Download - L'évolution des reliefs - SVTgiraultsvt.weebly.com/uploads/3/8/2/3/38239933/cours_evolution_des... · Cours : chapitre, la disparition des reliefs 12 3. Le devenir des matériaux

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L'évolution desreliefs

Table desmatières

Introduction 3

I - Retracer l'histoire des Alpes 4

II - TP : l'évolution des reliefs 5

1. Chaînes de montagnes anciennes et récentes ................................................................................ 5

2. Exercice : altitude et âge des roches .............................................................................................. 6

3. La discontinuité de Mohorovicic sous les chaînes de montagnes .................................................. 6

4. Exercice : Le Moho sous les chaînes de montagne ....................................................................... 6

5. L'érosion des Alpes ....................................................................................................................... 7

6. Exercice : Devenir des sédiments de la Chaîne alpine ................................................................... 7

7. Exercice : Quantité de sédiments issus de la chaîne alpine ........................................................... 8

8. Exercice : Vitesse d'érosion de la chaîne alpine ............................................................................. 8

9. Exercice : Synthèse ....................................................................................................................... 9

III - Cours : chapitre, la disparition des reliefs 10

1. L'age des chaînes de montagnes ................................................................................................. 101.1. Montagnes récentes et montagnes anciennes. ........................................................................................... 101.2. L'érosion .............................................................................................................................................. 10

2. Les phénomènes géologiques associés à la disparition des reliefs ................................................ 112.1. Altération et érosion. ............................................................................................................................. 112.2. Processus tectoniques. ........................................................................................................................... 11

3. Le devenir des matériaux issus de l'érosion et le recyclage de la croûte continentale ................ 123.1. Le devenir des produits de l'érosion. ....................................................................................................... 123.2. Le recyclage de la coûte continentale ...................................................................................................... 12

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Les reliefs terrestres évoluent au cours du temps. A travers l'exemple des chaînes de montagnes françaises,nous étudierons les phénomènes géologiques à l'origine des changements observés.

Les reliefs terrestres

Introduction

Retracer l'histoire des Alpes

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1.

2.

3.

4.

5.

Exercice 1

245Ma 180Ma 140Ma 80Ma 30Ma

Retracer l'histoire desAlpes I

TP : l'évolution des reliefs

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Chaînes de montagnes anciennes et récentes 5Exercice : altitude et âge des roches 6La discontinuité de Mohorovicic sous les chaînes de montagnes 6Exercice : Le Moho sous les chaînes de montagne 6L'érosion des Alpes 7Exercice : Devenir des sédiments de la Chaîne alpine 7Exercice : Quantité de sédiments issus de la chaîne alpine 8Exercice : Vitesse d'érosion de la chaîne alpine 8Exercice : Synthèse 9

1. Chaînes de montagnes anciennes et récentesLe lien entre l'altitude et l'age des massifs montagneuxA l'aide des documents suivants, établir la relation entre l'altitude et l'age desmassifs montagneux français

Les reliefs en France

TP : l'évolution desreliefs II

TP : l'évolution des reliefs

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L'âge des roches

2. : altitude et âge des rochesExercicePlus l'altitude est grande...

plus les roches sont âgées

plus les roches sont jeunes

3. La discontinuité de Mohorovicic sous les chaînes demontagnes

A l'aide du logiciel Google Earth, retrouver la profondeur du Moho sous deuxmassifs de montagneux français

La profondeur du Moho en France

profil d'élévation avec Google Earth

4. : Le Moho sous les chaînes de montagneExerciceLorsque le relief est important en surface , la croûte continentale présente en profondeur une

TP : l'évolution des reliefs

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5. L'érosion des AlpesLa vitesse d'érosion des Alpes depuis 50 millions d'années"La chaîne des Alpes est issue de la collision des plaques Africaine et Européenne, il y a 50 Ma.Les fleuves Rhône et Pô drainent une forte proportion des éléments issus de l'érosion des Alpes.A partir de l'estimation du volume sédimentaire présent dans le prolongement del'embouchure de ces fleuves, estimer l'érosion moyenne des Alpes depuis 50 MaPour cela répondre faire les 3 QCM proposés

L'épaisseur des sédiments en France

6. : Devenir des sédiments de la Chaîne alpineExercicePour calculer l'érosion des Alpes, il faut :

Les fleuves d'Europe

additionner les sédiments déposés par le Rhône dans la méditerranée et ceux déposés par le Pôdans l'Adriatique

estimer la quantité de sédiments transportés par le Rhône

calculer la quantité de sédiments dans toute la méditerranée

TP : l'évolution des reliefs

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7. : Quantité de sédiments issus de la chaîne alpineExerciceLe calcul de l'érosion des Alpes est le suivant :

Les sédiments des Alpes

154077*4 + 61276*8 + 68570*4 + 29867*8

(154077- 61276)*4 + 61276*8 + (68570-29867)*4 + 29867*8

(154077+ 68570)*4 + (61276 + 29867)*(8-4)

(154077+ 61276 + 68570+ 29867) * 6

8. : Vitesse d'érosion de la chaîne alpineExerciceSachant que la surface des Alpes représente 179 666 km² et que le volume des sédiments provenantdes Alpes est de 1 255 160 km3, l'épaisseur des roches supprimées par l'érosion durant 50 millionsd'années est de :

Le volume des sédiments Alpins

(179 666 km²/1 255 160 km )/50.10 =1,4.10 /50.10 = 2,8.10 mm/an3 6 -1 6 -3

(1 255 160 km / 179 666 km²)*50.10 = 3,5.10 km/an3 6 8

(1 255 160 km / 179 666 km²)/50.10 = 6.98/50.10 = 1,397.10 = 0,14 mm/an3 6 6 -7

TP : l'évolution des reliefs

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9. : SynthèseExerciceIndiquer ce qui différencie une chaîne de montagnes récentes d'une chaîne de montagnes anciennes,puis expliquer l'origine principale de l'évolution d'un massif montagneux.Les chaînes de montagnes récentes ont une altitude plus que les chaînes de montagnes élevéeanciennes. Ainsi, le Moho est plus sous les chaînes de montagnes récentes. En effet, au profondcours du temps l' rabote les chaînes de montagnes. Les principaux facteurs de ce érosionphénomène sont et le . Au fur et à mesure du temps, le Moho "remonte" grâce au l'eau ventphénomène de réajustement isostatique.

Cours : chapitre, la disparition des reliefs

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L'age des chaînes de montagnes 10Les phénomènes géologiques associés à la disparition des reliefs 11Le devenir des matériaux issus de l'érosion et le recyclage de la croûtecontinentale 12

1. L'age des chaînes de montagnesComment expliquer les différences d'altitude entre les massifs montagneux français ?

1.1. Montagnes récentes et montagnes anciennes.

Les chaînes de montagnes récentes (Alpes) ont un relief plus élevé que les anciennes montagnes(Massif armoricain, Massif central).Le massif armoricain et le massif central sont deux chaînes de montagnes nées au Paléozoïque(ancien terme : ère primaire) lors de l'orogenèse hercynienne (345-230 Ma).Dans les chaînes anciennes (Massifs central et armoricain), on observe à l'affleurement une plusforte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur (gneiss, rochesplutoniques) que dans une chaîne récente (Alpes : roches sédimentaires).

1.2. L'érosion

Une chaîne de montagnes récente estcaractérisée par de hauts reliefs et par uneracine crustale profonde.Au cours des temps géologiques, les hauts reliefsdisparaissent (érosion), provoquant unréajustement isostatique et une remontée de laracine crustale. Des roches formées outransformées en profondeur peuvent alors seretrouver à l'affleurement.Ainsi, les chaînes anciennes se caractérisent parun relief et une racine crustale réduits et par uneforte proportion de roches plutoniques etmétamorphiques à l'affleurement.

Évolution des chaînes de montagnes

Cours : chapitre, ladisparition des reliefs III

Cours : chapitre, la disparition des reliefs

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2. Les phénomènes géologiques associés à la disparition desreliefs

Quels mécanismes entraînent le démantèlement d'une chaîne de montagnes ?

2.1. Altération et érosion.

Tout relief à la surface de la Terre est soumis à des phénomènes qui vont conduire à sondémantèlement. On distingue des processus d'altération qui vont fragiliser la roche entransformant ses minéraux, et des processus d'érosion qui vont enlever les débris et particulesissus de l'altération, réduisant ainsi les reliefs.Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs, et ce dès la naissance du relief. C'estl'eau qui est le principal agent d'altération et d'érosion.- A faible altitude, l'altération chimique est importante : les minéraux sont hydrolysésminéral initial + eau → nouveau minéral + eau de lessivage (contenant des ions)La roche perd sa cohérence, des fissures se forment ainsi qu'un sable grossier.- En haute altitude, l'altération par hydrolyse est réduite du fait des faibles températures. Enrevanche, l'érosion mécanique par succession de gel/dégel joue un rôle très important en faisantéclater la roche.

2.2. Processus tectoniques.

Cependant, l'aplanissement des chaînes de montagnes n'est pas le seul fait de l'érosion. En effet,lorsque les mouvements de convergence et la poussée d'Archimède ne sont plus suffisants poursoutenir les reliefs, la chaîne de montagnes s'effondre sous son propre poids (effondrementgravitaire). La croûte s'étire et s'amincit par le jeu des failles normales et des chevauchementsqui se réduisent. Cela contribue à la disparition des reliefs.

Phénomènes tectoniques et évolution des reliefs

2.2.1. Jacques Malavieille

Une vidéo explicative de Jacques Malavieille , directeur de recherche au CNRS, département dela dynamique de la lithosphère.

Cours : chapitre, la disparition des reliefs

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3. Le devenir des matériaux issus de l'érosion et le recyclagede la croûte continentale

Que deviennent les produits de l'altération d'une montagne ?Quels sont les mécanismes à l'origine du recyclage de la croûte continentale ?

3.1. Le devenir des produits de l'érosion.

Les produits de démantèlement sont transportéssous forme solide ou soluble, le plus souvent parl'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignésappelés bassins sédimentaires où ils se déposent(cas des produits solides) ou précipitent (cas desions dissous) : c'est la sédimentation. Cesphénomènes commencent dès la formation durelief.Les sédiments se consolident et forment desroches sédimentaires.

Le devenir des produits de l'érosion

3.2. Le recyclage de la coûte continentale

Dès le début de la formation de chaînes de montagnes, le magmatisme des zones de subductionest responsable de l'accrétion continentale (formation de nouvelle croûte continentale parmagmatisme).Par ailleurs, la croûte continentale et la croûte océanique subissent un métamorphisme etparfois une anatexie conduisant à la formation de roches métamorphiques et magmatiques. Cesroches, ramenées en surface par l'isostasie et la tectonique seront érodées et altérées.Les produits qui en résultent vont être transportés par les rivières, le plus souvent jusqu'à lamer où ils se déposent formant des roches sédimentaires qui à leur tour pourront êtremétamorphisés ou entrer en fusion lors des cycles orogéniques.Seule une très faible proportion de la croûte continentale disparaît dans le manteau sous-jacentpar subduction, ce qui explique les âges parfois très anciens des roches de la croûte continentale.L'ensemble de ces mécanismes constitue le recyclage de la croûte continentale.

Le recyclage de la coûte continentale