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

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Les géologues distinguent des chaînes de montagnes Commentaires: Les géologues distinguent des 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 hauts reliefs et une racine crustale (Moho) profonde. Peu de roches formées En profondeur sont à l’affleurement (reliefs pas assez érodés)

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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.

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… Le « pluton » granitique de la Thy semble recouper les terrains géologiques à sont contact ( comme si le massif de granite était venu traverser les roches environnantes) cette intrusion ne peut se réaliser qu’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 pluton ne peut remonter directement à la surface (roche « solidifiée » en surface) Carte attendue sur Google Earth

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 ?

Finalement, une grande partie des matériaux Exploitation minière Finalement, une grande partie des matériaux détritiques issus de l’altération des roches participent à la disparition des reliefs et se déposent dans les océans… Rivière la Tontouta embouchure Tous ces particules transportés rejoignent un bassin océanique pour se déposer(flux sédimentaire) . Les ions en solution peuvent précipiter et participer ainsi à la formation des sédiments (exemple: Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 (calcaire)+ CO2 + H2O L’eau est le principal agent d’altération et de transport des particules détritiques solides et des ions en solution(charge sédimentaire) (Exemple d’ion en solution: Le Ca2+)

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 chaîne de montagnes reste « élevée et jeune » longtemps malgré une érosion importante. En réalité l’érosion et le rebond isostatique ne permettent pas d’expliquer la disparition totale d’une chaîne de montagnes et le retour à une épaisseur de 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 se réduit en quelques dizaines de millions d’années… Quel autre phénomène tectonique contribue à la disparition des reliefs ?

> Quelles explications donner à ces mouvements d’extension > 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 traduisent des terrains en extension. (on rappelle que les chaînes de montagnes se sont formées dans un contexte tectonique compression (donc des faille inverses) > Des données GPS Q2 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 montagnes dans un contexte tectonique convergent (collision) Le raccourcissement de la croûte continentale est compensé par un épaississement (racine crustale) Une croûte épaisse et « légère » en équilibre Isostatique 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 sont mises à l’affleurement (granite, R.métamorphiques) transport 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

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 croûte continentale 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. 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 2 p.200

Les produits continentaux de l’altération et de l’érosion sont DOC 3 p.200 Les produits continentaux de l’altération et de l’érosion sont transportés (particules et en solution) par les rivières, fleuves… Les produits de l’altération et de l’érosion sont transportés jusqu’à des bassins de sédimentation dans lesquels ils se déposent ou précipitent pour participer à la formation des roches sédimentaires DOC 4 p.200 Roches magmatiques fusion partielle (anatexie) Orogénèse: Mise en place d’une chaine de montagnes Une très faible proportion recyclé dans le manteau Roches métamorphiques métamorphisme (Temp/pression) altération érosion transport sédimentation Roches sédimentaires dans bassins sédimentaires Particule solides sédimentaires ou ions en solution Cycle orogénique: succession des événements liés à la formation puis à la destruction d'une chaîne de montagnes: recyclage de la croûte continentale NB: au contraire: l’essentiel de la croûte océanique est recyclée dans le manteau lors de la subduction

Sujets d’entrainement: QCM 2 p.206 QCM 3 p.206 EX 8 p.208 EX 9 p.209 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.206 QCM 3 p.206 EX 8 p.208 EX 9 p.209 Et voir page de sujets de type BAC sur votre site SVT