La formation des chaînes de montagne porte le nom d’orogenèse. Elle est liée au déplacement en sens opposé des plaques lithosphériques qui finissent par se rencontrer. Il convient donc de connaître le processus à l’origine des chaînes de montagne et les indices permettant de retracer leur histoire.

La formation d’une chaîne de montagne est un processus plus ou moins long, elle se fait en plusieurs étapes.

I-1. Expansion du plancher  Océanique

C’est au niveau des dorsales que les croûtes océaniques sont formées. Cette formation se fait en deux étapes.

• Accrétion ou la fusion des péridotites

Les péridotites en provenance de l’asthénosphère ou même du manteau inférieur subissent au cours de leur déplacement vers le haut une décompression à l’origine de leur fusion (partielle) et de la formation de magma basaltique..

• Cristallisation fractionnée du magma basaltique

Une partie de ce magma peut se déposer dans une roche, former une chambre magmatique et recristalliser dès que la température baisse pour former des roches riches en péridotites. L’autre partie, cristallise tardivement. En fonction de la vitesse de refroidissement, elle formera les gabbros grenus ou des basaltes microlitiques.

Sous l’effet de la chaleur accumulé sous la plaque continentale, la matière se dilatera, ce qui conduira à un gonflement de la lithosphère. Sous la contrainte des forces d’étirement ou de distension, l’écorce terrestre s’étire, s’amincit et se fissure. Le déplacement du magma dans ces fissures causera un volcanisme continental. A cause de la persistance de la distension, l’écorce finira par s’effondrer pour donner naissance à un fossé ou une vallée qui porte le nom de rift. Les failles observées au niveau des rifts sont caractéristiques des zones étirées ; on les appelle failles normales ou d’extension. La conséquence sera la naissance du plancher océanique.

Après sa formation, soumise à une dérive de part et d’autre de la dorsale, la croûte océanique va s’expandre. L’expansion se fait selon le modèle de «tapis roulant». C’est le géologue Américain Harry Hess qui a conçu ce modèle en 1962 pour expliquer la formation et la dynamique de la croûte océanique. Ce modèle stipule que la «croûte océanique, créée au niveau des dorsales par des courants ascendants et enfouie au niveau des fosses océaniques par des courants descendants, est continuellement recyclée alors que la croûte continentale, à cause de sa légèreté, dérive à la surface de la Terre». En effet, au niveau de la dorsale, il y a accrétion de nouveaux matériaux issus du manteau. Il s’en suit un écartement des masses océaniques à une vitesse moyenne de 1 à 10 cm/an : c’est l’expansion du plancher océanique.

L’expansion du plancher océanique sera à l’origine d’une suite d’évènements conduisant à la formation d’une chaine de montagne.

Titre : Etapes de la formation du plancher océanique

Source : www2.ggl.ulaval.ca

I-2. Les conséquences de l’expansion du plancher océanique à l’origine de la formation

       d’une chaine de montagne

I-2-1. Fermeture progressive de l’océan par la subduction

Il peut arriver que durant leur déplacement, deux plaques tectoniques se rencontrent et s’opposent l’une à l’autre. L’issu le plus souvent à cette opposition est le glissement sous l’autre de l’une d’elle, en occurrence la moins dense : c’est la subduction. Elle se produit en général entre une plaque océanique et une plaque continentale : la plaque océanique glissant sous la plaque continentale. Elle peut aussi avoir lieu entre deux plaques océaniques et dans ce cas, c’est la plaque la plus ancienne qui glisse sous la plus récente.

La subduction est à l’origine :

• Les séismes

Cette plongée dont les foyers sont de plus en plus profonds à mesure qu’on se rapproche de la plaque continentale ; toutefois, au-delà de 700 Km de profondeur, ces séismes n’apparaissent plus en raison de la fusion totale de la plaque océanique descendante qui s’intègre dans le manteau supérieur. En fonction de la profondeur, on distinguera les séismes superficiels (0-70 Km), des séismes intermédiaires (71-300 Km) et les séismes profonds au-delà de 300 Km de profondeur.

• Le volcanisme andésique

Rencontré dans les zones de convergence des plaques, ce volcanisme, très explosif est causé par une lave très visqueuse. En effet, le magma est très riche en silice (plus riche que les magmas basaltiques), mais aussi en gaz dissous.

• Le plutonisme

C’est la formation des roches par refroidissement du magma au cours de sa migration vers la surface de la géosphère. En profondeur, certaines roches sous les contraintes des variations de température, de pression et de pression des fluides vont fusionner partiellement. La conséquence à cette fusion est la formation de liquides qui vont s’amonceler en magmas. Ces magmas, du fait de leur température élevée et de leur faible densité vont migrer vers la surface et se refroidiront plus ou moins vite. Si le refroidissement est lent, on obtiendra des roches profondes telles que le granite et le gabbro; si le refroidissement est moins lent, on obtiendra des roches semi-profondes telles que  le microgranite et le microdionte.

I-2-2. Blocage de la subduction conduisant à l’obduction

L’obduction est le chevauchement d’une croûte continentale par une croûte océanique c’est-à-dire le recouvrement  d’une croûte continentale par une croûte océanique. C’est la réponse à une subduction manquée ou bloquée entre une croûte océanique normale subduite et une croûte continentale. La raison de ce blocage est liée à la présence d’un arc volcanique sur la croûte océanique l’empêchant de plonger dans le manteau. En réponse à cet échec de la subduction, la croûte continentale est déplacée dans une zone de subduction intra-océanique où elle plongera dans le manteau; mais à cause de sa densité plus faible que celle de l’asthénosphère, elle ne pourra pas s’enfoncer dans le manteau au-delà d’une soixantaine de kilomètre de profondeur. La conséquence est la formation des ophiolites qui sont des parties de la croûte océanique qui, ayant échappées à la subduction, ont obductées sur la croûte continentale. Il y a fermeture de la croûte océanique. Si les contraintes tectoniques perdurent, les deux plaques continentales de part et d’autre de la plaque océanique migreront l’une vers l’autre et finiront par entrer en collision.

I-2-3. La collision et la formation des chaines de montagne

La collision est le choc qui survient lorsque deux plaques se rencontrent. Les conséquences sont nombreuses et variables en fonction de la nature des plaques qui entrent en collision. Au rang de celles-ci on peut citer la formation des chaînes de montagne.

A la suite de la fermeture de la croûte océanique, les deux plaques continentales qui l’entouraient migrent l’une vers l’autre. Ayant la même densité et étant même nature, lorsqu’elles  entrent en collision, ne pouvant pas à cause de leur faible densité plonger dans l’asthénosphère, elles s’accolent, se soudent et ne forment qu’une seule plaque. Les sédiments qui se détachent de chacune de ces plaques durant la collision vont s’empiler les uns sur les autres, former un prisme d’accrétion : c’est une chaîne de montagne.

Titre : Formation d’une chaine de montagne

Source : Maxicours