I. L`évolution des caractéristiques des chaînes de montagnes

P A R T I E 2 : G E O D Y N A M I Q U E D U D O M A I N E C O N T I N E N T A L
C H A P I T R E 11 : L A D I S P A R I T I O N D E S R E L I E F S
Bryce Canyon (Utah, USA), un musée des formes d'érosion torrentielle dans des argiles gréseuses
http://planet-terre.ens-lyon.fr/
I. L’évolution des caractéristiques des chaînes de montagnes
L’étude comparée de plusieurs chaînes de montagnes (ou orogènes) montre que les caractéristiques de ces
dernières évoluent au cours des temps géologiques. L’Himalaya-Tibet est une chaîne de montagnes dont la
formation a débuté il y a quelques dizaines de millions d’années. La Massif Central et le Massif Armoricain
appartiennent à la chaîne Hercynienne qui se sont formés il y a quelques centaines de millions d’années.
Quand on les compare, les montagnes récentes ont des reliefs élevés, avec une racine crustale profonde et
présentant peu de roches d’origine profonde.
A l’inverse, les chaînes anciennes présentent des reliefs absents à modérés, avec une racine crustale peu profonde
voir absente, et une proportion de roches d’origine profonde importante.
Ainsi, au cours des temps géologiques, les hauts reliefs disparaissent, provoquant un réajustement isostatique et une
remontée de la racine crustale. Des roches formées ou transformées en profondeur peuvent alors se retrouver à
l’affleurement.
T H E M E 1 : L A T E R R E D A N S L ’ U N I V E R S , L A V I E ,
L ’ E V O L U T I O N D U V I V A N T

Disparition des reliefs : chaînes de montagnes récente et ancienne
II. Erosion des reliefs
Tout relief à la surface de la Terre est soumis au phénomène d’érosion qui tend à le démanteler. L’érosion est un
phénomène qui comprend deux processus : l’altération et le transport des produits de l’altération.
1. L’altération des reliefs
Toutes roches exposées aux conditions de surfaces peuvent potentiellement subir une trois grands types de
dégradation :
 Physique ou mécanique (désagrégation) par l’action du gel, de la gravité, du vent, des vagues… La nature
minéralogique est prévervée.
 Chimique : par l’action de l’eau (hydrolyse). Les minéraux sont transformés (parfois dissolution totale).
 Biologique : effets mécaniques et chimiques des racines.
L’enlèvement des matériaux ou érosion dépend 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. Le transport et la sédimentation
Le diagramme de Hjuström permet de considérer l'attitude des différentes particules en fonction de la vitesse du
courant. Il permet de déterminer la vitesse minimale que doit avoir un courant pour éroder et transporter des
particules de granulométrie donnée. Les produits
issus du démantèlement sont des débris solides
(sédiments) ou des ions dissous. Ils sont transportés
par le réseau hydrographique dans des bassins
sédimentaires continentaux ou océaniques associés
à la chaîne de montagne. Les sédiments s’y déposent
et forment, après consolidation (diagénèse), des
roches sédimentaires détritiques. Les ions dissous
précipitent et forment d’autres types de roches
sédimentaires comme le calcaire. Ces processus
impliqués dans la disparition des reliefs débutent dès
la formation de la chaîne de montagne.
La vitesse d’érosion d’une chaîne de montagne récente est de quelques dixièmes de millimètre par an.
Le diagramme de Hjuström

III. Les processus tectoniques participant à la disparition des reliefs
L’altération et l’érosion ne sont pas suffisantes pour
faire disparaître en quelques dizaines de millions
d’années une chaîne de montagnes. Il faut faire appel à
un mécanisme plus puissant, l’extension.
De nombreux indices sont présents aussi bien dans la
zone interne des chaînes de montagnes récentes que
dans des massifs anciens.
Dans les zones internes des chaînes de montagnes, on
observe des séismes peu profonds dont le mécanisme au
foyer indique qu’ils sont dus à des failles normales, donc
à des mouvements d’extension. Des failles normales
sont aussi visibles dans des affleurements.
Les données GPS montrent non seulement des
déplacements opposés caractérisant des mouvements
d’extension mais indiquent aussi un effondrement.
Lorsque les mouvements de convergence et la poussée
d’Archimède ne sont plus suffisants pour soutenir les
reliefs, la croûte s’étire et s’amincit. En surface, plus
froide et plus fragile, la croûte se casse ; plus en
profondeur, ramollie par des phénomènes thermiques,
elle est plus plastique et s’amincit sans rupture.
Ces déformations contribuent donc à la disparition des
reliefs.
IV. Le recyclage de la lithosphère continentale
Le recyclage de la lithosphère se traduit par la transformation des roches qui la constituent ou par leur disparition
dans le manteau sous-jacent. Au cours des cycles successifs de formation et disparition des chaînes de montagnes
(cycles orogéniques), la lithosphère continentale est transformée par des processus tectoniques, sédimentaires
(érosion, transport, dépôt, consolidation), magmatiques et métamorphiques un peu plus en profondeur.
Dans les zones de subduction, seule une petite fraction de la lithosphère océanique y est recyclée. Cette différence
explique pourquoi seule la lithosphère continentale a pu conserver les roches les plus anciennes de la Terre.
Processus tectoniques et disparition des reliefs