Formation des montagnes et orogenèse

L'orogenèse est le processus de formation des montagnes, au cours duquel la convergence des plaques épaissit, déforme et soulève la croûte terrestre pour former les grandes chaînes de montagnes du monde.

Definition

L'orogenèse est l'ensemble des processus tectoniques par lesquels les roches crustales sont déformées, épaissies et soulevées pour former une chaîne de montagnes, généralement aux limites de plaques convergentes par subduction, accrétion ou collision continentale.

Scope

Ce sujet aborde la manière dont les interactions compressionnelles des plaques créent des chaînes de montagnes : la formation des chaînes plissées et chevauchantes (fold-and-thrust belts) et des prismes d'accrétion (accretionary wedges), l'épaississement crustal et le soulèvement isostatique, ainsi que l'interaction à long terme entre le soulèvement tectonique et l'érosion. Il intègre les plis et les failles à l'échelle régionale des chaînes de montagnes.

Core questions

• Quels sont les contextes tectoniques de plaques qui produisent des chaînes de montagnes ?
• Comment les chaînes plissées et chevauchantes et les prismes d'accrétion se développent-ils ?
• Comment l'épaississement crustal, l'isostasie et l'érosion contrôlent-ils conjointement l'altitude des montagnes ?

Key theories

Pente critique des chaînes plissées et chevauchantes

Davis, Suppe et Dahlen ont modélisé les chaînes plissées et chevauchantes et les prismes d'accrétion comme se déformant selon une pente de surface critique, analogue à un coin de terre poussé par un bulldozer, qui croît par chevauchement interne (internal thrusting) et accrétion frontale.

Déformation continentale en tant que continuum visqueux

England et Houseman ont traité les vastes zones de collision continentale comme une feuille visqueuse en déformation plutôt que comme un ensemble de blocs rigides, reproduisant avec succès la déformation distribuée de la collision Inde-Asie.

Mechanisms

Aux marges convergentes, la compression raccourcit et épaissit la croûte. La subduction racle les sédiments pour former un prisme d'accrétion qui croît par chevauchement (thrust faulting) pour maintenir une pente critique (critical taper). Lors des collisions continentales, la croûte double d'épaisseur, et la flottabilité isostatique soulève de hautes montagnes et des plateaux tandis que l'érosion enlève de la matière, les deux processus déterminant conjointement la topographie sur des millions d'années.

Clinical relevance

La structure des chaînes de montagnes régit la distribution des ressources minérales et hydrocarbonées dans les chaînes plissées et chevauchantes, le risque sismique des zones de collision, et l'approvisionnement en sédiments et en eau des régions situées en aval des chaînes en érosion.

History

Les premières idées attribuaient la formation des montagnes à une Terre en contraction ou à la subsidence géosynclinale. La tectonique des plaques a recadré l'orogenèse comme une conséquence de la convergence des plaques ; le modèle de la pente critique (critical-taper model) du début des années 1980 et les modèles continus de collision continentale ont fourni une compréhension mécanique quantitative de la manière dont les chaînes de montagnes se forment et évoluent.

Debates

Déformation des continents : blocs rigides versus continuum

La question de savoir si les zones de collision continentale se déforment comme quelques blocs rigides délimités par des failles ou comme un milieu visqueux continu reste débattue, des données de terrain et géodésiques étant citées à l'appui des deux points de vue extrêmes.

Key figures

• John Suppe
• F. A. Dahlen
• Philip England
• Eduard Suess

Seminal works

• davissuppedahlen1983
• england1986

Frequently asked questions

Pourquoi les montagnes continuent-elles de s'élever alors qu'elles sont constamment érodées ?

Là où les plaques continuent de converger, les forces tectoniques continuent d'épaissir la croûte et la flottabilité isostatique continue de la pousser vers le haut ; tant que le soulèvement dépasse l'érosion, les montagnes continuent de s'élever.