R. Kacem LATEX Terminale S - SVT : Le Domaine Continental et sa

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Terminale S - SVT : Le Domaine Continental et sa Dynamique 2015/2016
Chapitre 4 - La disparition des reliefs
Les reliefs en surface du globe terrestre ´evoluent au cours du temps ce qui nous permet
actuellement d’observer des chaˆınes de montagnes r´ecentes et des chaˆınes de montagnes anciennes.
1 Des chaˆınes de montagnes r´ecentes aux chaˆınes anciennes
1.1 Chaˆınes de montagnes r´ecentes
Les montagnes r´ecentes se sont form´ees il y a moins de 200 Ma (les Alpes par exemple).
Elles forment des bandes allong´ees et ´etroites, localis´ees sur le pourtour de l’oc´ean Pacifique et selon
l’axe Est-Ouest Europe occidentale-Asie. Elles ont un relief ´elev´e et la profondeur du Moho
indique une racine crustale profonde.
Les roches visibles `a l’affleurement sont surtout des roches s´edimentaires d´epos´ees en milieu
marin. Les montagnes r´ecentes permettent de comprendre la gen`ese des montagnes anciennes.
1.2 Chaˆınes de montagnes anciennes
Sur tous les continents on trouve d’anciennes chaˆınes de montagnes nivel´ees par l’´erosion.
Des soul`evements locaux et r´ecents leur redonnent parfois un certain relief : rebond isostasique.
La profondeur du Moho est de 25 `a 30 km et correspond `a une ´epaisseur de croˆute continentale
normale.
Elles sont souvent recouvertes de roches s´edimentaires r´ecentes. On peut y observer `a l’affleurement,
grˆace `a l’´erosion et `a l’isostasie, une forte proportion de roches plutoniques et m´etamorphiques
form´ees en profondeur qui informent sur la constitution des racines crustales des chaˆınes plus
r´ecentes.
2 L’effacement des reliefs
2.1 Alt´eration et ´erosion des roches
Sous l’action des facteurs climatiques et biologiques les roches en surface sont alt´er´ees et
´erod´ees. L’eau est un agent essetiel de ces m´ecanismes mais ce n’est pas le seul (racines, gel, variation
de temp´erature, gravit´e, vent, vagues, ...).
En haute altitude, `a cause des faibles temp´eratures, l’alt´eration des roches par l’hydrolyse et
par les ˆetres vivants est r´eduite, en revanche l’´erosion m´ecanique joue un rˆole tr`es important.
L’eau de pluie s’infiltre et circule dans les fissures des massifs granitiques. Sous l’action du gel et
du d´egel, la roche ´eclate et des pans entiers de roches se d´etachent laissant en place des reliefs aux
arˆetes anguleuses. Les blocs qui se sont d´etach´es seront entraˆın´es par les glaciers et les torrents.
A plus faible altitude, l’alt´eration chimique est importante. Elle s’attaque `a la structure des
min´eraux. Dans un granite, les micas et les feldspaths vont ˆetre transform´es en argiles
et particules solubles. Le bilan g´en´eral d’une r´eaction d’hydrolyse peut s’´ecrire :
Min´eral d’origine + Eau ←→ Min´eral nouvellement form´e + Solution de lessivage
La roche perd alors sa coh´erence et forme un sable grossier ou ar`ene granitique. Si l’´erosion mobilise
ce sable, il reste sur place des blocs arrondis.
Dans un massif calcaire, l’eau charg´ee de dioxyde de carbone transforme les carbonates
insolubles en hydrog´enocarbonates solubles :
CaCO3+ CO2+ H2O←→ Ca2+ + 2HCO−
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Ainsi se forme des fissures, des lapi´es, des gouffres caract´eristiques des paysages
calcaires karstiques.
L’enl`evement des mat´eriaux ou ´erosion d´epend de la pesanteur et de la vitesse des courants qui les
transportent. Ce processus est d’autant plus intense que ces reliefs sont importants.
2.2 Transport et s´edimentation des particules
Le diagramme de Hjulstr¨om permet de consid´erer l’altitude des diff´erentes particules en
fonction de la vitesse du courant. Il premet de d´eterminer la vitesse minimale que doit avoir un
courant pour ´eroder et transporter des particules de granulom´etrie donn´ee.
La s´edimentation des particules a lieu lorsque la vitesse du courant est en dessous de la vitesse limite
n´ec´essaire `a leur transport. Les particules solides peuvent donc ˆetre transport´ees, s´ediment´ees ou
remises en suspension en fonction de leur taille et de la vitesse du courant.
Les eaux en mouvement, les torrents, les rivi`eres transportent donc les produits de l’alt´eration et de
l’´erosion, soit sous forme de particules solides, soit sous forme d’ions en solution.
La grande majorit´e des mat´eriaux d´etritiques pr´elev´es sur les continents et transport´es par les
fleuves se d´eposent dans les oc´eans en particulier au niveau de la plateforme continentale mais ils
peuvent d´evaler le talus en formant des courants boueux ou courants de turbidit´e avant de
s’accumuler `a la base du talus.
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Lorsque l’´energie diminue graduellement, du torrent `a la rivi`ere par exemple, les particules se
d´eposent progressivement, des plus grosses aux plus petites : le transport trie les s´ediments.
De plus, les ˆetres vivants participent `a la s´edimentation. Les animaux marins `a coquilles
ou ceux ´elaborant les coraux utilisent les substances dissoutes dans l’eau (hydrog´enocarbonate de
calcium ou silice) pour fabriquer leur coquille ou leur squelette.
Une fois d´epos´es, les s´ediments s’accumulent et sont consolid´es car l’eau est expuls´ee
par l’empilement successif des couches. Ils se transforment alors en roches s´edimentaires.
2.3 Une tectonique en extension participant `a la disparition des reliefs
L’aplanissement d’une chaˆıne de montagnes par la seule ´erosion demanderait des
centaines de millions d’ann´ees. Pourtant, il se produit en quelques dizaines de millions d’ann´ees.
Bien que prot´eg´ee des agents d’´erosion, la racine crustale de la chaˆıne disparaˆıt au cours de
l’aplanissement. L’´erosion n’est pas le seul facteur d’aplanissement.
Pour expliquer la disparition des reliefs, il faut donc faire appel `a un autre m´ecanisme,
plus efficace, l’extansion.
Les preuvent de cette extension sont nombreuses dans les zones internes des chaˆınes de montagnes
r´ecentes :
- des observations sur le terrain montrent des failles normales dont certaines sont actives
sismiquement ;
- des donn´ees GPS indiquent une extension ert un effondrement.
Lorsque les mouvements de convergence et la pouss´ee d’Archim`ede ne sont plus suffisants
pour soutenir les reliefs, la croˆute s’´etire et s’amincit. En surface, plus froide et plus fragile, la croˆute
se casse. Plus en profondeur, ramollie par des ph´enom`enes thermiques, elle est plus plastique et
s’amincit sans rupture. Ces d´eformations contribuent donc `a la disparition des reliefs.
3 Le recyclage de la lithosph`ere continentale
Formation des chaˆınes de montagnes, ´erosion, transport et d´epˆot recyclent le mat´eriel de la
croˆute continentale.
Le transport des s´ediments les am`ene le plus souvent en bordure d’oc´ean, o`u il sont pris en charge
par les courants marins et finissent par se d´eposer sur les grands fonds. Ils pourront alors ˆetre
enfouis au cours de la subduction.
Lors de la formation d’une chaˆıne de montagnes, les roches de la croˆute continentale et celle
de la croˆute oc´eanique subissent un m´etamorphisme plus ou moins intense aboutissant, dans
certains cas, `a la formation de roches m´etamorphiques ou `a une fusion partielle avec
formation de roches volcaniques ou plutoniques.
Ces roches ramen´ees en surface par l’isostasie et la tectonique seront ´erod´ees et alt´er´ees.
L’ensemble de ces ph´enom`enes constitue un vaste recyclage de la croˆute continentale
mais ce ph´enom`ene est essentiellement superficiel. En effet, seule une tr`es faible partie de la croˆute
continentale est mobilis´ee dans la collision ou la subduction.
Actuellement, on consid`ere que cr´eation et destruction de la croˆute continentale s’´equilibrent `a peu
pr`es.
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