2-4 Les grands reliefs structuraux du globe

2 Les reliefs structuraux du globe Massifs anciens et vieux socles 2-4 Les grands reliefs structuraux du globe 2-4-3 Les montagnes jeunes 1

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités Le terme de chaînes de montagnes récentes ou jeunes s applique généralement aux reliefs d âge Tertiaire (< 65 Ma), et pour la plupart d entre eux, issus de l orogenèse alpine. Dans plusieurs cas, la phase orogénique a commencé au Secondaire mais a atteint son paroxysme au Tertiaire les Alpes, les Rocheuses ou les hauts reliefs d Afrique du Nord ont commencé leur surrection au Crétacé. Pour les Andes, le soulèvement aurait débuté dès le Jurassique. Une caractéristique essentielle de l histoire géologique des montagnes jeunes plusieurs phases de mise en place (de type polygénique) entrecoupées de phases d accalmie = complexité litho-morphostructurale. 2

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités Certaines montagnes jeunes englobent des fragments de massifs anciens (Alpes du nord, Pyrénées), ce qui les différencient de celles uniquement formées de roches sédimentaires (chaînons provençaux ou Alpes du sud). A cela s ajoute une tectogenèse extrêmement variée styles tectoniques multiples = structures plissées ou faillées, auxquelles s ajoute du volcanisme (Andes) ou du charriage (Alpes). Les processus d érosion liés à de puissants agents morphoclimatiques jouent aussi un rôle très important la haute altitude = froid, neige et gel, pluies, fortes dénivellations, torrentialité, etc. 3

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités Si les vieux massifs présentent le plus souvent une forme massive, les montagnes jeunes se présentent sous la forme oblongue = guirlandes, chaînes étirées, ou cordillères effilées. Beaucoup de ces montagnes sont loin d avoir achevé leur surrection : le Mont Blanc (Alpes) : 5 mm/an ; le Caucase : 1 cm/an. Elles portent les plus hauts sommets du globe (> 8000 m) contrastes topographiques importants entre les vallées profondes, encaissées et les crêtes vigoureuses à fortes pentes. 4

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités Source : H. Rougier et al., Géographie des montagnes (2001), Ellipses. 5

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités Les 10 plus hauts sommets du monde > 8000 m se trouvent dans la «grande chaîne himalayenne» = chaîne de collision 1 - Everest (Chomolungma, Sagarmatha) ; Himalaya (frontière Népal- Chine - Tibet) : 8848 m 2 - K2 (Godwin Austen) ; Karakorum (frontière sino-pakistanaise - Azad Cachemire) : 8611 m 3 - Kangchenjunga ; Himalaya (frontière indo-népalaise - est du Népal) : 8586 m 4 - Lhotse ; Himalaya (frontière Népal-Tibet - Chine) : 8516 m 5 - Makalu ; Himalaya (frontière tibéto-népalaise) : 8463 m 6 - Cho Oyu ; Himalaya (à 20 km à l'ouest de l'everest) : 8201 m 7 - Dhaulagiri ; Himalaya : 8167 m 8 - Manaslu ; Himalaya (massif du Gurkha au Népal) : 8163 m 9 - Nanga Parbat (Diamir) ; Himalaya (Pakistan) : 8125 m 10 - Annapurna ; Himalaya du Népal : 8091 m 6

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités 7

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités Montagnes identifiables par la forme de leur(s) sommet(s) en dent de scie = horn ou nunatak. Elles sont marquées par le fort cloisonnement de leur relief : vallées profondes encaissées et disposées suivant une «organisation orthogonale» d origine structurale sillons longitudinaux qui découpent ces massifs. Ce compartimentage individualise de nombreux massifs. 8

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités 9

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagnes jeunes Généralités La typologie des chaînes de montagnes jeunes repose sur des critères de localisation géographique et de processus de mise en place. On parlera de : -chaînes intra-continentales -chaînes de subduction (péri-océaniques) -chaînes de collision. 10

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Les chaînes intra-continentales 11

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Les montagnes intra-continentales présentent dans l ensemble des altitudes inférieures à 4000 m - 4500 m (à l exception du Mont Elbrouz 5633 m, dans le Caucase). Leur mise en place s explique par des mouvements compressifs et verticaux qui ont plus ou moins fortement plissé des matériaux sédimentaires (chaînes de reliefs calcaires) elles sont la conséquence d un plissement de la couverture superficielle ou profonde. Elles sont constituées de structures tectoniques marquées par la présence de synclinaux et d anticlinaux ; lorsque les mouvements compressifs ont été violents, elles présentent une structure faillée, toutefois on note l absence de charriage. 12

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Jura : il s étire sur plus de 300 km en formant un arc entre Bâle au nord et l Isère au sud, et culmine à 1723 m (Crêt de la Neige). La déformation du Jura se produit à la fin du Miocène (entre 15 et 10 Ma), elle est associée à la mise en place des Alpes. Le Jura rentre dans la classification des «annexes des grandes chaînes de collision continentale». 13

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Chaînes provençales. Elles se présentent sous la forme de chaînes découpées en massifs individualisés orientés le plus souvent est/ouest et séparés par de grands bassins : -la Sainte Baume (Bouches-du-Rhône / Var) -la Sainte Victoire (Aix-en-Provence Bouches-du-Rhône) -le Lubéron (Vaucluse) - les chaînes de la Nerthe et de l Estaque (Bouches-du-Rhône) -la chaîne de l Etoile (nord-est de Marseille) -les Baronnies (Drôme provençale) -la montagne de Lure (Alpes de Haute Provence) -les Alpilles (Bouches-du-Rhône) -le Mont Ventoux (Vaucluse) Ces montagnes sont le plus souvent constituées d épaisses séries sédimentaires résistantes (calcaires urgoniens de type récifal, etc.). Leur altitude dépasse rarement les 1500 m. 14

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Chaînons provençaux de type intra-continentaux 15

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Pyrénées : elles s étendent sur 400 km de longueur, et 50 à 100 km de large ; elles culminent à 3404 m en Espagne (Pic Aneto) et 3298 m en France (Vignemale). Les Pyrénées se présentent comme une montagne jeune avec une zone axiale constituée de blocs hercyniens cristallins ; de part et d autre on trouve des roches sédimentaires. Les Pyrénées rentrent dans la classification des «chaînes autonomes» chaînes isolées au sein d une plateforme continentale. Mouvement décrochant de la péninsule ibérique et ouverture du golfe de Gascogne du Crétacé moyen (110 Ma) au Crétacé supérieur (80 Ma) La rotation antihoraire de la péninsule ibérique amorcée à la fin du Crétacé (65 Ma) est à l origine de la mise en place des Pyrénées = le paroxysme compressif atteint vers 35 Ma 16

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Espagne Monts Cantabriques (cordillera cantabrica) culminant à 2536 m (Picos de Europa) Monts Ibériques (sistema Iberico) culminant à 2262 m. Système Central (Sistema Central) : Sierra Guadarrama et de Gata + Sierra Gredos qui s élève à 2592 m (Almanzor). Portugal L Estramadura et la Sierra da Estrela qui culmine à 1993 m. 17

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales Algérie/Tunisie La chaîne des Aures fait partie de la bordure du socle africain (Atlas Saharien) qui culmine à 2170 m (Djebel Refaa). Maroc Les reliefs du Haut Atlas qui culminent à 4165 m (Djebel Ghat). On trouve également le Moyen Atlas au nord et l Anti Atlas au sud. Russie/Géorgie La chaîne du Caucase qui s étire sur 1200 km de longueur et culmine à 5633 m (Mont Elbrouz). Du volcanisme récent vient compliquer la structure de cette chaîne. Pologne/Roumanie (Balkans) Les Carpates qui culminent à environ 2600 m d altitude dans les Alpes de Transylvanie. On différencie les (i) Carpates orientales encore appelées Carpates moldaves ; (ii) les Carpates méridionales ou Alpes de Transylvanie ; (iii) les Carpates occidentales. 18

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes intra-continentales 19

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes péri-océaniques Les chaînes péri-océaniques 20

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes péri-océaniques Les chaînes péri-océaniques présentent des altitudes beaucoup plus importantes que les chaînes intracontinentales. Elles sont comprises entre 5000 et 7000 mètres. Comme leur nom l indique, elles s organisent en bordure des océans (exemple : marges du Pacifique). Leur mise en place est liée à de la subduction et sont associées aux fosses océaniques profondes. On y trouve également un volcanisme important à l origine des plus hauts sommets, d où le nom de Ceinture de Feu qui caractérise l ensemble des marges du Pacifique. 21

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes péri-océaniques On distingue les grands alignements insulaires Kamtchaka (4850 m) Sakhaline (3776 m) Japon (3776 m) Kouriles Aléoutiennes (2800 m) Philippines (2954 m) arc indonésien Nouvelle Guinée (5030 m) Papouasie (4509 m) archipel Bismarck arc mélanésien îles Fidji Nouvelle Zélande (3754 m) L1 GEO 22A S. Suanez 22

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes péri-océaniques On distingue les chaîne de bordure continentale chaîne de l Alaska (6194 m) Rocheuses (4345 m) + Cascade/Sierra Nevada (4418 m) Sierra Madre Occidental, oriental et méridional volcan Pico de Orizaba : (5747 m Mexique) chaîne andine (6959 m Chili) L1 GEO 22A S. Suanez 23

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes de collision Les chaînes de collision 24

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes de collision 25

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes de collision Elles concernent essentiellement le domaine himalayen et le domaine méditerranéen. Elles sont caractérisées par la présence de nappes de charriage qui témoignent de la brutalité du serrage lors de la collision. Europe / balkans La chaîne des Dinarides (< 3000 m) : collision entre un fragment de la plaque Adrie (plaque danubienne) et la plaque eurasienne + Hellénides et le Péloponnèse = subduction entre la plaque africaine et la plaque eurasienne. La chaîne Pénibétique (sud Espagne) = système est associé à l arc bético-refain (collision au niveau de Gibraltar) ; Pico Mulhacen (3478 m) dans la Sierra Nevada + Rif marocain associé aussi à l arc bético-refain qui se prolonge vers l est par les massifs cristallins de Kabilie et de la chaîne côtière du Tell. La chaîne des Alpes s étire sur plus de 1200 km, elle culmine à 4808 m (Mont Blanc). L arc alpin est une chaîne large (plus de 250 km dans sa partie la plus large) mais présente une forte aération des reliefs, liée en grande partie à l action des grandes vallées glaciaires (sillon alpin). 26

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les chaînes de collision Asie l Himalaya L Himalaya s étire sur 4000 km, de la Birmanie au Pamir. Elle porte le plus haut sommet du monde : l Everest (8848 m), tandis que de nombreuses autres cimes dépassent régulièrement les 8000 m d altitude. Cet obstacle orographique est l un des plus difficiles à franchir en ce sens que les cols les plus accessibles sont encore perchés à plus de 5000 m d altitude. Elle résulte de la collision entre la plaque eurasienne (Sibérie/Tibet) et la plaque du indienne survenue au Tertiaire. Les conséquences de cette collision se feront sentir bien plus en amont ; les chaîne du Tien-Chan (en Chine) et de l Altaï en Mongolie sont associées à cette histoire géologique de l Asie. 27

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées Les structures plissées : relief structural associé aux montagnes 28

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées Les structures plissées concernent les chaînes de montagne (massifs anciens et montagnes jeunes). Elles sont rattachées à des phénomènes orogéniques poussées tangentielles ou système compressif. Les structures plissées se présentent à toutes les échelles = elles sont d ordre décamétrique (échelle du massif) ou centimétrique (micro structures). Les plis sont des ondulations qui affectent les couches sédimentaires appelées : anticlinal (en crête) et synclinal (en creux). 29

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées synclinal anticlinal 30

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées Éléments descriptifs et terminologie de base charnière : ligne remarquable par laquelle passe la surface axiale (sommet de la courbure) surface (plan) axial : plan de symétrie du pli passant par la charnière arête : sommet / crête de la voûte anticlinal ou creux du synclinal flanc : côté du pli qui donne le pendage des couches hauteur ou amplitude du pli : différence entre la crête (arête anticlinal) et le creux (arête synclinal) anticlinal = roches plus anciennes ; synclinal = roches plus jeunes (conservées) 31

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées Les différents styles de plis Pli droit : axe anticlinal et synclinal perpendiculaire au plan horizontal Pli déjeté : un des flancs a un pendage plus important que l autre mais les deux flancs plongent toujours de façon opposée Pli déversé : un flanc montre une stratigraphie normale, l autre flanc est inversé = stratigraphie renversée Pli couché : flancs sont parallèles au plan horizontal Pli faillé : l anticlinal chevauche le synclinal de part et d autre d une faille inverse Pli à anticlinal coffré ou à synclinal en baquet : style jurassien 32

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées Évolution des structures plissées combe = anticlinal en cours d évidement synclinal perché = relief inversé rivières de combe ou anticlinales = adaptées à la structure rivières de type ruz, ½ cluse, ou cluse = inadaptées à la structure escarpements qui bordent une combe = crêts 33

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées 34

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées 35

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées Synclinal perché de St-Géniez (Alpes du Sud) 36

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées 37

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées 38

2 Les reliefs structuraux du globe Les montagne jeunes Les structures plissées Évolution des structures plissées 39