)
densité lithosphère océanique > densité critique = plongée de la lithosphère
océanique dans l’asthénosphère
densité éclogite = 3,4 > densite asthénosphère = 3,2 : traction de la plaque
plongeante
subduction mise en place et entretenue par l’augmentation de densité de la
lithosphère océanique
Transition : la mise en place d’une chaîne de montagnes débute souvent par la formation
puis la disparition d’un domaine océanique via le processus de subduction. Ce processus,
permis par l’augmentation de densité de la lithosphère océanique, est à l’origine d’un
magmatisme produisant des matériaux continentaux. Ces étapes préludent à la formation
d’une chaîne de montagnes, qui s’effectue majoritairement lors du processus de collision.
Les traces d’une collision dans une chaîne de montagnes
A) Les traces d’un affrontement entre deux plaques : la suture
océanique
ex. : présence d’ophiolites au sommet du Chenaillet (2 650 m)
suture entre le domaine océanique et le domaine continental : affrontement des deux
lors d’un mouvement de convergence
B) Les traces d’un épaississement crustal
ex. : alternance de couches (plissées et faillées) récentes-âgées-récentes dans le
massif de la Chartreuse (Alpes, région de Grenoble)
processus de charriage de nappes les unes sur les autres lors de la convergence
mesures sismiques : profondeur du Moho pouvant atteindre 80 km sous les chaînes
de montagnes récentes
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C) Les mécanismes de formation d’une chaîne de montagnes
convergence : compression tectonique
réponse de la lithosphère continentale : plis en profondeur (comportement plastique
dû à la forte température), failles inverses en surface (comportement cassant)
chevauchement et empilements de nappes de charriages sur des kilomètres
résultats : raccourcissement et épaississement menant à une racine crustale
profonde par équilibre isostatique (cf. chapitre 6)
Transition : une chaîne de montagnes se forme par divers processus tous liés aux
phénomènes de convergence et de compression imposés par la subduction océanique.
Ce relief nouvellement formé va être soumis à l’érosion provoquant le recyclage de ses
matériaux.
Les traces du démantèlement d’une chaîne de montagnes
A) Les chaînes de montagnes anciennes et récentes
ex. : comparaison d’altitudes entre le Massif Central (en moyenne 700 m) et les Alpes
(en moyenne 2 000 m)
présence de roches métamorphiques et plutoniques de grande profondeur à
l’affleurement dans les chaînes anciennes
Moho à plus faible profondeur dans les chaînes anciennes
B) Le démantèlement par altération, érosion et sédimentation
ex. : altération d’un granite en argiles par l’eau, minéralisation des eaux de source
désagrégation des roches par l’altération physique et chimique : gel, glacier,
hydrolyse, dissolution, etc.
transport des produits (particules ou ions) de l’altération par l’eau : flux
sédimentaires de l’amont (les reliefs) vers l’aval (le niveau de la mer)
dépôts de ces produits lors de la sédimentation plus ou moins loin de la chaîne de
montagnes. Ex. : delta du Rhône
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C) Le démantèlement par des phénomènes tectoniques
ex. : séisme de type extensif le 07 avril 2014 dans les Alpes
activités tectoniques après la formation des chaînes de montagnes conduisant à
leur démantèlement par étirement : effondrement gravitaire par réajustement
isostatique (cf. chapitre 6)
D) Le recyclage des matériaux continentaux : le cycle des roches
ex. : roches continentales → sédiments océaniques → subduction → magmatisme
recyclage des matériaux continentaux dès la mise en place d’un relief
processus de remontée des roches profondes par rebond isostatique : affleurement
de roches métamorphiques et plutoniques
synthèse : cycle des roches (cf. onglet Schémas clé)
Bilan : les chaînes de montagnes ont conservé des traces de leur histoire permettant aux
géologues de la reconstruire, avec plus ou moins de précision. Ce sont des entités
dynamiques dont la mise en place et le démantèlement s’inscrivent plus largement dans le
cycle des roches et la tectonique des plaques.

Formation et disparition des chaînes de montagnes
!SCHÉMAS
Blocs basculés et failles normales : ex. des Alpes
Les blocs basculés et les failles normales de Taillefer dans les Alpes est un bon exemple d’une marge
passive issue de la formation d’un océan. On y reconnaît les traces tectoniques (failles, etc.) et
pétrologiques (sédiments) d’un phénomène extensif dû à la divergence.