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CHAP. 3.4.
LA FORMATION DES
CHAINES DE MONTAGNE :
« L’OROGENESE »
I. Introduction et Définitions :
* L'orogénèse est
l'ensemble des phénomènes
conduisant à la formation
d'une chaîne de montagne.
* L'orogenèse, ou orogénie,
caractérise l'ensemble des
processus géodynamiques qui
dépendent de la tectonique des
plaques et qui aboutissent à la
formation d'un système
montagneux au sens large
* Un orogène résulte de
la collision de deux
Plaques Lithosphériques
continentales de nature et
de densité différentes.
II. La formation des chaînes de
montagnes
Tout modèle explicatif de la
formation d'une chaîne de
montagnes doit expliquer et
intégrer, les principales
caractéristiques suivantes (des
chaines de montagnes) :
1. Les roches
sédimentaires, sont très
abondantes dans les
chaînes de montagnes et
contiennent des fossiles
d'organismes marins :
ce qui implique que les sédiments dont
elles sont dérivées se sont déposés dans
un milieu marin; de plus, leur
composition montre qu'une grande
partie de ces sédiments se sont déposés
dans un bassin océanique. Première
conclusion: avant de se retrouver dans
une chaîne de montagnes, tout le
matériel sédimentaire se trouvait dans
un océan.
2. Il y a aussi des
roches métamorphiques
dans les chaînes de
montagnes.
Ces roches métamorphiques
occupent une portion bien définie
de la chaîne de montagnes. Seconde
conclusion: les roches
métamorphiques résultent de la
transformation des roches
sédimentaires et ignées de la chaîne
de montagnes, en profondeur, dans
la croûte terrestre.
3. Les chaînes de
montagnes contiennent
souvent des lambeaux
de croûte océanique
(basaltes) coincés dans
des failles.
Troisième conclusion: non
seulement, les sédiments qui
forment la chaîne de montagnes
se sont déposés dans un bassin
marin, mais aussi, sur de la
croûte océanique basaltique.
4. Autre caractéristique
importante : (commune à
toutes les grandes chaînes de
montagnes): c'est bien le fait
que les roches y sont
déformées à des degrés
divers.
Avant la théorie de la tectonique des
plaques, il y avait un superbe débat
entre les "horizontalistes" pour qui la
formation d'une chaîne de montagnes
se faisait sous l'action de forces de
compression latérales, et les
"verticalistes" qui eux évidemment
invoquaient de grandes forces
verticales.
A cette époque le
mouvement des plaques
était inconnu, ce qui
laissait passablement de
la place à l'imagination!
La théorie de la tectonique des plaques
vient réconcilier horizontalistes et
verticalistes en proposant un modèle
qui tient compte des compressions
latérales et du soulèvement d'une
énorme masse de matériel et en
identifiant le moteur responsable des
forces nécessaires à la formation d'une
chaîne de montagnes déformée.
III. Les grandes étapes de la
formation d'une chaîne de
montagnes.
A. CAS DE L’OBDUCTION:
Partons d’une marge
continentale passive:
* une marge où il n'y a
pas de mouvements
tectoniques significatifs,
* où il y a absence d'une
zone de subduction,
* où s'accumule sur le
plateau continental et à
la marge du continent
un prisme de sédiments
provenant de l'érosion
du continent.
Vient un moment, cette
lithosphère se fracture
et l'une des lèvres
s'enfonce sous l'autre,
créant une zone de
subduction.
Le mouvement se
transforme alors en un
système de collision
entre deux plaques :
On est passé d'une
situation de marge
passive à une situation
de marge continentale
active.
Le chevauchement progressif de la
plaque océanique sur ce qui reste de
plaque océanique du côté
continental concentre le matériel qui
se trouve sur les fonds océaniques
pour former un prisme d'accrétion
qui croît à mesure de la fermeture
entre l'arc volcanique et le
continent.
La zone de subduction
se transforme en zone
d'obduction:
la collision entre l'arc
volcanique et le continent
crée un chevauchement
important de tout le matériel
du prisme d'accrétion sur
la marge continentale.
L'activité ignée cesse et
de grandes masses de
roches ignées (en rouge)
peuvent rester coincées
dans la lithosphère.
Avec la collision des deux
plaques et la cessation du
mouvement, la chaîne a
atteint sa hauteur
maximum et acquis ses
caractéristiques.
B. Autres cas :
Formation des montagnes
(orogénèse) par collision
continentale :
1. Une chaîne de
montagne naît dans une
zone du globe où deux
plaques tectoniques
convergent :
lorsque deux
lithosphères continentales
entrent en collision
" chaîne de collision ",
type Himalaya ou Alpes).
Quand deux plaques
continentales de même
nature et de même
densité se rencontrent, le
moteur du mécanisme se
bloque.
Il n'est pas assez puissant pour
faire plonger l'une des plaques
dans l'asthénosphère à cause de
leur faible densité.
Les deux plaques se soudent
pour n'en former qu'une seule.
RESULTATS :
- épaississement de la croûte
avec présence d'une racine
crustale,
- Présence d'ophiolite et fusion
partielle de roches de la croûte
continentale
Il y aura une zone de roches non
déformées jouxtant les roches déformées
de la chaîne, parfois de façon symétrique
de part et d'autre de la chaîne. Il y aura
aussi des roches métamorphiques très
déformées aux racines de la chaîne, car ces
dernières se forment sous des températures
et des pressions très élevées. On trouvera
aussi des lambeaux de croûte océanique
basaltique coincés dans des failles.
Lorsqu'ils arrivent en collision avec
une grande plaque continentale, ces
terranes sont arrachés à la plaque qui
les transporte et collés à la marge de la
grande plaque continentale, car leur
densité est trop faible pour qu'ils
puissent être enfoncés dans
l'asthénosphère. Il peut s'accumuler
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  • 1. CHAP. 3.4. LA FORMATION DES CHAINES DE MONTAGNE : « L’OROGENESE »
  • 2. I. Introduction et Définitions : * L'orogénèse est l'ensemble des phénomènes conduisant à la formation d'une chaîne de montagne.
  • 3. * L'orogenèse, ou orogénie, caractérise l'ensemble des processus géodynamiques qui dépendent de la tectonique des plaques et qui aboutissent à la formation d'un système montagneux au sens large
  • 4. * Un orogène résulte de la collision de deux Plaques Lithosphériques continentales de nature et de densité différentes.
  • 5. II. La formation des chaînes de montagnes Tout modèle explicatif de la formation d'une chaîne de montagnes doit expliquer et intégrer, les principales caractéristiques suivantes (des chaines de montagnes) :
  • 6. 1. Les roches sédimentaires, sont très abondantes dans les chaînes de montagnes et contiennent des fossiles d'organismes marins :
  • 7. ce qui implique que les sédiments dont elles sont dérivées se sont déposés dans un milieu marin; de plus, leur composition montre qu'une grande partie de ces sédiments se sont déposés dans un bassin océanique. Première conclusion: avant de se retrouver dans une chaîne de montagnes, tout le matériel sédimentaire se trouvait dans un océan.
  • 8. 2. Il y a aussi des roches métamorphiques dans les chaînes de montagnes.
  • 9. Ces roches métamorphiques occupent une portion bien définie de la chaîne de montagnes. Seconde conclusion: les roches métamorphiques résultent de la transformation des roches sédimentaires et ignées de la chaîne de montagnes, en profondeur, dans la croûte terrestre.
  • 10. 3. Les chaînes de montagnes contiennent souvent des lambeaux de croûte océanique (basaltes) coincés dans des failles.
  • 11. Troisième conclusion: non seulement, les sédiments qui forment la chaîne de montagnes se sont déposés dans un bassin marin, mais aussi, sur de la croûte océanique basaltique.
  • 12. 4. Autre caractéristique importante : (commune à toutes les grandes chaînes de montagnes): c'est bien le fait que les roches y sont déformées à des degrés divers.
  • 13. Avant la théorie de la tectonique des plaques, il y avait un superbe débat entre les "horizontalistes" pour qui la formation d'une chaîne de montagnes se faisait sous l'action de forces de compression latérales, et les "verticalistes" qui eux évidemment invoquaient de grandes forces verticales.
  • 14. A cette époque le mouvement des plaques était inconnu, ce qui laissait passablement de la place à l'imagination!
  • 15. La théorie de la tectonique des plaques vient réconcilier horizontalistes et verticalistes en proposant un modèle qui tient compte des compressions latérales et du soulèvement d'une énorme masse de matériel et en identifiant le moteur responsable des forces nécessaires à la formation d'une chaîne de montagnes déformée.
  • 16. III. Les grandes étapes de la formation d'une chaîne de montagnes. A. CAS DE L’OBDUCTION: Partons d’une marge continentale passive:
  • 17. * une marge où il n'y a pas de mouvements tectoniques significatifs, * où il y a absence d'une zone de subduction,
  • 18. * où s'accumule sur le plateau continental et à la marge du continent un prisme de sédiments provenant de l'érosion du continent.
  • 19.
  • 20.
  • 21. Vient un moment, cette lithosphère se fracture et l'une des lèvres s'enfonce sous l'autre, créant une zone de subduction.
  • 22.
  • 23. Le mouvement se transforme alors en un système de collision entre deux plaques :
  • 24. On est passé d'une situation de marge passive à une situation de marge continentale active.
  • 25.
  • 26. Le chevauchement progressif de la plaque océanique sur ce qui reste de plaque océanique du côté continental concentre le matériel qui se trouve sur les fonds océaniques pour former un prisme d'accrétion qui croît à mesure de la fermeture entre l'arc volcanique et le continent.
  • 27.
  • 28.
  • 29. La zone de subduction se transforme en zone d'obduction:
  • 30.
  • 31. la collision entre l'arc volcanique et le continent crée un chevauchement important de tout le matériel du prisme d'accrétion sur la marge continentale.
  • 32. L'activité ignée cesse et de grandes masses de roches ignées (en rouge) peuvent rester coincées dans la lithosphère.
  • 33.
  • 34. Avec la collision des deux plaques et la cessation du mouvement, la chaîne a atteint sa hauteur maximum et acquis ses caractéristiques.
  • 35.
  • 36. B. Autres cas : Formation des montagnes (orogénèse) par collision continentale :
  • 37. 1. Une chaîne de montagne naît dans une zone du globe où deux plaques tectoniques convergent :
  • 38. lorsque deux lithosphères continentales entrent en collision " chaîne de collision ", type Himalaya ou Alpes).
  • 39. Quand deux plaques continentales de même nature et de même densité se rencontrent, le moteur du mécanisme se bloque.
  • 40. Il n'est pas assez puissant pour faire plonger l'une des plaques dans l'asthénosphère à cause de leur faible densité. Les deux plaques se soudent pour n'en former qu'une seule.
  • 41.
  • 42.
  • 43.
  • 44.
  • 45.
  • 46. RESULTATS : - épaississement de la croûte avec présence d'une racine crustale, - Présence d'ophiolite et fusion partielle de roches de la croûte continentale
  • 47. Il y aura une zone de roches non déformées jouxtant les roches déformées de la chaîne, parfois de façon symétrique de part et d'autre de la chaîne. Il y aura aussi des roches métamorphiques très déformées aux racines de la chaîne, car ces dernières se forment sous des températures et des pressions très élevées. On trouvera aussi des lambeaux de croûte océanique basaltique coincés dans des failles.
  • 48.
  • 49. Lorsqu'ils arrivent en collision avec une grande plaque continentale, ces terranes sont arrachés à la plaque qui les transporte et collés à la marge de la grande plaque continentale, car leur densité est trop faible pour qu'ils puissent être enfoncés dans l'asthénosphère. Il peut s'accumuler ainsi plusieurs de ces morceaux "exotiques".