L ÉROSION DE LA CROÛTE CONTINENTAL
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- Marie-Christine Sauvé
- il y a 7 ans
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1 L ÉROSION DE LA CROÛTE CONTINENTAL Cours de Terminale S Années
2 DISPARITION DES RELIEFS 2
3 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines 2
4 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines 2
5 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines 2
6 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines 2
7 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines Déplacement vertical de la roche : mesure du temps de franchissement des isothermes 110 C et 60 (hypothèse sur l isotherme de formation) Vitesse d érosion 2
8 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines Déplacement vertical de la roche : mesure du temps de franchissement des isothermes 110 C et 60 (hypothèse sur l isotherme de formation) Vitesse d érosion 2
9 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines Déplacement vertical de la roche : mesure du temps de franchissement des isothermes 110 C et 60 (hypothèse sur l isotherme de formation) Vitesse d érosion Evolution des altitudes : Estimation des volumes de sédiments issus de l érosion, déposés dans les bassins sédimentaires Estimation des volumes restants des chaînes Dans les Alpes : 24km d érodé en 38 millions d années 2
10 DISPARITION DES RELIEFS Thermochronologie minérale Gradient géothermique et traces de fissions cristallines Déplacement vertical de la roche : mesure du temps de franchissement des isothermes 110 C et 60 (hypothèse sur l isotherme de formation) Vitesse d érosion Evolution des altitudes : Estimation des volumes de sédiments issus de l érosion, déposés dans les bassins sédimentaires Estimation des volumes restants des chaînes Dans les Alpes : 24km d érodé en 38 millions d années 2
11 AGENTS D ÉROSION 3
12 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu 3
13 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu 3
14 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu 3
15 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu 3
16 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu Glaciers : Erosion, formation de morraines et tillites 3
17 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu Glaciers : Erosion, formation de morraines et tillites 3
18 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu Glaciers : Erosion, formation de morraines et tillites Variations de température (saisonières / diurne - nocturne) : coefficient de dilatation des roches (haute montagne et déserts) 3
19 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu Glaciers : Erosion, formation de morraines et tillites Variations de température (saisonières / diurne nocturne) : coefficient de dilatation des roches (haute montagne et déserts) 3
20 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu Glaciers : Erosion, formation de morraines et tillites Variations de température (saisonières / diurne - nocturne) : coefficient de dilatation des roches (haute montagne et déserts) Eau : dégradation chimique : hydrolyse des cristaux Rupture des liaisons SiO4 - cations (K +, Ca 2+, Na +...) 3
21 AGENTS D ÉROSION L action mécanique : Végétaux : croissance du système racinaire, acidification du milieu Glaciers : Erosion, formation de morraines et tillites Variations de température (saisonières / diurne - nocturne) : coefficient de dilatation des roches (haute montagne et déserts) Eau : dégradation chimique : hydrolyse des cristaux Rupture des liaisons SiO4 - cations (K +, Ca 2+, Na +...) 3
22 SOLUBILITÉ IONIQUE ET ÉROSION 4
23 SOLUBILITÉ IONIQUE ET ÉROSION Molécule d eau : dipôle 4
24 SOLUBILITÉ IONIQUE ET ÉROSION Molécule d eau : dipôle Potentiel ionique (ou Dzéta): force d attraction (rapport entre la charge Z et le rayon ionique R) 4
25 SOLUBILITÉ IONIQUE ET ÉROSION Molécule d eau : dipôle Carbonates de calcium : CaCO3 Carbonates de sodium : Na2CO3 Carbonates de fer (sidérite), Carbonates de plomb (cérusite)... Potentiel ionique (ou Dzéta): force d attraction (rapport entre la charge Z et le rayon ionique R) Cations solubles : faible charge, attirés et lessivés par les eaux de pluie (Na, Ca, K, Mg, Fe 2+ ) Cations précipitants : insolubles, forment des gisements d hydroxydes (Al, Ti, Mn, Fe 3+ ) Oxyanions solubles (B, C, Si, P, N, S) : R petit et Z élevée, lessivés par l eau de pluie, combinaison dans l océan avec les cations solubles avant précipitation (carbonates, sulfates, phosphates...) 4
26 Carbonates de calcium : CaCO3 SOLUBILITÉ IONIQUE ET ÉROSION Carbonates de sodium : Na2CO3 Carbonates de fer (sidérite), Carbonates de plomb (cérusite)... Sulfates Molécule de d eau K, : Mg, dipôle amonium... Sulfate de calcium : gypse Potentiel ionique (ou Dzéta): force d attraction (rapport entre la charge Z et le rayon ionique R) Sulfates ferreux (teintures) Sulfates de zinc, cuivre, Cations solubles : faible charge, attirés et lessivés par les eaux de pluie (Na, Ca, K, Mg, Fe 2+ ) Sulfates de plomb... Cations précipitants : insolubles, forment des gisements d hydroxydes (Al, Ti, Mn, Fe 3+ ) Oxyanions solubles (B, C, Si, P, N, S) : R petit et Z élevée, lessivés par l eau de pluie, combinaison dans l océan avec les cations solubles avant précipitation (carbonates, sulfates, phosphates...) 4
27 Carbonates de calcium : CaCO3 SOLUBILITÉ IONIQUE ET ÉROSION Carbonates de sodium : Na2CO3 Carbonates de fer (sidérite), Carbonates de plomb (cérusite)... Sulfates Molécule de d eau K, : Mg, dipôle amonium... Sulfate de calcium : gypse Potentiel ionique (ou Dzéta): force d attraction (rapport entre la charge Z et le rayon ionique R) Sulfates ferreux (teintures) Sulfates de zinc, cuivre, Cations solubles : faible charge, attirés et lessivés par les eaux de pluie (Na, Ca, K, Mg, Fe 2+ ) Sulfates de plomb... Cations précipitants : insolubles, forment des gisements d hydroxydes Hygrogénophosphate (Al, Ti, Mn, Fe 3+ ) : HPO4 2- Acide phosphorique : H3PO4 Oxyanions solubles (B, C, Si, P, N, S) : R petit et Z élevée, lessivés par l eau de Phosphate pluie, combinaison de calcium dans l océan (lessive), avec cations solubles avant précipitation (carbonates, sulfates, phosphates...) Phosphate d aluminium... 4
28 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION 5
29 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) 5
30 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) 5
31 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) 5
32 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) 5
33 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) Charge sédimentaire des cours d eau 5
34 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) Charge sédimentaire des cours d eau 5
35 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) Charge sédimentaire des cours d eau MES : matière en suspension MDT : matière dissoute totale 5
36 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) Charge sédimentaire des cours d eau MES : matière en suspension MDT : matière dissoute totale Exemple : L Isère (Alpes) MES : 2Mt/an, MDT : 1,73Mt/an, bilan érosion : 3,73Mt/an 5
37 LESSIVAGE DES PRODUITS DE L ÉROSION Agent de lessivage : vent, eau, glace Suspension ou solution, voire en roulant ou glissant (éléments grossiers) Charge sédimentaire des cours d eau MES : matière en suspension MDT : matière dissoute totale Exemple : L Isère (Alpes) MES : 2Mt/an, MDT : 1,73Mt/an, bilan érosion : 3,73Mt/an 5
38 FLUX SÉDIMENTAIRE 6
39 FLUX SÉDIMENTAIRE Quantité de sédiments déposés dans un basin de sédimentation par unité de temps 18 milliards de tonnes par an sur Terre Les plus grands contributeurs : Le Gange (Inde) Le Brahmapoutre (Bangladesh) Amazone Fleuve jaune (Huang He) 6
40 FLUX SÉDIMENTAIRE Quantité de sédiments déposés dans un basin de sédimentation par unité de temps 18 milliards de tonnes par an sur Terre Les plus grands contributeurs : Le Gange (Inde) Le Brahmapoutre (Bangladesh) Amazone Fleuve jaune (Huang He) Vitesse d érosion variable selon : Roches traversées (cohérence, nature, texture) Conditions météorologiques et géographique (topographiques) Les activités humaines (déforestation, urbanisation, agriculture...) Le débit des fleuves 6
41 FLUX SÉDIMENTAIRE Quantité de sédiments déposés dans un basin de sédimentation par unité de temps 18 milliards de tonnes par an sur Terre Les plus grands contributeurs : Le Gange (Inde) Le Brahmapoutre (Bangladesh) Amazone Fleuve jaune (Huang He) Vitesse d érosion variable selon : Roches traversées (cohérence, nature, texture) Conditions météorologiques et géographique (topographiques) Les activités humaines (déforestation, urbanisation, agriculture...) Le débit des fleuves De 100 à 500 mm / 1000 ans (max 1m / ans, 1000 m / Ma) 6
42 FLUX SÉDIMENTAIRE Quantité de sédiments déposés dans un basin de sédimentation par unité de temps 18 milliards de tonnes par an sur Terre Les plus grands contributeurs : Le Gange (Inde) Le Brahmapoutre (Bangladesh) Amazone Fleuve jaune (Huang He) Vitesse d érosion variable selon : Roches traversées (cohérence, nature, texture) Conditions météorologiques et géographique (topographiques) Les activités humaines (déforestation, urbanisation, agriculture...) Le débit des fleuves De 100 à 500 mm / 1000 ans (max 1m / ans, 1000 m / Ma) 6
43 FLUX SÉDIMENTAIRE Quantité de sédiments déposés dans un basin de sédimentation par unité de temps 18 milliards de tonnes par an sur Terre Les plus grands contributeurs : Le Gange (Inde) Le Brahmapoutre (Bangladesh) Amazone Fleuve jaune (Huang He) Vitesse d érosion variable selon : Roches traversées (cohérence, nature, texture) Conditions météorologiques et géographique (topographiques) Les activités humaines (déforestation, urbanisation, agriculture...) Le débit des fleuves De 100 à 500 mm / 1000 ans (max 1m / ans, 1000 m / Ma) 6
44 ISOSTASIE... ENCORE? Remontée des continents sous l effet de la perte de matière (perte de masse) : REBOND ISOSTATIQUE La surface de compensation remonte et donc la perte d altitude est minimisée (mais elle est compensée par une racine crustale moins profonde) 200 à 500m / Ma dans les zones à forte érosion Proportion de rebond : 4/5 (4m de remontée pour 5m d érosion) 7
45 MESURES GÉODÉSIQUES Mesures de la déformation de la croûte terrestre par GPS Extensions ou distensions de terrains dans les zones de collision continentale! (on devrait être en situation de raccourcissement...) Erosion provoque un réajustement isostatique et donc le soulèvelent de ces zones Forces de divergence (rebond) = forces de convergence (collision) Compressions en bordure d intensités égales... blocage! Effonderement de la partie centrale de la chaîne... 8
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