TH1B_ch 4 [Mode de compatibilité]
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TH1B_ch 4 LA DISPARITION DES RELIEFS INTRODUCTION P 192/193 I-comparaison entre montagnes récentes et anciennes. Chaines récentes Chaines anciennes (massif central/ m. armoricain) Age du début de la collision Quelques dizaines de Ma 30 à 40 millions d'années Quelques centaines de Ma entre - 360 et - 250 millions d'années Reliefs observés Élevés et escarpés Absents ou modéres Racine crustale Profonde Absente ou peu profonde Proportion de roches d’origine profonde à l’affleurement Modérées dans certains massifs Fortes pour certains massifs Chaînes anciennes et chaînes récentes se distinguent par une variété de paysages et de reliefs. En particulier, les plus hauts sommets des massifs anciens dépassent rarement 1000 mètres d'altitude alors que, dans les Alpes, plusieurs dizaines de sommets dépassent 4000 mètres. On trouve également davantage de roches magmatiques (notamment des granites) dans les massifs anciens. Ces différences d'altitude s'expliquent par la longue érosion subie par les massifs anciens.. II- L’altération des reliefs P 194 Les roches subissent une altération physique et une altération chimique, puis sont déblayées par l'eau de ruissellement, les glaciers ou le vent. Ainsi, l'érosion enlève une quantité importante de roches aux chaînes de montagnes et modifie le relief. 1) l’altération mécanique ou physique. Un certain nombre d'agents sont responsables de la désagrégation mécanique des roches et donc d'une modification du relief. Les principaux agents sont le gel, la glace, les variations de température et les végétaux. a) La thermoclastie ( du grec Thermos, chaleur et Klastos, brisé Cela correspond à la fragmentation par l’action de l’eau qui subit une dilatation thermique ( donc un changement de volume ) avec variation de T°, créant localement une surpression b) La cryoclastie ou gélifraction. La pression et les frottements exercés sur les roches par le déplacement des glaciers peuvent les transformer en matériaux très fins (limons, poussières...) : on parle de farine glaciaire ». Dans les régions où l'eau subit des phénomènes de gel dégel, elle peut entraîner la fracturation des roches. En effet, en se solidifiant, l'eau augmente de volume d'environ 10 %. Ainsi, quand l'eau infiltrée dans les fissures d'une roche gèle, elle provoque l'éclatement de la roche (d'où l'expression « geler à pierre fendre »). c) Fracturation par le travail racinaire. Dans les régions surtout tropicales , la croissance rapide des végétaux favorise l’altération des roches. Les racines s’insinuent dans les fissures, grossissent en libérant des acides qui fragilisent la roche. 2) Altération chimique Chaos granitique en Australie: résultat de l’altération en boules de granite. L’hydrolyse est l’altération des minéraux par l’eau qui conduit à la libération des produits ioniques d’hydrolyse et néoformation de minéraux secondaires argileux. Sous l'action de l'eau, ces cations vont être mis en solution de façon plus ou moins importante.. Ainsi, la structure du minéral est modifiée avec formation de nouveaux minéraux et lessivage de certains ions Minéral d’origine + eau granite minéral nouvellement formé + solution de lessivage argile Ions en solution Arène granitique = sable grossier Relief karstique _ p195 Figure III.6: Eléments géomorphologiques d'un paysage karstique. (1) terrains non karstiques; (2) canyon; (3) reculée; (4) vallée sèche; (5) résurgence de rivière; (6) perte; (7) doline; (8) ouvala; (9) lapiez; (10) aven; (11)grotte; (12) source vauclusienne; (13) rivière souterraine. Les formes d'érosion résultent de la dissolution de roches (surtout calcaires mais pas uniquement) par les eaux douces riches en CO2 dissout. Sous l’effet de l’altération chimique de la roche, les fissures s’élargissent et forment des paysages karstiques: Ca CO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2HCO3- III- le transport et le dépôt des produits issus de l’altération. • L'agent de transport principal des produits de l’altération est l’eau. On définit la charge sédimentaire d'un cours d'eau comme l'ensemble des matières en suspension et des matières dissoutes qu'il peut transporter. Diagramme de Hjuström (Probabilité d’entraînement d’une particule par l'eau en fonction de sa taille et de la vitesse du courant) Les mécanismes de transports conduisent à un tri granulométrique (Doc. 1 p. 197) des particules puis, lorsque la force du courant diminue (lac, bassin océanique, ...), les particules pourront sédimenter. La sédimentation biochimique p196 doc 2 Les sédiments qui arrivent en milieu marin sont souvent riches en carbonates de calcium ce qui permet dans certaines conditions le développement des récifs coralliens Essentiellement dans les mers chaudes, les carbonates CO32- peuvent se recombiner avec Ca2+ pour former des carbonates de calcium (Ca C03) sous l'action de certains êtres vivants. Après sédimentation, ils sont à l’origine des roches calcaires. Formation récifal du Vercors Finalement, la charge sédimentaire résiduelle d'un cours d'eau rejoint un bassin océanique où elle se dépose. On appelle flux sédimentaire la quantité de sédiments déposés dans un bassin en fonction du temps IV- l’intervention des phénomènes tectoniques 1) Le réajustement isostatique L’érosion des chaînes de montagnes (diminution de l'altitude des montagnes) s’accompagne d’un réajustement isostatique et d’une remontée de la racine crustale : c'est le rebond isostatique On estime que, pour 100 mètres d'érosion, il y a une remontée de la chaîne de 80 mètres. 2) L'effondrement gravitaire Les données GPS montrent non seulement des déplacements caractérisant des mouvements d’extension est / ouest dans la partie centrale des Alpes. Lyon s'éloigne actuellement de Turin d'environ 0,5 mm / an. Doc 1 et 2 p 198 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 à l’affleurement. Ainsi, on observe, dans un contexte de contraintes compressives, des phénomènes d'extension traduisant un effondrement de la chaîne. Ces phénomènes contribuent à la pénéplanation (formation d’une pénéplaine). -1er: Surrection, phase active de la collision : les forces convergentes dominent 2: montagne mure : équilibre entre les forces de convergences et gravitaires (poids et poussée d'Archimède). Extension au coeur de la chaîne / convergence au bord 3: pénéplanation, aplanissement de la chaîne : fin de la collision, les forces de convergence deviennent inférieure aux forces gravitaires, la chaîne s’effondre dans sa région centrale Cycle orogénique : ensemble des phénomènes qui président à la formation puis à la disparition d’une chaîne de montagne. La durée moyenne d'un cycle orogénique est estimée à 150 millions d'années. Au niveau des Alpes la convergence entre la plaque adriatique et la plaque européenne semble bloquée. Les mouvements de convergence ne sont plus suffisants pour soutenir les reliefs. On observe une extension au cœur de la chaîne ce qui entraîne une compression en bordure. C'est une chaîne de montagnes « mures » : 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. VI- le recyclage de la lithosphère continentale Suite à la formation d’une chaîne de montagnes, la lithosphère continentale est recyclée. En premier lieu, elle est transformée par l’épaississement crustal (métamorphisme et magmatisme) puis elle est dégradée par l’érosion. Ainsi, les particules produites sont transportées et forment des sédiments. Ce recyclage se poursuit lorsque ces sédiments sont mobilisés dans un nouveau contexte de subduction (fusion partielle) ou de collision (compression, épaississement, métamorphisme). Ce recyclage de la lithosphère continentale explique pourquoi elle a conservé les roches les plus anciennes de la Terre. Ce n’est pas le cas de la lithosphère océanique, dont la quasi-totalité disparaît dans le manteau au niveau des zones de subduction.
