Chapitre 3 La disparition du relief

Chapitre 3: la disparition du relief

Livre page 19à à 213 + plan de travail classe inversée + cours élève

Pour préparer ce chapitre:
1- Reviser les notions de 5eme sur les érosions chimiques ou mécaniques.
2- Voir la vidéo expliquant comment disparaissent les montagnes

Problématique : Comment expliquer la différence d’altitude des chaînes anciennes et d’où proviennes les roches sédimentaires ?

I- L’aplanissement des chaînes de montagnes 

A-   Montagnes anciennes et récentes, une comparaison (voir activité 2 TP11)

Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes.

érosionOn y observe à l’affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés (roches métamorphiques telles que gneiss et schistes) et/ou formés en profondeur (plutons granitiques de structure grenue car refroidis lentement en profondeur). Les parties superficielles des reliefs (par exemple, les derniers sédiments déposés avant la surrection de la chaîne) tendent à disparaître.

B-  Modification des reliefs et isostasie

On constate que la disparition des reliefs en altitude s’accompagne d’une disparition progressive de la racine crustale sous les reliefs. La diminution du poids de l’ensemble (relief+racine crustale) s’accompagne d’une modification de l’isostasie locale, c’est à dire une remontée de la limite lithosphère/asthénosphère.

Lorsque l’ensemble du relief a été érodé (on parle de pénéplénisation aboutissant à une pénéplaine, reconnaissable à la présence de roches très anciennes remontées à l’affleurement), la racine crustale a disparu et la croûte a une trentaine de km d’épaisseur. la limite lithosphère/asthénosphère est ramenée à l’équilibre, donnant une lithosphère d’environ 100km d’épaisseur.

II- Le devenir des matériaux des chaînes de montagnes

TP 15 : la disparition des reliefs

A. La dégradation des roches

Activité 1 TP 15

L’altération est l’attaque chimique (essentiellement par l’eau) des minéraux constitutifs d’une roche : les réseaux cristallins sont désorganisés et les éléments les plus solubles sont dissous dans l’eau de pluie ou de ruissellement. Les minéraux d’une roche altérée changent de couleur (souvent par oxydation du fer) et la roche altérée devient généralement friable (par opposition à une roche saine).

altérationL’érosion est l’usure physique d’une roche

  • par l’eau sous forme liquide, qui dissout les minéraux cimentant la roche ou dont le courant arrache les particules ;
  • par la glace qui agrandit les fissures où l’eau liquide s’était infiltrée = gélifraction ;
  • par le vent chargé en grains de sable, qui décape les surfaces « bombardées » ;

L’érosion aboutit à la fragmentation des roches (revoir le schéma de 5e à compléter avec les légendes suivantes : 1.l’infiltration des eaux de pluies 2. les fissures (failles, diaclases) 3. la roche saine (granite massif) 4. l’accumulation de roche altérée 5. l’effondrement des blocs arrondis 6. l’érosion de la roche altérée (=arène granitique).

Altération et érosion contribuent à l’effacement des reliefs.

Un exemple spectaculaire : les cirques à la Réunion (« C’est pas sorcier »)

B. Le transport des particules

Activité 2 TP 15

Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide (particules de tailles variées, du limon très fin jusqu’aux énormes blocs rocheux); ces particules sont souvent appelées alluvions. Plus le transport dure longtemps, plus les alluvions sont usées : on passe d’alluvions anguleuses (brèches) directement issues de la fracturation des roches, à des alluvions très arrondies (galets formant un poudingue par exemple) témoignant d’un roulement sur de grandes distances.

Les produits de démantèlement sont également transportés sous forme soluble (ions dissous) par exemple les ions carbonate HCO3- et calcium Ca++, selon l’équation CaCO3 + CO2 + H2O –> Ca++ + 2 HCO3-. Une eau de pluie ayant circulé à travers un massif calcaire se retrouve donc très enrichie en ions calcium et carbonate (on parle d’eau « dure ») qui ont tendance à précipiter dans certaines conditions (dépôt de carbonate de calcium=tartre).

L’agent de transport est le plus souvent l’eau (plus localement le vent), selon les modalités indiqués dans le diagramme de Hjulström ci-dessous. Les paramètres déterminant le transport des alluvions sont essentiellement la taille des particules et la vitesse du courant.

https://svt5eviora.files.wordpress.com/2013/03/450px-diagramme-de-hjulstrom.png?w=341&h=229

diagramme de Hjulström

 

C. Le dépôt des particules

Activité 3 TP15

Les produits de l’érosion sont transportés jusqu’en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent (sédimentation). On les appelle alors sédiments.

On distingue

  • les sédiments détritiques issus de la fragmentation de roches d’origine terrigène (uniquement roches de la croûte terrestre) ;
  • les sédiments biogènes issus de la précipitation des ions présents dans l’eau, sous l’action des organismes constructeurs (mollusques, polypes,…) ;
  • les sédiments bioclastiques issus de la fragmentation de calcaires d’origine biotique (coquilles, coraux, etc…) ;
  • les sédiments évaporitiques issus de la précipitation de sels en milieu lagunaire ;

Fichier transport et sedimentation.kmz et sa fiche technique

Lien direct vers le site d’origine Fichier kmz

III- Le cycle de la lithosphère continentale

A. Des processus tectoniques participent à la disparition des reliefs

Lors de la surrection des chaînes de montagne (orogenèse), les forces latérales Ft sont supérieures aux forces de gravité Fg : les forces d’empilement des roches sont supérieures aux forces d’étalement des roches, les failles jouent de façon inverse.

Au maximum de la surrection, le relief est à son altitude maximale et les forces s’équilibrent globalement.

En fin d’orogenèse et après, lorsque la convergence s’arrête, les forces latérales Ft deviennent inférieures à la force de gravité Fg : les forces d’étalement des roches l’emportent, les failles jouent de façon normale. On obtient un étalement de la chaîne de montagnes (donc une diminution de son altitude qui vient s’ajouter à celle due à l’érosion) et, localement, une diminution de la pression qui peut conduire à des fusions partielles (granites tardi-orogéniques).

orogen_aplan

forces tectoniques mises en jeu dans un cycle orogénique

B. Le recyclage de la lithosphère continentale

Activité 3 TP 15

L’ensemble de ces phénomènes débute dès la naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la lithosphère continentale.

recycl-2Pour réviser: un power point réalisé par des collègues de l’académie de Versailles.

Une animation-bilan sur le cycle de la matière, lisible sur tablette/ smartphone.

3 commentaires pour Chapitre 3 La disparition du relief

  1. Maëlle dit :

    Je ne saisit pas la différence entre érosion et altération. Ni le cours, ni mon professeur d’svt n’ont pu m’éclairer.. serait-t-il possible que vous m’ aidiez ?
    Merci.

    • Sophie dit :

      Bonjour,
      L’érosion est le processus physique (vent, eau, glace…) qui entraîne la désagrégation mécanique d’une roche ; tandis que l’altération est le processus chimique qui entraîne la désagrégation d’une roche (hydrolyse, …)
      J’espère vous avoir aidée.

  2. Julie M. dit :

    Bonjour,
    Je me permet d’intervenir. Peu de gens le savent mais en vérité :
    – L’altération est ce qui désagrège une roche, et forme des particules mobilisables par un agent de transport. Elle ne soustrait pas de matière à la roche.
    – L’érosion est le début du transport. Il y a cette fois soustraction des particules produites par altération (donc perte de matière de la roche, ce qui participe à la disparition du relief).

    Ensuite dans le cycle sédimentaire, il y a transport, dépôt et diagenèse (processus de consolidation des sédiments meubles en roche cohérente).

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