MONTAGNESFormation des chaînes de montagnes

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Les chaînes de subduction

La cordillère des Andes, qui longe sur près de 8 000 kilomètres la côte pacifique de l'Amérique du Sud, est l'exemple le plus significatif de chaîne de subduction.

L'exemple des Andes centrales

La chaîne andine fait partie de la ceinture sismique et volcanique péripacifique appelée « ceinture de feu ». Sous les Andes, la répartition des foyers des séismes montre que ceux-ci se trouvent dans une zone qui, partant de la fosse océanique péruano-chilienne, plonge avec un angle de 10 à 300 sous le continent sud-américain. Cette zone sismique est la manifestation de ce phénomène géodynamique majeur appelé « subduction ». La lithosphère pacifique s'engloutit (on dit qu'elle subducte) à une vitesse de l'ordre de 6 à 10 centimètres par an, en se fracturant, sous le continent sud-américain (fig. 3 et 5), dans une partie peu résistante du manteau qu'on appelle l'asthénosphère. Mais il existe également une sismicité superficielle qui indique que la lithosphère andine se déforme aussi activement. Or les Andes sont en grande partie constituées de roches métamorphiques précambriennes (de 2 à 0,6 milliards d'années) et paléozoïques (de 570 à 230 millions d'années) identiques à celles que l'on trouve actuellement dans le continent sud-américain. Cela montre que la chaîne des Andes résulte essentiellement de la déformation de la bordure occidentale du continent sud-américain ; celle-ci s'étend sur 500 à 700 kilomètres d'ouest en est. On distingue les Andes septentrionales et australes d'une part et les Andes centrales d'autre part. Les premières, qui comportent des ophiolites (cf. ophiolites), ont présenté à un moment de leur histoire les caractères d'une chaîne d'obduction (cf. chap. 3). Les Andes centrales représentent, elle, un exemple typique de chaîne de subduction mais ayant la particularité d'avoir une altitude élevée (4 000 à 5 000 m d'altitude moyenne) et une croûte continentale épaisse (60 à 70 km).

Chaînes de montagnes : exemple d'évolution à l'échelle des plaques

Diaporama : Chaînes de montagnes : exemple d'évolution à l'échelle des plaques

Exemple d'évolution à l'échelle des plaques, montrant successivement : le fonctionnement d'une subduction péricontinentale, avec enfoncement de la lithosphère océanique dans le manteau, accompagné de distension et de volcanisme (a) ; le fonctionnement d'une subduction provoquant la... 

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Déformations associées à une subduction

Diaporama : Déformations associées à une subduction

Les déformations associées à une subduction : en a, ce bloc diagramme, qui résume l'état actuel de la chaîne des Andes, montre que la lithosphère océanique (L.Oc.) pacifique (formée par la croûte et le manteau supérieur) s'enfonce sous la lithosphère continentale (L.C.)... 

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Les Andes centrales montrent une organisation simple. Au sud du Pérou, on y distingue (fig. 5a) la cordillère de la côte et le piedmont, qui s'élèvent du Pacifique jusqu'à environ 3 000 mètres d'altitude, la cordillère occidentale, vaste plateau volcanique (altitude moyenne 4 500 m) couronné par des volcans actifs qui atteignent souvent plus de 6 000 mètres, l'Altiplano, qui forme une haute plaine (altitude moyenne 4 000 m), la cordillère orientale, dont l'altitude peut atteindre 7 000 mètres et qui se raccorde par un versant à forte pente à une zone de collines, appelée zone subandine. Celle-ci borde le bouclier brésilien (l'Amazonie), dont l'altitude est inférieure à 300 mètres.

L'évolution des Andes centrales peut se résumer schématiquement en trois stades. Entre environ — 180 et — 80 millions d'années, les Andes centrales ressemblent à l'arc indonésien actuel. Cet arc andin est formé d'un chapelet d'îles volcaniques dont le chimisme calcalcalin témoigne, par comparaison avec les zones de subduction actuelles, que la subduction andine est alors déjà active. Cet arc est installé sur la bordure continentale sud-américaine, dont la croûte est probablement amincie. C'est entre — 80 et — 40 millions d'années que les Andes subissent les deux plissements les plus importants. Le domaine andin émerge alors progressivement. C'est à cette époque que la croûte continentale andine a dû commencer à s'épaissir. Enfin, entre — 40 millions d'années et l'époque actuelle, la cordillère andine acquiert son altitude élevée. Pendant ces deux derniers stades, le volcanisme demeure calcalcalin (c'est-à-dire caractéristique d'une zone de subduction) mais il est accompagné d'émissions de laves qui proviennent de la fusion de la croûte continentale. Celle-ci subit des déformations non seulement en compression mais aussi en extension.

L'étude des déformations récentes et actives montre en effet que, dans la plus grande partie des Andes centrales, la croûte continentale est soumise à une extension suivant une direction voisine de nord-sud. Seules les bordures de la chaîne sont comprimées : à l'ouest, le long de la zone de friction entre la plaque pacifique et la plaque sud-américaine, et à l'est, dans la zone sub-andine, le long du bouclier brésilien. Cette compression a une direction voisine d'est-ouest (fig. 5a). Cependan [...]

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Néolithosphère et paléolithosphère

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Pour citer l’article

Jean AUBOUIN, Maurice MATTAUER, Jacques-Louis MERCIER, « MONTAGNES - Formation des chaînes de montagnes », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/montagnes-formation-des-chaines-de-montagnes/