Formation et disparition des chaines de montagnes

Les chaînes de montagnes de collision résultent de la convergence entre deux plaques lithosphériques. Comment se forment les reliefs associés à ces chaînes de montagnes de collision et quels sont les mécanismes expliquant la disparition de ces reliefs ? Dans un premier temps, nous expliquerons comment se forment les reliefs observés dans les chaînes de montagnes de collision, puis nous présenterons les mécanismes conduisant à l'aplanissement de ces reliefs.

  1) La formation des reliefs

La subduction d’une plaque océanique s’accompagne de la création de relief, il s’agit de l’accrétion continentale. Ces régions sont le siège d’épaississement par raccourcissement et empilement. La première étape est l'ouverture d'un océan par rifting au sein d'un continent dû à une divergence. Un océan, contenant de la lithosphère océanique formée au niveau d'une dorsale océanique, se met en place bordé par des marges passives. Puis, au bout d'un certain temps, si des modifications des mouvements de plaques lithosphériques entraînent une convergence, cet océan se referme par subduction. La subduction est le plongement d'une lithosphère océanique âgée dans l'asthénosphère sous une autre lithosphère. Le mouvement de convergence des deux plaques conduit alors, une fois l'océan refermé, à l'affrontement des parties continentales des deux lithosphères, entraînant la formation d'une chaîne de montagnes de collision. Plusieurs indices le prouvent comme par exemples, des indices tectoniques caractérisé par des marqueurs de surface. Ces derniers sont des plis, failles, nappes de charriages. Ils existent également des marqueurs de profondeur : le moho profond et la racine crustale, ainsi que des indices pétrographiques.  Caractérisé notamment par la présence des roches métamorphiques : les roches de la croute continentale subissent un métamorphisme par enfouissement dû à une augmentation de pression et de température : le gneiss est un exemple.  Des traces de fusion partielle peuvent être également observés. Par enfouissement, le gneiss va subir une fusion partielle en migmatites puis ce magma va cristalliser en granite d’anatexie. Témoignant d'une augmentation de la profondeur, à laquelle sont soumises certaines roches de la croûte continentale. Ainsi, la croûte continentale au niveau des chaînes de montagnes est fortement épaissie et certaines roches sont présentes à une grande profondeur.  

2) Les mécanismes contribuant à la disparition des reliefs

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 pour deux raisons : - Altération et érosion par l’eau et le vent contribuent à l'effacement des reliefs. L'altération peut se faire : par la gélifraction, c'est l'action du gel et du dégel sur les roches qui les fait éclater et se briser. C'est un phénomène dû à l'alternance de périodes glaciaires et inter-glaciaires subies par la roche au cours des temps géologiques. Par l'action du vent qui creuse les roches (érosion éolienne), ainsi que celle de l'eau : suite à des précipitations répétées, le passage des eaux de ruissellement va user mécaniquement la roche et va également l'altérer chimiquement (par hydrolyse) en transformant les minéraux qui la compose, la rendant plus fragile.  Les produits de cette altération sous forme solide ou soluble sont alors transportés par l'eau ou le vent et forment des roches sédimentaires détritiques à la surface de la croûte terrestre. Des phénomènes tectoniques participent également dans le processus de disparition des reliefs.  En effet cette diminution de masse entraîne un déséquilibre isostatique de la croûte, qui est alors compensé par un réajustement isostatique où la croûte remonte. L'altitude de la chaîne diminue donc progressivement tandis que la racine crustale devient de moins en moins profonde.  Conduisant à sa pénéplanation, c'est à dire sa disparition totale. Un effondrement de la chaîne de montagnes opère également. La compression à l'origine de sa formation étant terminée, la croute s'étire, s'amincit et se casse pour finalement s'effondrer.

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