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Thèmes 1B3,1B4 - Le domaine continental et sa dynamique

Thème 1B3 : Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux

Thème 1B4 : La disparition des reliefs

1 à 2 semaines

2 exemples de progression :

Groupe à effectif réduit

Quelles sont les différences entre chaines de montagne jeunes et anciennes ?

I. Comparaison chaines de montagnes jeunes et anciennes

Activité : Recenser, extraire et organiser des données de terrain, entre autres lors d'une sortie

Organisation : Tâche complexe ou activité avec plusieurs ateliers

  • Atelier 1 : Utiliser le logiciel Google Earth pour réaliser un profil topographique et décrire la profondeur du MOHO sous une chaine de montagne jeune ou ancienne.
  • Atelier 2 : Comparer un profil de sismique-réflexion des Alpes et d'une chaine ancienne
  • Atelier 3 : Utiliser le logiciel Mesurim pour évaluer les surfaces occupées par les roches formées ou transformées en profondeur.

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

On y observe à l'affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur. Les parties superficielles des reliefs tendent à disparaître.

Classe entière

Comment expliquer que le Moho soit plus profond sous les Alpes que sous le massif central ?

Activité : Exploiter un modèle pour comprendre le principe de l'isostasie

Supports :

Groupe à effectif réduit

II. Le démantèlement des chaines de montagnes

A. Les agents et mécanismes de l’érosion

Par quels mécanismes les parties superficielles d’une chaine de montagne tendent-elles à disparaitre ?

Activité : Utiliser des informations tirées d’une sortie sur le terrain et de manipulations pour comprendre les mécanismes à l’origine de la disparition des reliefs.

Les agents et les mécanismes de l'altération et de l'érosion :

  • physiques : le vent, l'eau qui se transforme en glace dans les montagnes et celle qui se déplace ;

  • chimiques : l'eau riche en dioxyde de carbone provoque la dissolution de la roche dont les éléments sont emportés sous forme de solutions : c'est le cas du calcaire.

Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs.

B. L’évacuation des produits de l’érosion

Comment sont évacués les produits de démantèlement des reliefs ?

Classe entière

Activité : Mettre en relation des documents pour comprendre le devenir des produits de l’érosion

Doc1 : comparaison de la composition minéralogique de cours d'eau (possibilité d’utiliser le fichier kmz transport et sédimentation et Google Earth)

Doc2 : le diagramme de Hjulström

Les produits de démantèlement des chaines de montagne sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent (sédimentation).

Classe entière

Activité : Établir un schéma bilan du cycle des matériaux de la croûte continentale.

L'ensemble de ces phénomènes débute dès la naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la croûte continentale. Les chaînes de montagnes sont des systèmes dynamiques et disparaissent. Comme les matériaux océaniques, la lithosphère continentale est recyclée en permanence.

Groupe à effectif réduit

Comparaison de photos de chaînes de montagnes récentes et anciennes

I. Mise en évidence d’une réduction des reliefs positifs

Activité : Exploiter des données pour mettre en évidence l’érosion des chaînes de montagnes

Utiliser Google Earth et observer des échantillons pour mettre en évidence des mécanismes de réduction des reliefs

  • google Earth
  • carte géologique France
  • 3 échantillons : granite, granite pourri, arène granitique
  • loupe binoculaire

A. Comparer deux massifs montagneux

B. Evolution des roches en surface : exemple du granite

Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes. On y observe à l'affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur. Les parties superficielles des reliefs tendent à disparaître.

Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs.

Classe entière

II. Des phénomènes géodynamiques externes

A. L’érosion des roches

1. Altération mécanique

2. Altération chimique

B. Le transport des sédiments

1. L’eau, agent de transport

2. les flux sédimentaires

C. La sédimentation

Doc : diagramme de Hjulström

Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent (sédimentation).

III. Des phénomènes tectoniques

A. Réajustements isostatiques

Doc : Erosion et réajustement isostatique – SVT TS obligatoire - Belin 2002

B. Des phénomènes d’extension

Des phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs.

Bilan : cycle des matériaux de la croûte continentale

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

Les mécanismes sont cependant différents de la lithosphère océanique, ce qui explique que la croûte continentale puisse conserver les roches les plus anciennes de la Terre.

 

 

En approfondissement (accompagnement personnalisé)

Des études portant sur le volume des débris d’érosion montrent que la seule érosion n’est pas capable d’expliquer la disparition des montagnes. D’autre part, les vitesses d’érosion que l’on peut mesurer sont telles que des centaines de millions d’années sont nécessaires pour retrouver la pénéplaine (il faut éroder la montagne et sa racine soit environ 30km de croûte continentale) alors que quelques dizaines de millions d’années suffisent.

Comment expliquer que la disparition des reliefs soit rapide ?

Activité : Extraire des informations d'un site Internet

http://acces.ens-lyon.fr/eduterre-usages/terre/montagnes/extension/accueil/

Cela ne s'explique pas que par l'érosion il faut aussi des phénomènes d'extension.
Des phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs.
L’évolution des chaînes de montagne, pendant et après la surrection tectonique est contrôlée par deux processus :

  • d’une part, l’érosion des roches entraîne une diminution d’altitude. Cette érosion est d’autant plus active que la montagne est jeune, avec des reliefs vifs.
  • d’autre part, la diminution de masse due à l’érosion va entraîner un réajustement isostatique, c’est à dire une remontée de la chaîne de montagne, comme un bateau auquel on retire du lest.

http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/erosion.isostasie.html

Pourquoi les vestiges de la croute continentale primitive sont-ils si peu nombreux ? 

http://acces.ens-lyon.fr/acces/terre/limites/Temps/allee/comprendre/origine-de-la-croute-continentale/view

Les matériaux de la croûte sont recyclés sous l'effet de la tectonique des plaques.



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