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 : Naissance et remplissage d’un bassin flexural
- Question : Quel est le message enregistré par la succession stratigraphique Priabonienne ?
- Observations, exploitation :
Faits observés |
Exploitation |
La série repose en discordance sur le socle hercynien par l’intermédiaire d’une conglomérat peu épais |
- Transgression sur une surface d’érosion (ici, le socle cristallin). Cette sédimentation détritique fluviatile témoigne d’une transgression sur une socle cristallin préalablement soumis à l’érosion (absence du Mésozoïque ici) et subsident.
- La faible épaisseur indique que la transgression a été rapide (évaluée par certains géologues en quelques milliers d’années, avec une subsidence de 1m/an)
à problème : cette vitesse de subsidence est trop élevée pour être uniquement d’origine thermique : elle est vraisemblablement d’origine tectonique |
Passage de calcaires gréseux à des marnes noires à fossiles pélagiques
Ces mêmes niveaux transgressifs sont retrouvés plus à l’ouest mais ils sont diachrones |
- Sédimentation marine peu profonde avec apport détritique
- Déplacement de la ligne de rivage vers l’ouest |
Alternance de schistes et de grès (flysch ou « grès du Champsaur ») |
- Ce flysch correspond à une sédimentation argileuse continue et ponctuée de niveaux détritiques liés à des courant de turbidité. Ce détritisme est lié à l’érosion des reliefs alpins en cours de surrection |
Bilan : L’orogénèse alpine crée une « surcharge » qui appuie sur la lithosphère qui ploie 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 2 : 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 |
La série priabonnienne est essentiellement détritique et datée de l’Eocène |
Quelle est l’origine de ce détritisme ?
à
Ce détritisme trouve sa source dans la surrection et l’érosion des reliefs alpins ; ces événements sont contemporains. |
Des terrains anciens (calcschistes - Crétacé) sont situés sur des terrains récents (grès du Champsaur, déformés – Oligocène inférieur) |
Quelle succession d’événements permet-elle d’aboutir à cette superposition « anormale » ?
à
- Ce contact (Chevauchement Pennique Frontal) ne peut être que tectonique, initié par un mouvement de convergence |
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. |