(ENS 2006) Partie 1.L'érosion physique des chaînes de montagne 1. Qu'est ce que l'érosion physique des chaînes de montagne et quels en sont les principaux agents ? C'est l'enlèvement (par le vent, la glace, l'eau, les êtres vivants...) de matière rocheuse. Cette matière rocheuse part vers l'aval des rivières et des glaciers. Citez deux preuves géologiques de l'érosion des chaînes de montagne. - Dépôt de sédiments dans le lit des rivières (Durance, par exemple) : on trouve des débris de roches provenant de l'amont - on peut trouver en surface des roches métamorphiques formées très profondément (à plusieurs kilomètres ou dizaines de kilomètres de profondeur). Si ces roches affleurent actuellement en surface, c'est que des roches superficielles ont été érodées (sur plusieurs kilomètres d'épaisseur).

2. En calculant la masse de sédiments accumulés depuis le début de la collision Inde-Asie (50 millions d'années) dans les bassins sédimentaires péri-himalayens, on a déduit que la masse de chaîne himalayo-tibétaine érodée atteignait 70 x 1015 tonnes. En déduire la vitesse d'érosion moyenne de la chaîne sur cette période de temps (en mm/an), sachant que la surface concernée est d'environ 10 x 106 km2 et que la densité moyenne des sédiments est de 2,5. Comparez cette vitesse à la vitesse moyenne de dérive des plaques océaniques ? Quel commentaire cela vous inspire-t-il ? h = V/S où h est la hauteur enlevée, V le volume érodé et S la surface érodée. V correspond à la masse divisée par la masse volumique (en tonnes par km3, puisque ce sont les unités données ici) : 70.1015 / 2,5.109 =28 106 km3 S est donnée : 107 km² h = 2,8 km soit 2800 m en 50 millions d'années. La vitesse d'érosion est donc v = 2800 / 50.106 = 0,000056 m/an, soit v = 0,056 mm /an La vitesse moyenne de dérive des plaques océaniques est de quelques cm/an : la vitesse d'érosion est donc très inférieure.

3. Sachant que le départ de matière des zones montagneuses provoque un réajustement isostatique dont vous expliquerez le principe simplement, calculez de combien la chaîne est montée par ce processus ? On prendra les densités de la croûte continentale et celle du manteau supérieur de 2,7 et 3,1 respectivement. d= 2,7 d=3,1 p h (modèle d'Airy) Δρ = (3,1 – 2,7) = différence des masses volumiques (en tonnes / m3) h+p = 2800 m (question précédente) pour avoir l'équilibre isostatique, il faut que le poids de la montagne soit équilibré par la poussée d'Archimède due au défaut de masse de la racine. h * 2,7 = p *(3,1 – 2,7) = p * 0,4 On a donc un système de deux équations à 2 inconnues h et p p = h*2,7/0,4 = (2800 – p) * 2,7/0,4 ==> p = 2800*6,75 / 7,75 = 2439 m La chaîne est donc montée d'environ 2400 m

4. L'érosion est-elle le seul mécanisme créateur de reliefs 4. L'érosion est-elle le seul mécanisme créateur de reliefs ? Répondez en vous inspirant de l'exemple de la chaîne alpine européenne. non, il y a aussi les failles tectoniques (chevauchements, effondrements...)