CHAP IV. La disparition des reliefs (évolution des chaînes de montagnes)

… Depuis leur formation, les chaînes de montagnes se transforment au cours du temps jusqu’à leur disparition… Comment expliquer l’évolution des chaînes de montagnes et De leurs roches constitutives ?

IV.1 une étude comparative sur l’évolution de différentes chaines de montagnes

Ecran attendu pour activité

Commentaires: Les géologues distinguentdes chaînes de montagnes

> Anciennes: comme la Massif Central, avec des

reliefs aplanis par l’érosion, un Moho peu profond (25 km) et la présence à

l’affleurement de roches plutoniques et métamorphiques

par le jeu de l’érosion (roches profondes).> Récentes : de -200 Ma

comme l’Himalaya, avec de hautsreliefs et une racine crustale (Moho)

profonde. Peu de roches forméesEn profondeur sont à l’affleurement

(reliefs pas assez érodés)

Autres donnéespour vous entrainer

IV.2 Altération et érosion des roches et modification des reliefs

… Nous avons vu que dans les massifs anciens, les roches à l’affleurement sont des roches d’origine profonde

(pluton granitique, roches métamorphiques. Comment ces roches ont elles été dégagé en surface?

Exemple 1 : Altération et érosion du Bonhomme de Bourail sur DVD « découvrir et enseignent la géologie de la NC » DVD

Activités lycée Comment expliquer la formation du « bonhomme » de Bourail?/

répondre aux questions.En conclusion : préciser le type d’altération impliqué dans la

disparition du bonhomme de Bourail.

Carte attendue sur Google Earth

Le « pluton » granitique de la Thy semble recouper les terrainsgéologiques à sont contact( comme si le massif degranite était venu traverser lesroches environnantes) cette intrusion ne peut se réaliserqu’en profondeur (roche magmatique = pluton remontant au travers d’autres roches tout en les métamorphisant )

Pluton à l’affleurement: grâce à l’érosion car le plutonne peut remonter directementà la surface (roche « solidifiée » en surface)

Exemple 2: Altération et érosion du « granite de la Thy » Une promenade à la forêt de la Thy vous amènera au coeur d'un des massifs "granitiques"de Nouvelle Calédonie…

Les mécanismes (schématiques) et les produits de l’altération du granite:

Le principal agent d’altération est l’eau.   Par hydratation : l'eau se glisse entre les minéraux et désolidariser les grains de la roche (altération physique), l'eau agit aussi par hydrolyse (altération chimique). Les végétaux avec l’action des racines dans les diaclases (fissures) et des molécules organiques (souvent acides) issues de la décomposition de ces végétaux (action biochimique) Le mica noir (ou biotite): à cause de la présence de fer dans sa composition, il va se transformer assez rapidement en hydroxyde de fer et en argile.Le quartz: Il est inaltérable. Une fois séparé des autres éléments, il fournit l'essentiel du sable.Les feldspaths: Par hydrolyse, ils vont se transformer en argiles (illite, kaolinite, gibbsite, smectites…)

IV.3 Transport et sédimentation des produits de l’altération des roches

Les produits de l’altération des roches sont mis en mouvement principalement par l’eau des rivières jusqu’à la mer sous forme de particules solides ou d’ions en solution. Quelles sont les conditions de se transport et le devenir de ces produits de l’érosion ?

Rivière la Tontouta

Exploitation minière

embouchure

L’eau est le principal agent d’altération et de transportdes particules détritiquessolides et des ions en solution(charge sédimentaire) (Exemple d’ion en solution:Le Ca2+)

Tous ces particules transportésrejoignent un bassin océaniquepour se déposer(flux sédimentaire) . Les ions en solution peuvent précipiteret participer ainsi à la formation des sédiments (exemple: Ca2+ + 2HCO3-CaCO3 (calcaire)+ CO2 + H2O

Finalement, une grande partie des matériauxdétritiques issus de l’altération des rochesparticipent à la disparition des reliefs et se déposent dans les océans…

IV.4 Les phénomènes tectoniques impliqués dans la disparition des reliefs

VU: La disparition des reliefs par érosion se traduit par une remontée de la racine de la chaîne de montagnes : rebond (ou rééquilibrage) isostatique (observé en Scandinavie actuellement). On évalue que pour 100 m d’érosion, la racine peut remontée de 80 m, ainsi une chaînede montagnes reste « élevée et jeune » longtemps malgré une érosionimportante.

En réalité l’érosion et le rebond isostatique ne permettent pas d’expliquerla disparition totale d’une chaîne de montagnes et le retour à une épaisseurde la croûte continentale d’environ 30 Km. De plus il faudrait des 100aine de Millions d’années pour éroder une chaine de montagnes, alors que celle-ci seréduit en quelques dizaines de millions d’années… Quel autre phénomène tectonique contribue à la disparition des reliefs ?

> Des données de structure géologique: Q1 p.198: type de failles présentent dans une chaine de montagnes?

Dans la région des alpes, on observe des failles normales qui traduisentdes terrains en extension. (on rappelle que les chaînes de montagnes se sont formées dans un contexte tectoniquecompression (donc des faille inverses)

> Des données GPSQ2 p.198 (ou TP GPS)

> Quelles explications donner à ces mouvements d’extension Q3 p.198 avec le doc 3 p.199

…/

Lorsque les mouvements convergents et de réajustement isostatique ne sont plus suffisants pour supporter les reliefs, la croûte s’étire, s’amincit se déforme et se fracture (failles normales)dans un mouvement d’extension.

Lors de la formation des chaînes de montagnesdans un contexte tectonique convergent (collision)Le raccourcissement de la croûte continentale est compensé par un épaississement (racine crustale)Une croûte épaisse et « légère » en équilibreIsostatique sur un manteau plus dense

L’érosion due aux différents agents de l’altération +transport + sédimentation supprime en partie les matériaux continentaux, ce qui entraine un soulèvement par réajustement isostatique. NB: c’est ainsi que certaines roches profondes sontmises à l’affleurement (granite, R.métamorphiques)

Lorsque les mouvements convergents et de réajustement isostatique ne sont plus suffisants pour supporter les reliefs, la croûte s’étire, s’amincit se déforme et se fracture (failles normales)dans un mouvement d’extension. La disparition des reliefs se poursuit ainsi jusqu’au « retour » à une épaisseur moyenne de 30Km de la croute continentale. Idem doc 6 p.204

transport

IV.5 Le recyclage de la croute continentale

Sujet de type BAC (type 2): Question p.200

Méthodologie: Lecture du sujet : A partir des documents + Connaissances, réaliser un schéma +commentaires expliquant le recyclage de la croûte continentale. Recyclage: mécanismes qui conduisent à la transformation des matériaux de la croûtecontinentale et à leur intégration dans le manteau asthénosphérique

Exploitation des documents proposés:DOC 1 p.200 l’Himalaya est une chaîne de collision continentale: le résultat d’une

tectonique de convergence de 2 lithosphères continentales =>mouvements horizontaux ( raccourcissement de la croûte…) et verticaux (de la reliefs élevés, racine crustale…) Dès la mise en place d’une chaîne de montagnes les roches (parfois très anciennes) sont à l’affleurement et sont donc soumises à l’érosion.

DOC 2 p.200

Lors de la formation des chaines de montagnes, les roches de la croûte océanique(sédiments et ophiolites entraînés lors de la subduction) et les roches de la croûte continentale subissent un métamorphisme plus ou moins intense en fonction des conditions de Temp et de Pression ou une fusion partielle (roches volcanique et plutonique)

DOC 3 p.200 Les produits continentaux de l’altération et de l’érosion sonttransportés (particules et en solution) par les rivières, fleuves…

DOC 4 p.200

Les produits de l’altération et de l’érosion sont transportés jusqu’àdes bassins de sédimentation dans lesquels ils se déposent ou précipitent pour participer à la formation des roches sédimentaires

Orogénèse:Mise en place d’une

chaine de montagnesaltérationérosion

Particule solides sédimentairesou ions en solution

Roches sédimentairesdans bassins sédimentaires

transportsédimentation

métamorphisme(Temp/pression)

Cycle orogénique: succession des événements liés à la formationpuis à la destruction d'une chaîne de montagnes: recyclage

de la croûte continentaleNB: au contraire: l’essentiel de la croûte océanique est recyclée dans

le manteau lors de la subduction

Une très faible proportionrecyclé dans le manteauRoches

métamorphiques

fusion partielle(anatexie)

Roches magmatiques

Ressources:http://gdata1.sci.gsfc.nasa.gov/daac-bin/G3/gui.cgi?instance_id=ocean_month

http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/

Sujets d’entrainement:

QCM 2 p.206QCM 3 p.206

EX 8 p.208EX 9 p.209

Et voir page de sujets de type BAC sur votre site SVT