La disparition des reliefs

La surface de la lithosphère continentale atteint différentes altitudes : elle comporte des reliefs. À la surface affleurent des roches d'origine sédimentaire ou volcanique mais également plutonique. Or ces dernières se forment en profondeur. Ceci démontre qu'il y a eu érosion des couches qui les surplombaient, ce qui a permis aux roches plutoniques comme le granite d'arriver en surface.
Plusieurs orogenèses se sont succédé tout au long de l'histoire de la Terre : calédonienne (480-420 Ma), hercynienne (320-260 Ma), alpine (toujours actuelle). Les reliefs de la Grande-Bretagne, de la Scandinavie et du Groënland sont des vestiges de la première ; les Ardennes, les Vosges, le Massif central et le Massif armoricain, de la deuxième ; ils ont depuis été rabotés et usés. Les Alpes, les Pyrénées et l'Himalaya sont toujours en surrection : ces chaînes sont exposées à l'érosion, mais l'orogenèse est encore en cours.
Tout relief est donc un système instable qui tend à disparaître aussitôt qu'il se forme : la lithosphère continentale est recyclée en permanence.
1. Les facteurs d'érosion et d'altération du relief
Des événements tectoniques peuvent fragiliser des édifices rocheux : un séisme et un glissement de terrain vont provoquer l'éboulement d'une masse rocheuse par exemple. Si un volcan est recouvert par la neige et la glace, l'eau fondue lors de l'éruption volcanique va se mélanger avec les dépôts volcaniques encore non consolidés : cette coulée emporte tout sur son passage, pouvant charrier des blocs de roche sur des dizaines de kilomètres, à grande vitesse. Ce type de coulée, exceptionnel, a un fort pouvoir érosif. Mais d'autres facteurs, liés au climat, à l'altitude en particulier, à l'exposition de la surface rocheuse, vont participer à l'érosion.
Un massif granitique va s'altérer, devenant du granite pourri et une arène granitique, un sable dans lequel des grains de feldspaths, des paillettes de mica et des grains de quartz sont identifiables. Si le massif est exposé au soleil, le mica noir emmagasine la chaleur et se dilate. Pendant la nuit, la roche refroidit et se contracte, les parties superficielles et profondes ne se dilatent pas de la même façon. Des fissures se forment, parcourent le massif, l'eau de pluie va alors pouvoir s'insinuer. Une succession de gel/ dégel fragilise la roche, écarte les graines, élargit les fissures. Les feldspaths et les micas se décomposent, phénomène renforcé par l'enrichissement de l'eau en CO2. Les minéraux hydratés vont former l'argile.
Érosion du granite
La disparition des reliefs - illustration 1
La végétation participe également à l'altération de la roche : si un couvert végétal peut protéger, voire consolider des roches, les racines peuvent s'insinuer dans les fissures et contribuer à les élargir, sécrétant en plus des acides. Les lichens et l'humus, riches en acides, érodent lentement les roches en surface. L'eau et les plantes exercent donc une érosion chimique sur les roches. Le granite n'est pas la seule roche exposée à ce type d'érosion : le calcaire par exemple est corrodé par les eaux ; des grottes peuvent se creuser.
L'eau est donc un important facteur chimique d'érosion mais pas seulement, elle peut être aussi un facteur physique : les vagues sur les falaises, les torrents de montagne, les glaciers rabotant les vallées modifient complètement le paysage.
L'érosion peut être éolienne : le vent exerce une érosion intense. Chargé de particules de sable, il rabote toute surface, polissant des amas rocheux. Dans les déserts et les zones polaires, les vents se manifestent avec d'autant plus de violence.
Sur une surface plane, les blocs résultant de la désagrégation restent en place ; sur une pente plus ou moins abrupte, les blocs glissent ou tombent en chute libre, s'accumulant en tas d'éboulis.
2. Le transport des sédiments
Les agents d'érosion peuvent prendre en charge les sédiments et les transporter plus ou moins loin. Un glacier emporte avec lui des blocs de roche, qui demeurent sur place quand le glacier fond. Le vent, l'eau peuvent transporter des sédiments très loin du lieu d'altération de la roche mère, en fonction de la force du courant, de la présence ou non d'obstacles, de la masse du sédiment. Plus les particules sont fines, plus leur vitesse est grande et plus la distance qu'elles parcourent et les hauteurs qu'elles atteignent sont importantes. Le vent sépare ainsi les différents éléments du sol en catégories suivant leurs dimensions : il emporte les éléments fins et ne laisse sur place que les éléments grossiers.
Il existe trois modes différents d'entraînement des particules par le vent (par l'eau, le phénomène est identique) :
  • les particules de plus grande dimension (jusqu'à 2 mm) roulent ou glissent à la surface du sol ;
  • les particules plus petites peuvent être transportées par une série de sauts de faible amplitude (inférieure au mètre) ;
  • les plus fines particules, une fois projetées en l'air, peuvent être transportées en suspension, sur de longues distances, et à de hautes altitudes (4 000 m).
Les modalités du transport éolien des particules
La disparition des reliefs - illustration 2
3. Le dépôt des sédiments
Les blocs et les particules glissent le long de la pente formée par le relief puis peuvent être transportés par l'eau ou le vent très loin du lieu d'altération, en fonction de leur taille.
Les sédiments se déposent lorsque le vent ou le courant qui les transporte diminue, ou lorsqu'ils rencontrent un obstacle ou un bassin. Ils peuvent alors former une roche sédimentaire.
Les argiles sont des particules qui s'accumulent sur le plancher océanique.
De l'érosion au dépôt en milieu océanique
La disparition des reliefs - illustration 3
La lithosphère continentale est recyclée en permanence.
Le cycle des roches
La disparition des reliefs - illustration 4
Exercice n°1Exercice n°2Exercice n°3Exercice n°4Exercice n°5
Ce qui est attendu…
  • Savoir exploiter des données cartographiques, utiliser des images ou des données satellites pour qualifier et éventuellement quantifier l'érosion d'un massif actuel (ordre de grandeur).
  • Savoir établir un schéma bilan du cycle des matériaux de la croûte continentale.
Les chaînes de montagnes récentes :
Cochez la bonne réponse.
présentent des reliefs élevés et une racine crustale peu profonde.
présentent une grande proportion de roches métamorphiques et plutoniques à leur surface.
se sont formées il y a quelques dizaines de millions d'années.
Les chaînes de montagnes récentes présentent des reliefs élevés et une racine crustale profonde. À l'affleurement, on observe surtout des roches sédimentaires et peu de roches métamorphiques et/ou plutoniques.
La disparition du relief des chaînes de montagnes :
Cochez la (ou les) bonne(s) réponse(s).
est due uniquement à l'altération et à l'érosion.
fait intervenir des processus tectoniques.
provoque une remontée de la racine crustale.
commence dès la naissance du relief.
La disparition du relief des chaînes de montagnes est due à l'altération et à l'érosion des roches qui tendent à démanteler la partie superficielle du relief, mais elle fait aussi intervenir des processus tectoniques.
Les mécanismes extensifs observés dans une chaîne de montagnes :
Cochez la (ou les) bonne(s) réponse(s).
entraînent un effondrement de la périphérie de la chaîne.
peuvent être mis en évidence par des failles normales.
contribuent à faire disparaître les reliefs.
Les mécanismes extensifs observés dans une chaîne de montagnes entraînent un effondrement du cœur de la chaîne de montagnes.
Pour quelle(s) raison(s) trouve-t-on du granite en surface alors qu'il se forme en profondeur ?
Cochez la (ou les) bonne(s) réponse(s).
Les sédiments et les roches au-dessus ont été érodés.
Par isostasie, il y a remontée des plutons granitiques.
Des mouvements tectoniques ont pu le faire remonter à la surface.
Le granite est une roche plutonique qui se forme en profondeur par cristallisation lente du magma. Pour que le granite arrive en surface, il faut que les couches de roches présentes au-dessus soient enlevées par érosion. Puis, cette masse enlevée, l'équilibre isostatique va provoquer une remontée de la croûte. Cette action combinée avec l'érosion finit par arriver jusqu'au pluton de granite, qui sera à son tour soumis à l'érosion.
Le recyclage de la croûte continentale :
Cochez la bonne réponse.
fait intervenir uniquement des phénomènes tectoniques.
fait intervenir les mêmes mécanismes que ceux intervenant dans le recyclage de la croûte océanique.
est tel que la croûte continentale peut présenter des roches très anciennes.
Le recyclage de la croûte continentale fait intervenir des phénomènes tectoniques, métamorphiques, magmatiques et sédimentaires. Les mécanismes de recyclage de la croûte océanique sont différents de ceux de la croûte continentale.