THEME 1B Chap4 : La disparition des reliefs SVT – TS Des vestiges d’anciennes chaînes de montagne datant de plusieurs centaines de millions d’années sont observables sur tous les continents. L’étude comparée des chaînes de montagnes actuelles et anciennes permet de mettre en lumière les processus responsables de la disparition des reliefs et de comprendre les modalités du recyclage de la lithosphère continentale. Quels processus entraînent la disparition des chaînes de montagne et que deviennent les produits de leur démantèlement ? 1. L’évolution des chaînes de montagne (TP1) L’étude comparée de plusieurs chaînes de montagnes montre que les caractéristiques de ces dernières évoluent au cours des temps géologiques. Une chaîne récente est caractérisée par de hauts reliefs et par une racine crustale profonde. A l’affleurement, on trouve une grande proportion de roches sédimentaires par rapport aux roches formées ou transformées en profondeur. En opposition, les chaînes anciennes se caractérisent par un relief et une racine crustale réduite et par une forte proportion de roches plutoniques et métamorphiques à l’affleurement. 2. L’altération des roches et l’érosion des reliefs Tout relief à la surface de la Terre est soumis aux phénomènes d’altération et d’érosion qui tendent à le démanteler. L’eau joue un rôle primordial dans ces processus. A haute altitude, l’érosion mécanique liée au gel/dégel de l’eau infiltrée dans la roche mobilise d’importantes quantités de matériaux. A plus basse altitude, l’altération chimique est importante : l’eau va hydrolyser les granites (donnant de nouveaux minéraux et des particules solubles) et dissoudre les carbonates (donnant des ions hydrogénocarbonates et calcium). L’eau est donc un agent d’érosion et d’altération. 3. Le devenir des produits de l’altération et de l’érosion des reliefs Les produits issus du démantèlement sont ainsi des débris solides et des ions dissous. Les particules solides peuvent être transportées, sédimentées ou remises en suspension, ce qui provoque un tri granulométrique avec une sédimentation plus ou moins éloignée du lieu de l’érosion initiale. L’eau est donc un agent de transport. Les matériaux détritiques (lignée détritique) prélevés sur les continents et transportés par les fleuves se déposent dans des bassins sédimentaires continentaux ou océaniques associés à la chaîne de montagnes. Les sédiments forment alors, après consolidation, des roches sédimentaires détritiques. Les ions dissous (lignée ionique) y précipitent et forment d’autres types de roches sédimentaires (calcaires). Le processus de transformation des sédiments en roches sédimentaires se nomme la diagénèse. Ces processus impliqués dans la disparition des reliefs débutent dès la formation de la chaîne. 4. Des processus tectoniques participant à la disparition des reliefs Au cours des temps géologiques, les hauts reliefs disparaissent, provoquant ainsi un réajustement isostasique (ou rebond isostasique). Ce rebond aboutit à une remontée de la croûte continentale et donc de la racine crustale. Ce phénomène est concomitant aux autres processus tectoniques. Des données sismotectonique et GPS confirment que les chaînes de montagnes peuvent être le siège de phénomène d’extension. En effet, l’évolution d’une chaîne de montagnes est contrôlée par le rapport entre les forces de volume Fv (poids des roches et poussée d’Archimède) et les forces aux limites de plaques F L (liées à la convergence des plaques). Sous l’effet de FL, la croûte s’épaissit et les reliefs s’érigent. Il en résulte une augmentation des forces Fv, dont l’intensité finit par atteindre celle de L Le cœur de la chaîne commence alors à s’effondrer sous l’effet de F v comme on l’observe actuellement dans les Alpes. Lorsque la convergence diminue ou cesse, l’intensité de F v devient supérieur à celle de FL et toute la chaîne de montagne s’effondre. 5. Le recyclage de la croûte 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. La lithosphère continentale est recyclée dans les zones de subduction et dans les zones de collision lors de la formation des chaînes de montagne. Ainsi, au cours des cycles orogéniques (formation/disparition des chaînes de montagnes), la lithosphère continentale est transformée par des processus tectoniques, sédimentaires, magmatiques et métamorphiques. Dans les zones de subduction, seule une petite fraction de la lithosphère continentale disparaît dans le manteau sous-jacent, tandis que la quasi-totalité 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. Recyclage de la croûte continentale