CHAPITRE 8: PHYSIOGRAPHIE DE LA TERRE COURS GEOLOGIE GENERALE 1 ère Année Licence SNV/GAT N.B. : Ce cours est largement inspiré du cours dispensé au Département de Géologie et Génie Géologique de l Université Laval. Québec. http://www2.ggl.ulaval.ca
PHYSIOGRAPHIE DE LA TERRE 1. GENERALITES L'altitude de la Terre varie de 0 à plus de 8 000m (Everest 8 848 m), et sa profondeur de 0 à près de 11 000 km (Fosse des Mariannes 10 916 m). L altitude moyenne des continents est de 840m ; la profondeur moyenne des océans est de 3 800 m. Vue d'une partie de l'himalaya et du plateau Tibétain prise depuis la Station spatiale internationale. Everest 8 848 m La fosse des Mariannes Le Trieste, au-dessus de la fosse des Le sous-marin Deepsea Challenger* Mariannes, le 23 janvier 1960 * Le sous-marin Deepsea Challenger a permis, le 25 mars 2012, au cinéaste James Cameron de descendre au fond de la fosse des Mariannes jusqu à 10.898 mètres sous la surface de l'eau. 2. REPARTITION DES CONTINENTS ET DES OCEANS La courbe hypsométrique traduit la physiographie ou morphologie de la surface de la Terre. Elle représente le relief terrestre. Quand on lit cette courbe, on remarque que les océans occupent 70,2% de la surface terrestre et sont beaucoup plus étendues que les terres immergées (29,8%).
Il y a une dissymétrie entre les océans et les continents. La dissymétrie se retrouve aussi dans la répartition spatiale : les continents se retrouvent essentiellement dans l hémisphère austral. Le relief négatif est beaucoup plus important que le relief positif. La courbe de Trabert montre la fréquence des reliefs. Elle est bimodale, parce qu elle a deux pics. Le maximum est à 300m, et le minimum est à 4800m. Les deux courbes: la courbe hypsométrique (a) indique l étendue des surfaces au-dessus de l altitude. La courbe de Trabert (b) est bimodale. Elle montre la fréquence des reliefs (max. 300m) et des profondeurs (max.4800m) Répartition spatiale des continents et des océans
3. LES GRANDS ENSEMBLES MORPHOLOGIQUES a. Les reliefs sous-marins: On divise les fonds océaniques en trois provinces morphologiques: les marges, les bassins et les rides ou dorsales. Les mages sont appelées marges continentales ou océaniques. Ce sont les régions immergées de la bordure d un continent faisant le raccord avec les fonds océaniques ; elles peuvent être actives ou passives. Marge passive est formée de trois parties: Le plateau continental ou plateforme continentale: C est le prolongement du continent sous la mer. C est la partie immergée (qui se trouve sous l eau) de la bordure d un continent. Sa largeur est variable. On estime qu elle est en moyenne de 70 km. Sa profondeur varie entre 150 et 200 m. D un point de vue morphologique, l allure du plateau est généralement plane (régulière) et de pente très douce légèrement inclinée vers la mer. Le talus continental ou pente continentale: C est le domaine de transition (passage) entre le continent et l océan. La profondeur de l extrémité du talus est à environ 3000 m. Sa pente (l angle formé entre le plan incliné avec l horizontale) est beaucoup plus forte que celle du plateau continental. Le glacis continental: Il s agit d une surface relativement plane, très peu inclinée. Sa profondeur s étend entre 3000 et 5000 m. Marge passive Marge active: Cette marge est liée aux zones de subduction. Elle se caractérise un plateau continental réduit voire inexistant ; le talus continental se poursuit par une fosse océanique très profonde où s'accumulent et s'imbriquent des formations volcaniques et des sédiments détritiques glissés du talus et du plateau continental (prisme d'accrétion). La fosse océanique est une dépression (creux) ou sillon profond de 8 à 11 km et large de quelques centaines de km (exemple : fosse des Mariannes dont la profondeur est de l ordre 11000 km). Elle se caractérise par une forte sismicité et un volcanisme actif.
Marge active Le bassin océanique ou plaine abyssale : C est une vaste zone à surface horizontale, généralement plane. Sa profondeur est de l ordre de 5000 m. Ces bassins se situent de part et d autre de la dorsale océanique. (Les abysses = fonds marins situés entre 3000 et 6000 m de profondeur). La dorsale ou ride océanique Elle est également appelée dorsale ou ride medio océanique. Il s agit de chaînes de montagnes volcaniques, sous-marines, longues de quelques dizaines de milliers de km et larges de quelques centaines de km. Elles peuvent se trouver au milieu des océans. Exemple : la ride médio-atlantique Fond sous-marin de l océan Atlantique. On y observe la dorsale médio-océanique. La courbe discontinue représente le rift; les traits noirs rectilignes qui décalent le rift, sont des failles plurikilométriques (failles transformantes).
Au milieu de ces rides ou dorsales, on observe habituellement un fossé (ou "creux") qui est nommé "Rift". On parle également de rift médio-océanique. (Rift = C est une cassure (faille sous-marine) où s opère une sorte d ouverture océanique). b. Les reliefs continentaux Dans ces continents on trouve des boucliers, des plateformes, des chaînes de montagnes anciennes et récentes. Les boucliers Ce sont de grandes régions généralement plates, nivelées par l'érosion, et avec une faible activité sismique. Les boucliers ne présentent aucune couverture sédimentaire, dans le cas contraire ils sont désignés par le terme de plate-forme. Ils sont composés de roches d'origine magmatique et métamorphique dont la formation remonte à plus de 600 M.A. Exemple : en Algérie, le bouclier Targui (Hoggar) ; le bouclier Reguibat (qui se trouve à la frontière algéro-marocaine). Les boucliers sont également dénommés socles ou soubassements, car ils peuvent servir de supports à une plate-forme. Les plateformes En géologie, la plateforme est la portion de terrain qui recouvre le socle : on parle de couverture. Une couverture est formée d une succession de couches géologiques. Elle présente une morphologie d allure horizontale, plane. Ex. : la plateforme saharienne. C est elle qui renferme les ressources en pétrole de l Algérie, et qui se poursuit en Lybie. Les chaînes de montagnes Une chaîne de montagnes est un ensemble de reliefs longs de quelques centaines (ou quelques milliers) de kilomètres et de faible largeur. C est donc une succession de montagnes, de collines ou de plateaux formés de roches sédimentaires et/ou volcaniques. Exemples. : En Algérie : Atlas tellien, Atlas saharien. En Europe : les Alpes, les Pyrénées. En Asie : l Himalaya. En Amérique du Sud: les Andes (ou Cordillère des Andes). On dit qu une chaîne de montagnes est ancienne, lorsqu elle est composée de terrains géologiques formés généralement à l ère Primaire (entre 570 et 230 M.A.). Ex. : chaîne hercynienne. On dit qu une chaîne de montagnes est récente, lorsqu elle s est formée il y a environ 20 M.A et qu elle est encore active. Cette activité peut représenter une séismicité relativement importante. Ex. : la chaîne Alpine dont fait partie l Atlas Tellien et toute la partie nord de l Algérie. En général : les montagnes jeunes sont hautes, à pentes très fortes, à vallées très encaissées (profondes) et généralement situées en bordure des continents, alors que les chaînes anciennes sont à l intérieur des continents. Les montagnes anciennes sont arasées, (Hoggar) et les cratons sont complètement aplanis. Relations entre la géologie et la formation des chaînes de montagnes Pour comprendre comment naît une chaîne de montagnes, il faut d'abord connaître la structure interne de la Terre (Voir cours précédents). Exemple de formation de chaînes de montagnes par subduction: La croûte océanique plus dense (voir cours précédent) s enfonce sous la croûte continentale (plus légère). Lors du
rapprochement des croûtes, il s opère un plissement et un soulèvement des terrains, donnant ainsi des reliefs plus ou moins hauts. Des volcans sont souvent associés à ces reliefs. Subduction océanique continentale Autre exemple de formation de chaînes de montagnes par collision de deux plaques continentales : C est le cas de l Himalaya ou deux plaques continentales d'égale densité se rencontrent. Comme aucune des deux n'est plus légère, la collision est frontale: les deux plaques s'écrasent l'une contre l'autre. Avec l'énorme pression résultant de cette collision, la croute terrestre s'élève et s'épaissit, pour donner lieu à de hauts massifs montagneux. Subduction continentale continentale.