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Présentation
Les instructions officielles du programme de terminale S :

Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale
[…] La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l'asthénosphère.
L'épaisseur de la croûte résulte d'un épaississement lié à un raccourcissement et un empilement. On en trouve des indices tectoniques (plis, failles, nappes) […]. Les résultats conjugués des études tectoniques et minéralogiques permettent de reconstituer un scénario de l'histoire de la chaîne.

Thème 1-B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes
[…] …comprendre une situation privilégiée de raccourcissement et d'empilement et donc de formation de chaînes de montagnes.
[…] …la partie supérieure de la croûte s'épaissit par empilement de nappes dans la zone de contact entre les deux plaques.

Thème 1-B-4 La disparition des reliefs
Tout relief est un système instable qui tend à disparaître aussitôt qu'il se forme.
[…] Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent (sédimentation). […] L'ensemble de ces phénomènes débute dès la naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la croûte continentale. »

Proposition 1 : Epaississement de la croûte continentale par raccourcissement et empilement
- Question : Quels sont les mécanismes à l'origine de l'épaississement de la croûte continentale sur le rebord sud du massif du Pelvoux-Ecrins ?

- Observations, exploitation :
Faits observés
Exploitation
Les altitudes sont plus élevées au niveau du Massif cristallin du Vieux Chaillol (3163m) que dans la vallée du Champsaur (env 1000m)- coupe topographique Nord-Sud avec Google Earth
- la croûte continentale est épaissie au niveau du Massif cristallin du Vieux Chaillol (partie sud du massif des Ecrins)
Chevauchement des micaschistes (d'âge hercynien) du Vieux Chaillol sur roches sédimentaires marno-calcaires ( d'âge Trias-Lias -Jurassique).
- cette disposition, anormale chronologiquement, témoigne d'un contexte de convergence et d'empilement des matériaux
Déformations visibles des matériaux rocheux: (anticlinal  déversé vers le sud dans l'unité du vieux Chaillol) , synclinal dans l'unité des roches sédimentaires secondaires.
- ces déformations témoignent d'une situation de raccourcissement et d'empilement des matériaux
Bilan : L’orogénèse alpine se réalise dans un contexte de convergence. Le raccourcissement et l'empilement des roches (ici le socle cristallin sur les sédiments ) de la croûte continentale contribue à son épaississement . Cette orogenèse avait débuté avant l'Eocène.

Proposition 2 : Naissance et remplissage d’un bassin flexural
- Question : Quel est le message enregistré par la succession stratigraphique Eocène ?

Observations, exploitation :
Faits observés
Exploitation
La série Eocène repose en discordance sur le chevauchement du Vaccivier  par l’intermédiaire d’une conglomérat peu épais
- Transgression sur une surface d’érosion (ici, le socle cristallin) et sédiments secondaires. Cette sédimentation détritique fluviatile témoigne d’une transgression sur une surface préalablement soumis à l’érosion
Passage de calcaires gréseux à des calcaires de plateforme

Passage rapide de calcaire de plateforme à des calcaires à globigérines
- Sédimentation marine peu profonde avec apport détritique parfois émersion - retour à une sédimentation marine pélagique (subsidence)
Grès du Champsaur sur plusieurs centaines de mètres d'épaisseur
- sédimentation détritique liée à des courants de turbidité. Ce détritisme est lié à l’érosion des reliefs alpins en cours de surrection. La puissance de la formation est lié à la subsidence du bassin d'avant chaîne.
Bilan : L’orogénèse alpine crée par l'épaississement une surcharge qui déforme la lithosphère avec un grand rayon de courbure (flexuration) du fait de son élasticité. Il se crée un bassin d’avant-chaîne (ou bassin flexural), réceptacle du détritisme lié à l’érosion et lieu de la transgression nummulitique (lien vers la page « Moissière / Bilan)

Proposition 3 : Le recyclage des matériaux de la croûte continentale

Problématique : Il est fréquent d’entendre les élèves dire à propos d’une chaîne de montagnes : « Une chaîne de montagnes se forme, puis elle est soumise à l’érosion ». Cette conception initiale de certains élèves laisse penser que l’orogénèse et l’érosion sont deux étapes chronologiquement distinctes et successives dans l’histoire d’une chaîne de collision. On cherche à confronter cette conception à la réalité du terrain.


Observations, exploitation :
Faits observés
Exploitation
Le premiers sédiments de l'Éocène sont des galets de micaschistes. Ces micaschistes sont identiques à ceux de l'unité du massif du Chaillol.
Quelle est l’origine de ce détritisme ?
Ce détritisme trouve sa source dans la surrection et l’érosion des reliefs alpins proches du Massif de Chaillol ; ces événements sont contemporains.
Les grès du Champsaur, sédiments plus récents de l'Eocène, sont déformés par des plis et failles dans les pentes du Pic Queyrel
Ces déformations témoignent d'un mouvement de convergence après l'Eocène
Des sédiments détritiques contemporains de l’orogénèse alpine constituent l’ossature même des reliefs alpins
La formation d’un relief entraîne immédiatement une sédimentation détritique associée à l’érosion de ce relief. Avec la poursuite de l’orogénèse, ces sédiments sont à leur tour incorporé aux reliefs naissants.
Bilan : A mesure que les reliefs s’édifient, la surcharge créée une flexure de la lithosphère à l’origine d’un bassin flexural dans l’avant-pays. Celui-ci joue le rôle de réceptacle à sédiments en provenance de l’érosion des reliefs en construction. Il se comble progressivement, et à mesure de que l’onde de collision progresse, il se déforme et s’incorpore à l’orogène. De nouveaux bassins se créent à mesure que le font de collision progresse vers les zones externes.
On peut envisager la construction, avec les élèves, d’un schéma bilan (voir schéma ci-contre) illustrant ce couplage tectonique / érosion / sédimentation avec recyclage des matériaux de la croûte continentale.
Accès
Carte géologique
• 07/2018 • Les auteurs • Les sources documentaires Aide
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