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Formation et disparition des océans : témoins d’un passé mouvementé de la Terre

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La formation des chaînes de montagnes

  • En observant une carte des reliefs de l’Europe, on peut constater une certaine continuité entre les grandes chaînes de montagne.
  • Cet alignement borde la plaque eurasienne au Sud.
  • On parle de ceinture orogénique.
  • En France, on observe plusieurs ensembles géologiques :
  • le Massif armoricain (Bretagne) ;
  • les bassins parisien et aquitain ;
  • le Massif central ;
  • les Alpes ;
  • les Pyrénées.
  • On observe alors que le Massif armoricain et les bassins sont de faible altitude (contrairement aux autres ensembles).
  • Comment expliquer que le Massif armoricain ait un faible relief alors que c’est un « massif » ?
  • En observant la légende de la carte géologique de la France, on s’aperçoit que la formation des roches de Bretagne correspond à deux orogénèses.
  • Le Massif armoricain correspond donc à une chaîne de montagne ancienne ; et si aujourd’hui son relief est moins important, c’est qu’elle a été érodée au cours du temps.
  • Les roches présentes au cœur de la chaîne lors de sa formation sont maintenant à l’affleurement.

Les marqueurs océaniques dans les Alpes

  • Le Chenaillet, un plancher océanique en altitude
  • À l’est, dans les Alpes internes, une balade au Chenaillet permet de découvrir une grande diversité de roches.
  • On y trouve des radiolarites et calcschistes, des roches sédimentaires se formant à une grande profondeur (4000m-4000\,\text{m} pour les radiolarites).
  • Ces roches se sont donc formées au fond d’un océan.
  • On y trouve aussi des roches magmatiques typiques du plancher océanique : des ophiolites.
  • Les basaltes en coussin notamment (ou « pillow lava ») résultent d’un volcanisme marin.
  • Le Queyras, relique de la subduction
  • Dans le Queyras, au col de Saint-Véran, nous pouvons observer des métabasaltes et des métagabbros.
  • Ces roches sont métamorphiques, elles ont donc subi des transformations dues à des variations de pression et de température.
  • Les Alpes externes, marqueurs de collision
  • Le Vercors et la Chartreuse sont des massifs montagneux en bordure des Alpes.
  • Ces massifs sont composés de roches sédimentaires calcaires datant du Crétacé.
  • Au niveau de Sassenage, entre la Chartreuse et le Vercors, on observe un pli et une faille inverse.
  • Ceux-ci étant des marqueurs de compression, on se trouve donc dans une zone de convergence.
  • La fermeture d’un océan aboutit à une chaîne de montagne.
  • Ces observations, la présence de roches formées au fond des océans ainsi que les marqueurs de collision, visibles sur certains monts alpins, nous permettent de supposer que la formation des Alpes a pour origine la fermeture d'un océan.

L’ouverture des océans

  • Comment s’organise la genèse de l’océan ? Étudions d’abord les côtes est et ouest de l’océan Atlantique qui sont des marges passives (pas d’activité tectonique).
  • Pour ce faire, on réalise des profils sismiques (méthode permettant de visualiser les changements de couches sédimentaires – changements matérialisés par des traits), ils s’obtiennent par sismique réflexion ou réfraction.
  • La sismique réflexion consiste à étudier le trajet des ondes
  • lors d’un changement de milieu et donc de couche sédimentaire, une partie des ondes est réfléchie vers la surface ;
  • on provoque donc la formation d’ondes sismiques puis on enregistre leur temps de trajet jusqu’à des géophones.
  • Pour la sismique réfraction on utilise également les propriétés de déplacement des ondes le long des changements de milieu.
  • Il existe, à la limite d’un océan et d’un continent, une zone de transition caractérisée par des marqueurs de divergence (blocs basculés, failles normales).
  • Un rift est une zone de divergence intraplaque, caractérisée par des failles normales et des blocs basculés.
  • Le début de l’océanisation se fait en quatre étapes :
  • les forces de divergence étirent la lithosphère continentale ;
  • cette dernière cède sous la contrainte : il en résulte des failles normales ;
  • la lithosphère continuant de s’étirer, les blocs basculent en coulissant le long des failles ;
  • la remontée du manteau asthénosphérique provoque la divergence de la lithosphère continentale.
  • Le rift et la divergence associée sont des conséquences de cette remontée.