yannick branquet - la lecture géologique des paysages
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La lecture géologique des
paysages
Yannick Branquet(merci à D. Cluzel et N. Charles pour les photos fournies)
Objectif de l’exposé:
• Comment « démonter » objets par objets,
puis processus par processus un paysage
naturel en suivant une démarche rigoureuse->
vers une interprétation de certains traits
géologiques régionaux
-> ce ne sera donc pas un catalogue exhaustif
-> Rappel des notions sur les « objets » et les
processus leur donnant naissance
Définition de « paysage » pour cet
exposé
• Tout ce qui est vu directement depuis l’échelle de l’affleurement jusqu’à celle de la chaine de montagne
• Tout ce qui est « vu » directement ou indirectement depuis le ciel et l’espace (i.e. photo aériennes et/ou satellitaires)
• Cartes topographiques et géologiques ainsi que les modèles numériques de terrain viendront en support dans un second temps
Introduction: objectifs, définitions
• Le relief est l’ensemble des formes de la surface de la terre (bosses + creux) étudié par la géomorphologie– Distinguer:
• Paysage élaboré à partir de l’action principale de l’érosion (plateau creusé) et/ou de la sédimentation-> on parle de modelé
• Lorsque que l’arrangement des roches et du sous sol joue un rôle important-> on parle de relief structural
Modelé glaciaire
Relief structuralDans un chainon plissé/faillé
La montagne: une altitude élevée + de fortes pentes
Finalement, trois grandes catégories de reliefs, vrai pour continents et océans:
Introduction - définitions
La plaine:
-relief plat
-altitude faible: les vallées ne sont pas (ou peu) creusées
Le plateau:
-Relief plat
-Altitude élevée: les vallées sont creusées
Introduction -définitions
• Ce qui contrôle le relief:
– À basse fréquence: la tectonique des plaques et la déformation crustale résultante (mouvements tangentiels et verticaux)
– À moyenne fréquence: la sédimentation à relativement faible taux (plateforme carbonatée par exemple)
– A haute fréquence: le climat et l’érosion et les évènements catastrophiques (séismes, tsunami, météorites, homme, volcans explosifs etc….) combiné bien sûr àààààààà la la la la la la la la «««««««« rrrrrrrréééééééésistancesistancesistancesistancesistancesistancesistancesistance »»»»»»»» des roches des roches des roches des roches des roches des roches des roches des roches (contrôle lithologique)(contrôle lithologique)(contrôle lithologique)(contrôle lithologique)(contrôle lithologique)(contrôle lithologique)(contrôle lithologique)(contrôle lithologique)
– Le résultat visible est une combinaison de ces différents contrôles.– NB: ne pas oublier que le climat rétrocontrôle la tectonique
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim1/rechfran/4th
eme/paleo/garchy5.html
La baisse du niveau de basePar remontPar remontPar remontPar remontPar remontPar remontPar remontPar remontéééééééée du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâti
Etude du relief par modélisation analogique (Géosciences Rennes)
Introduction: objectifs, définitions
Canyon du Colorado
La baisse du niveau de base
Par eustatismePar eustatismePar eustatismePar eustatismePar eustatismePar eustatismePar eustatismePar eustatismeIntroduction: objectifs, définitions
crise de salinité messinienne (abaissement général du niveau marin entre - 6 et -5
Ma) (source: geosciences azur)Large du golfe du Lion: canyons sousLarge du golfe du Lion: canyons sousLarge du golfe du Lion: canyons sousLarge du golfe du Lion: canyons sous----
marin rmarin rmarin rmarin réééésiduels de la crise siduels de la crise siduels de la crise siduels de la crise messiniennemessiniennemessiniennemessinienne
Ria bretonne (Aber Ildut): vallée fluvialefluvialefluvialefluvialesurcreusée pendant une chute du niveau marin (ici dernière glaciation) et ré-
envahie par la mer
La baisse du niveau de base
eustatisme+ remonteustatisme+ remonteustatisme+ remonteustatisme+ remonteustatisme+ remonteustatisme+ remonteustatisme+ remonteustatisme+ remontéééééééée du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâtie du bâtiIntroduction: objectifs, définitions
Gorges du Verdon
A Terre
En Mer
Vu la complexité des interactions, il y a plusieurs plans possibles (géomorphologie vs. génétique par exemple), en dégageant un
contrôle dominant, je vous propose:
a) Agents de l'érosion et de la sédimentation continentale et côtière
b) Facteurs climatiques
c) Géomorphologie lithologique
d) Géomorphologie structurale
Plan de l’exposé
a) Agents de l'érosion et de la sédimentation continentale et côtière
- gravité, mouvements des versants
- abrasion (eaux courantes, glaciers, vent)
- sédimentation de piémont, fluviatile, glaciaire et éolienne
--------> Essentiellement des model> Essentiellement des model> Essentiellement des model> Essentiellement des model> Essentiellement des model> Essentiellement des model> Essentiellement des model> Essentiellement des modelééééééééssssssss
Solifluxion: en zone périglaciaire (gel/degel) entraine les produits de la cryoclastie dans la pente lorsque le sol est imbibé d’eau
Solifluxion
Glissement de terrain
La Conchita Landslide, Californie
Éboulis
Avalanche rocheuse
Cirque d’érosion
Plaine alluviale
Aspects des vallées fluviales
Terrasses étagées
Nombreuses terrasses étagées àPokhara (Népal). La terrasse t1 est la plus ancienne et la terrasse t5 est la plus récente.
Méandres
progradation
Méandres
Exemple de méandre recoupé: le Cirque de Navacelle, Hérault, Causse du Larzac, France
Réseau alluvial en tresse (Rakaia, NZ)
Delta sableux (Mississipi)
Delta argileux (érosion de latérites, Madagascar)
Estuaire vaseux (baie de l’Aiguillon, Vendée)
Estran vaseux
Plage sableuse(Noirmoutiers)
Plages
• Transport littoral
• Tri des matériaux
Falaise (Falaise (éérosion littorale)rosion littorale)
Glaciers
‘auge’ glaciaire
Moraines latérales et centrales
Erosion éolienne
Sédimentation éolienne
• Précipitations (abondance de l'eau)• Température (fragmentation, activitéchimique de l'eau)
• Végétation (acides humiques)• Caractère oxydant ou réducteur
b) Facteurs climatiques dominants
Altération en climat tempéré
Altération en climattropical humide
Climat désertique (reg)
c) Géomorphologie lithologique
• Porosité• Dissolution• Erosion différentielle
Morphologies de dissolution en pays calcaire
(1) terrains non karstiques; (2) canyon; (3)
reculée; (4) vallée sèche; (5) résurgence de
rivière; (6) perte; (7) doline; (8) ouvala; (9)
lapiez; (10); aven; (11) grotte; (12) source
vauclusienne; (13) rivière souterraine.
Lapiez
Lapiez à rigoles
Dolines
Aven
Rochers dolomitiques ruiniformes
Falaise dolomitique ruiniforme
Pinacles en pays calcaire
Falaise en pays calcaire
Paysage granitique (Ploumanach’)
Chaos de Huelgoat
Relief en pays argileux (badlands)
Falaise marneuse (Alpes)
Érosion d’une formation silto-gréseuse (permien de Lodève)
Terrasses et Moraines reprises par l’érosion
Drôme
Queyras
d) Géomorphologie structurale:
- tectonique/pendage des couches- sédimentaire- volcanique, magmatique
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Causses mésozoïques sur le granite du Mont Lozère
Surface structurale
Buttes témoinRecul de la côte
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
En climat aride
Tafraoute, Maroc
Utah, USA
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Cotes du bassin de Paris
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Cotes du bassin de Paris
Les Côtes (ou CUESTAS) et buttes témoins
Structures tectoniques dans les falaises
Saint clément, zone sub-briançonnaise, alpes, France
Structures tectoniques dans les falaises
Pli couché d’Arpennaz, Haute Savoie, Vallée de l’Arve (N. Charles)
Structures tectoniques dans les falaises
Pli couché d’Arpennaz, Haute Savoie, dans la grande structure…..
Structures tectoniques: ceintures de plis et chevauchements
Cluse de Pontarlier, Jura France
Structures tectoniques: ceintures de plis et chevauchements
Anticlinal de Lavelanet, petites Pyrénées, France
Déflection d’une fabrique planaire (schistosité) résultant du fonctionnement
de failles (hercynienne), Oloron, France, N. Charles
Structures tectoniques
Structures tectoniques dans les falaises
Chevauchement pennique vu depuis le col du Lautaret
Dômes de sel dans le Zagros: on voit deux
structures sombres qui s'étalent, comme des
« Glaciers salés »: fluage gravitaire une fois la
surface « percée »
Structures tectoniques
Structures tectoniques dans les falaises
Chevauchement de Glarus, alpes externe, Suisse
Calcaires crétacés à eocènes
Permien
Structures tectoniques dans les falaises
Chevauchement de Glarus, alpes externe, Suisse
Structures tectoniques
Chevauchement et synclinal associé au mur
Faille normale active
Faille de San Andreas (Californie)
morphologies liées aux décrochements
morphologies liées aux décrochements
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
Lias moyen, Haut Atlas, Maroc
Biohermes de la Pointe du Chay, Charente Maritime, Photos N. ChaBiohermes de la Pointe du Chay, Charente Maritime, Photos N. ChaBiohermes de la Pointe du Chay, Charente Maritime, Photos N. ChaBiohermes de la Pointe du Chay, Charente Maritime, Photos N. Charlesrlesrlesrles
Compaction différentielle très courante
entre biohermes et bancs marneux sous-jacents
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
Faciès péri-recifal béchique de démantèlementdu récif
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
Mud mound ("kesskess") emsiens, Hmar Lakdad (Maroc). Il s'agit de monticules « coralliens » profonds à éponges, coraux et crinoïdes. Observés entre 500 et 1500 m de fond)
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification, variations latérales de faciès
RECIFS et MUD MOUNDS: des « boules » dans la stratification
Mud-Mounds dévoniens moy. (25-30 m de haut) dans l'Azzel-Matti (bassin de l'Ahnet, Sahara algérien)
Quelques morphologies volcaniques/magmatiques
Neck volcanique
Col de la chaumette, France, MCF
Quelques morphologies volcaniques/magmatiques
Torres del Paine, Chili, Patagonie
sédiments
Intrusif (diorite)
Quelques morphologies volcaniques/magmatiques
Torres del Paine, Chili, Patagonie
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