TP n°16 L`érosion des massifs montagneux Thème 1-B-4

Différents phénomènes géologiques mêlant subduction et collision aboutissent à un épaississement crustal important sous la forme d’une
chaîne de montagnes. Cependant, dès le début de leur formation, les reliefs montagneux sont soumis à des processus d’érosion et d’altération
qui tendent à les faire disparaitre.
On cherche à comprendre les mécanismes qui participent à la disparition d’un relief montagneux.
Document ressource
Observation macroscopique d’un granit sain, d’un granit altéré et d’une arène granitique (sable grossier)
Observation microscopique d’un granit sain et d’un granit altéré
Lame mince d’un granit sain en LPA
Lame mince d’un granit altéré en LPA
Etape 1 : Mise en évidence des transformations minéralogiques lors de l’altération
Comparer à l’œil nu les échantillons de granite sain et de granite altéré (ou Arène granitique) et déterminez la composition minéralogique de
chaque échantillon.
Complétez l’étude microscopique fournie
Indiquez sous la forme de votre choix l’organisation (aspect, composition) d’un granit sain et d’un granit altéré.
En vous aidant de la fiche annexe, expliquer comment un granit sain devient progressivement un granit altéré.
TP n°16
L’érosion des massifs montagneux
Thème 1-B-4

Etape 2 : Estimation du taux d’érosion d’une chaîne de montagnes
A partir de la courbe théorique de l’évolution de l’altitude d’une chaîne de montagne au cours du temps (document 1), déterminer
l’abaissement théorique du relief alpin (en épaisseur de roches) depuis sa formation il y a 50 Ma.
On appelle T cette valeur en m/Ma
Le document 2 présente les 2 bassins méditerranéens où se déposent les sédiments détritiques provenant des Alpes.
L’épaisseur moyenne de ces sédiments est de 5 km.
1. A l’aide des données présentes sur la carte, calculer le volume total de sédiments détritiques présents dans les 2 bassins sédimentaires
du Rhône et du Pô en Km3
2. Calculer l’épaisseur de roches enlevées aux Alpes en km
3. Calculer une vitesse moyenne d’érosion des Alpes en Km/Ma (puis en mm/an), sachant que les Alpes existent depuis 50 Ma.
On appelle R cette valeur en m/Ma
Formulez une hypothèse pour expliquer la différence observée entre ces deux valeurs.
Etape 3 : Simuler une érosion avec le logiciel SimulAiry
Ouvrir le logiciel SimulAiry
Construire une chaine de montagne « standard » de 8000 m d’altitude. (Cliquer sur
l’altitude à atteindre pour remonter le bloc)
Rq. Votre chaine doit ressembler à l’image ci-contre.
Dans le menu « Calcul », cliquer sur « simuler l’érosion (animation) »
Attendre la fin de l’animation jusqu’à affichage du message « érosion et rééquilibrage
isostatique terminés »
Qu’observez-vous lors du rééquilibrage isostatique.
En quoi cette observation explique la différence entre les valeurs T et R ?
Bilan
A partir des résultats des activités proposées et des documents fournis, expliquez sous forme d’un texte illustré accompagné d’un schéma final,
comment les reliefs continentaux peuvent disparaître sous l’effet de l’érosion.
Votre explication devra impérativement contenir les termes suivants : altitude, érosion, massifs anciens, massifs récents, transport, roches
sédimentaires, roches magmatiques et métamorphiques, cours d’eau, eau, vent.

Document annexe 1 : l’altération du granit
Formule chimique des minéraux constitutifs du granit
Minéral
Composition chimique en oxydes (%)
Formule chimique
SiO2 Al2O3
FeO
MgO
Na
2
O
K2O
CaO
Quartz
100
0
0
0
0
SiO2
Feldspath : Orthose
66,6
11,1
0
22,2
0
KAlSi3O8
Feldspath : Plagioclase
50,3
33,2
0
4,1
11,6
CaAl2Si2O8 / NaAl2SiO8
Mica noir : Biotite
35,3
5,8
35,3
11,7
0
K(Fe,Mg)3AlSi3O10(OH)2
Mica blanc : Muscovite
46,1
23,1
0
15,4
0
KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Bilan simplifié d’une réaction d’hydrolyse :
Minéral d’origine + H2O → minéral nouvellement formé (phyllosilicates*) + ions (solution de
lessivage)
* les phyllosilicates sont plus connus sous le nom d’argiles.
L’altération d’un Feldspath Plagioclase :
NaAlSi3O8 + 11 H2O ------------> Si2O5Al2(OH)4 + 4 H4SiO4 + 2 (Na+, OH-)
(Kaolinite)
L’altération d’un Feldspath Orthose :
(Si3Al)O8K + 16 H2O -------------------> Al(OH)3 + (K+, OH-)
(gibbsite)
L’altération de la biotite :
2K(Fe,Mg)3AlSi3O10(OH)2 + 17 H2O  Si2O5Al2(OH)4 + 6FeO(OH) + 4Si(OH)4 + 2K+ + 2OH-
(Kaolinite)
La principale réaction chimique responsable
d’une altération est l’hydrolyse c’est à dire la
destruction des minéraux par l’eau. En effet,
l’eau, acide car chargé de CO2 dissous et
d’acides humiques, attaque les roches
silicatées comme le granite. Il y a substitution
partielle de certains cations des minéraux par
des ions H+.
Les minéraux argileux néoformés au cours de l’altération :
à gauche Kaolinite ; à droite : Gibbsite

Document annexe 1 : l’altération du granit
Paysage granitique caractéristique de la région de la haute vallée de
l'Indus vers 3500 m d'altitude sur la route du col de Chang La (Ladakh,
Himalaya indien)
Zoom sur l'affleurement granitique montrant la géométrie du réseau
de fissures (diaclases) dégagées par l'érosion
Affleurement de granite des Monts d'Ambazac.
Haute-Vienne.
Chaos granitique en Bretagne

Document annexe 2 : L’érosion des Alpes
Document 1 : Evolution de l’altitude d’une chaîne de
montagnes en fonction du temps
Document 2 : bassins méditerranéens de dépôt les sédiments détritiques provenant
des Alpes