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