Cours de Géologie :)

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Les nappes de charriage : l’exemple des Alpes franco-italiennes


Dans une collision continentale, la plaque chevauchante (ici la plaque africaine) peut s’avancer sur plusieurs centaines de kilomètres sur la plaque chevauchée (ici la plaque eurasiatique), en poussant des lambeaux de la croûte chevauchée (« marge charriée ») : ce sont lesnappes de charriage.


  

Relief karstique


 Le terme de karstique est dû à la région de Slovénie qui présente un important relief de ce type. A la différence de la plupart des autres reliefs, le relief karstique présente de forts drains de circulation ce qui a pour conséquence un faible temps de transit, peu ou pas de rétention et une faible filtration.

La dissolution externe du calcaire nommée exokarst  est à l’origine des lapiaz (Désert de Platé par exemple) des dolines… La dissolution en sous-sol est nommée endokarst, elle est à l’origine des grottes, aven, galeries…

L’eau pénètre dans les fissures et dissous le calcaire,  ce procédé est à l’origine de ces reliefs que l’on trouve dans la région dans le Vercors, les Bauges, la Chartreuse… Ce procédé valable pour l’infiltration dans des fissures peut être associé à la perte d’un cours d’eau qui disparaît dans un réseau souterrain.

            On distingue deux types de réseaux : s’il est pénétrable, le réseau est dit transmissif, s’il est impénétrable, il est dit capacitif.

            Lorsqu’un cours d’eau sort de terre, on est en présence d’une résurgence s’il y a en amont la disparition de ce même cours d’eau dans un réseau souterrain (perte) ou d’une exurgence s’il n’y a pas de perte en amont et que l’eau sortante provient d’infiltrations.

            Le niveau de base a deux définitions :

-   géologique : il s’agit d’une couche imperméable ou moins perméable sur laquelle l’eau du réseau karstique circule,

-   géographique : c’est le niveau de la rivière ou de la mer dans laquelle le réseau karstique se déverse.

  

L'océan régulateur de températures et de salinité


Les océans couvrent 70% de la surface de la planète et forment un réservoir énorme qui agit comme un régulateur très important. Nous nous limiterons ici qu'à deux aspects du rôle de grand régulateur qu'est l'océan: l'océan régulateur des températures atmosphériques et l'océan régulateur de sa propre salinité. Nous verrons plus loin (section 3.4) que l'océan joue un rôle primordial dans plusieurs grands cycles biogéochimiques, entre autres, les cycles de l'oxygène et du carbone.

L'océan régulateur des températures atmosphériques

Il y a une nette relation entre la circulation des eaux océaniques et les températures atmosphériques. Les courants de surface sont reliés au régime des vents et contribuent à réguler les températures atmosphériques. Durant la période estivale, l'océan absorbe les fortes radiations solaires, les stocke sous forme de chaleur et redistribue ensuite cette dernière grâce au divers courants océaniques de surface qui déplacent les masses d'eau chaude vers les latitudes polaires et les masses d'eau froide vers les zones équatoriales et tropicales où elles viennent se réchauffer.

  

La vie dans les oceans


Trois zones marines benthiques retiendront ici notre attention, à cause de leur importance géologique: les plateaux continentaux calcaires, l'écosystème récifal corallien et les oasis des fonds océaniques.

Les plateaux continentaux calcaires

Au chapitre de la sédimentation en milieu marin, on a surtout insisté, à la section 3.2.2 ci-haut, sur le fait que l'érosion des continents était le principal contributeur à la charge sédimentaire sur la marge continentale (charge terrigène). Mais cela n'est pas toujours vrai. Il arrive que la vie dans les océans soit si prolifique qu'en certains endroits elle contribue énormément à cette charge sédimentaire.

Ces endroits, ils sont vastes: ce sont les plateaux continentaux et les plates-formes insulaires qui se situent, en gros, entre les latitudes 30° N et 30° S (pour simplifier, disons les mers tropicales). Sur ces plateaux, la vie benthique (celle qui se trouve sur le fond des mers) est abondante, grâce à la combinaison de trois éléments essentiels à sa prolifération: une intensité d'illumination élevée parce qu'en milieu peu profond, une température chaude et une bonne oxygénation de l'eau grâce à une production importante par les photosynthétiseurs. Un grand nombre d'organismes sécrètent un squelette calcaire (calcite ou aragonite) qui après la mort de l'organisme contribue à la charge sédimentaire sous forme de particules (charge allochimique). En fait, sur les plateaux des mers tropicales, ce sont essentiellement ces sédiments issus de la production biologique qui dominent. Les beaux sables blancs des plages tropicales en sont un bon exemple. On parle alors de plateaux ou de plates-formes calcaires.

  

Les dépots océaniques


Dans son ensemble, la charge sédimentaire du littoral n'est qu'en transit; en bout de piste, le gros des sédiments qui proviennent de l'érosion des continents va se retrouver surtout sur le glacis aux pieds du talus.

Un partie de la charge sédimentaire du littoral est transportée vers le large (l'offshore), principalement par suspension. Il s'agit des sédiments à particules fines, soit les boues et les sables très fins. Occasionnellement, lors des grandes tempêtes par exemple, des sables un peu plus grossiers peuvent être amenés dans l'offshore; mais, dans l'ensemble, l'offshore, et particulièrement la marge du plateau continental, se caractérisent par l'empilement de sédiments plutôt fins. L'autre partie de la charge sédimentaire du littoral, soit les sédiments plus grossiers, sables et graviers, est apportée à la base du talus, sur le glacis continental. Ces sédiments sont chenalisés dans les canyons sous-marins qui, à plusieurs endroits, entaillent le plateau continental. Ces canyons sont le plus souvent les vestiges d'une érosion qui s'est faite durant des périodes où le niveau des mers était beaucoup plus bas qu'aujourd'hui; certains prennent leur source tout près du littoral.

  

Le relief des fonds océaniques


Le relief des fonds océaniques est un héritage de la tectonique des plaques.

Voyons d'abord les grandes lignes du relief des fonds océaniques exprimé par la figure suivante.


Le plateau continental, correspondant à la marge de la croûte continentale, est de bathymétrie (profondeur d'eau) très faible comparativement au reste de l'océan, de zéro à moins de 200 mètres. Sa pente moyenne est très faible, 0° 7' seulement. Le talus continental a une pente de l'ordre de 4° seulement, mais qu'on représente le plus souvent, dans notre iconographie habituelle, comme très abrupte. Par rapport au plateau continental, il s'agit néanmoins d'un changement de pente relativement brusque, créant une rupture de pente importante et marquée. Cette rupture se fait à une profondeur de 132 mètres en moyenne. A la base du talus, il y a une sorte de bombement qu'on appelle le glacis continental. Toute cette zone qui va, du rivage jusqu'à la base du glacis, forme ce qu'on appelle la marge continentale.

  

La formation d'un océan


Les schémas qui suivent illustrent les quatre étapes de la formation d'un océan.

L'accumulation de chaleur sous une plaque continentale cause une dilatation de la matière qui conduit à un bombement de la lithosphère. Il s'ensuit des forces de tension qui fracturent la lithosphère et amorcent le mouvement de divergence. Le magma viendra s'infiltrer dans les fissures, ce qui causera par endroits du volcanisme continental; les laves formeront des volcans ou s'écouleront le long des fissures.

  

Le littoral


Le littoral est cette zone de transition entre continent et océan. Il est soumis à deux ensembles de processus, les processus continentaux et les processus marins. Il est le lieu d'arrivée de tout le matériel érodé sur le continent, mais il est aussi le lieu de transit de ces matériaux qui ultimement seront redistribués dans la grande fosse qu'est l'océan. Une partie du matériel sédimentaire qu'on retrouve au littoral provient de l'érosion des côtes, mais, en volume, le gros de ce matériel provient de l'érosion des surfaces continentales et est amené au littoral en des points bien spécifiques, les deltas, qui constituent la décharge des grands cours d'eau.