Guide d’initiation aux formes d’érosion des sols

Arch, Utah

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Il existe différentes façons de classer les formes de relief, mais il existe trois catégories générales : les formes de relief construites (sédimentation), les formes de relief sculptées (érosion) et les formes de relief créées par les mouvements de la croûte terrestre (tectonique). Voici les formes de relief d’érosion les plus courantes.

Cette arche, dans le parc national des Arches en Utah, s’est formée par l’érosion de la roche solide. L’eau est le sculpteur, même dans les déserts comme le haut plateau du Colorado.

La pluie agit de deux façons pour éroder la roche et la transformer en arche. Premièrement, l’eau de pluie est un acide très doux, et elle dissout le ciment dans les roches avec un ciment de calcite entre ses grains minéraux. Une zone ombragée ou une fissure, où l’eau s’attarde, a tendance à s’éroder plus rapidement. Deuxièmement, l’eau se dilate lorsqu’elle gèle, de sorte que partout où elle est piégée, elle exerce une force puissante lors de la congélation. On peut supposer que cette deuxième force a fait le plus gros du travail sur cette arche. Mais dans d’autres parties du monde, en particulier dans les régions calcaires, la dissolution crée des arcs.

Une autre sorte d’arche naturelle est l’arche de mer.

Arroyo, Nevada

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Les arroyos sont des chenaux de cours d’eau à fond plat et aux parois abruptes de sédiments, que l’on trouve dans tout l’Ouest américain. Ils sont secs la majeure partie de l’année, ce qui les qualifie comme une sorte de lavage.

Badlands, Wyoming

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Une badland est une zone où l’érosion profonde de roches mal consolidées crée un paysage de pentes abruptes, de végétation éparse et de réseaux de cours d’eau complexes.

Badlands est le nom d’une partie du Dakota du Sud que les premiers explorateurs, qui parlaient français, appelaient « mauvaises terres ». Cet exemple se trouve dans le Wyoming. Les couches blanches et rouges représentent respectivement les lits de cendres volcaniques et les sols anciens ou les alluvions altérées par les intempéries.

Bien que ces zones soient de véritables obstacles aux déplacements et à la colonisation, les bad-lands peuvent être des bonanzas pour les paléontologues et les chasseurs de fossiles en raison de l’exposition naturelle de la roche fraîche. Elles sont également magnifiques d’une manière qu’aucun autre paysage ne peut l’être.

Les hautes plaines d’Amérique du Nord possèdent des exemples spectaculaires de badlands, dont le parc national de Badlands dans le Dakota du Sud. Mais on les trouve aussi dans de nombreux autres endroits, comme la chaîne de montagnes de Santa Ynez, dans le sud de la Californie.

Butte, Utah

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Les buttes sont de petits plateaux ou mesas aux parois abruptes, créés par l’érosion.

Le paysage incomparable de la région des Four Corners, dans le désert du sud-ouest des États-Unis, est parsemé de mesas et de buttes, leurs petits frères et sœurs. Cette photo montre des mesas et des hoodoos en arrière-plan avec une butte à droite. Il est facile de voir que tous trois font partie d’un continuum d’érosion. Cette butte doit ses flancs à l’épaisse couche de roche homogène et résistante qui se trouve en son milieu. La partie inférieure est inclinée plutôt que diaphane car elle est constituée de couches sédimentaires mixtes qui comprennent des roches plus faibles.

En règle générale, une colline isolée au sommet plat et aux flancs escarpés est une mesa (du mot espagnol signifiant table), à moins qu’elle ne soit trop petite pour ressembler à une table, auquel cas il s’agit d’une butte. Un plus grand plateau peut avoir des buttes qui dépassent de ses bords comme des aberrations, laissées derrière après que l’érosion ait creusé la roche intermédiaire. Ces buttes peuvent être appelées buttes témoins ou zeugenbergen, les termes français et allemands signifiant « buttes témoins ».

Canyon, Wyoming

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Le Grand Canyon du Yellowstone est l’une des plus grandes curiosités du parc national de Yellowstone. C’est aussi un excellent exemple de canyon.

Les canyons ne se forment pas partout, seulement aux endroits où une rivière descend beaucoup plus vite que la vitesse d’altération des roches qu’elle coupe. Cela crée une vallée profonde avec des parois rocheuses et abruptes. Ici, la rivière Yellowstone est fortement érosive parce qu’elle transporte beaucoup d’eau à une forte déclivité vers le bas depuis le haut plateau surélevé qui entoure l’immense caldeira de Yellowstone. En descendant, les parois du canyon y tombent et sont emportées par la rivière.

Cheminée, Californie

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Une cheminée est un haut bloc de roche mère posé sur une plate-forme creusée par les vagues.

Les cheminées sont plus petites que les piles, qui ont une forme plus proche de celle d’une mesa (voir ici une pile avec une arche de mer à l’intérieur). Les cheminées sont plus hautes que les skerries, qui sont des rochers bas qui peuvent être recouverts par les eaux hautes.

Cette cheminée se trouve au large de Rodeo Beach, juste au nord de San Francisco, et est probablement constituée de pierre verte (basalte altéré) du complexe franciscain. Elle est plus résistante que les graywacke qui l’entourent, et l’érosion des vagues l’a sculptée pour qu’elle soit autonome. S’il était sur terre, on l’appellerait « knocker ».

Cirque, Californie

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Un cirque (« serk ») est une vallée rocheuse en forme de cuvette à flanc de montagne, dans laquelle se trouve souvent un glacier ou un champ de neige permanent.

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Les cirques sont créés par les glaciers, broyant une vallée existante en une forme arrondie aux flancs abrupts. Ce cirque a sans doute été occupé par la glace pendant toutes les nombreuses périodes glaciaires des deux derniers millions d’années, mais pour l’instant il ne contient qu’un névé ou champ permanent de neige glacée. Un autre cirque apparaît dans cette image de Longs Peak dans les Rocheuses du Colorado. Ce cirque se trouve dans le parc national de Yosemite. De nombreux cirques contiennent des goudrons, des étangs alpins clairs nichés dans le creux du cirque.

Les vallées suspendues sont généralement formées par des cirques.

Cliff, New York

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Les falaises sont très escarpées, voire surplombent des parois rocheuses formées par l’érosion. Elles se chevauchent avec des escarpements, qui sont de grandes falaises tectoniques.

Cuesta, Colorado

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Les cuestas sont des crêtes asymétriques, abruptes d’un côté et douces de l’autre, qui se forment par l’érosion de lits de roches légèrement inclinés.

Les cuestas comme celles-ci, au nord de la route 40 près du Dinosaur National Monument dans la localité de Massadona, Colorado, émergent alors que les couches rocheuses plus dures voient leur environnement plus tendre s’éroder. Elles font partie d’une structure plus grande, un anticlinal qui plonge vers la droite. Les ensembles de cuestas du centre et de la droite sont disséqués par des vallées de ruisseau, tandis que celui du bord gauche est indivisible. Il est mieux décrit comme un escarpement.

Lorsque les roches sont fortement inclinées, la crête d’érosion qu’elles forment a à peu près la même pente des deux côtés. Ce type de relief est appelé « hogback ».

Gorge, Texas

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Une gorge est un ravin aux parois presque verticales. Cette gorge a été creusée lorsque de fortes pluies ont provoqué une inondation au-dessus du Canyon Lake Dam dans le centre du Texas en 2002.

Gulch, Californie

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Un ravin est un profond ravin aux parois abruptes, creusé par des crues soudaines ou d’autres torrents. Ce ravin se trouve près de Cajon Pass, dans le sud de la Californie.

Gully, Californie

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Un ravin est le premier signe d’une grave érosion des sols meubles par l’eau courante, bien qu’il ne comporte pas de cours d’eau permanent.

Un ravin fait partie d’un spectre de formes de relief créé par l’érosion des sédiments par l’eau courante. L’érosion commence par une érosion en nappe jusqu’à ce que l’eau courante se concentre dans de petits canaux irréguliers appelés rigoles. L’étape suivante est un ravin, comme cet exemple près de la chaîne de montagnes Temblor. Lorsqu’un ravin se développe, le cours du cours d’eau est appelé ravin ou ravine, ou peut-être arroyo selon les caractéristiques. Habituellement, aucun de ces éléments n’implique l’érosion du substratum rocheux.

Un rill peut être ignoré – un véhicule tout-terrain peut le traverser, ou une charrue peut l’effacer. Un ravin, par contre, est une nuisance pour tout le monde, sauf pour le géologue, qui peut voir clairement les sédiments exposés dans ses berges.

Hanging Valley, Alaska

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Une vallée suspendue est une vallée dont la sortie présente un changement d’altitude abrupt.

Cette vallée suspendue s’ouvre sur Tarr Inlet, en Alaska, qui fait partie du parc national de Glacier Bay. Il y a deux façons principales de créer une vallée suspendue. Dans la première, un glacier creuse une vallée profonde plus vite qu’un glacier affluent ne peut suivre. Lorsque les glaciers fondent, la petite vallée reste suspendue. La vallée du Yosemite est bien connue pour cela. La deuxième façon dont une vallée suspendue se forme est lorsque la mer érode la côte plus vite qu’une vallée de ruisseau ne peut la couper. Dans les deux cas, la vallée suspendue se termine généralement par une chute d’eau.

Cette vallée suspendue est aussi un cirque.

Hogbacks, Colorado

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Les dos de porc se forment lorsque des lits de roches fortement inclinés sont érodés. Les couches rocheuses les plus dures émergent lentement sous forme de dos d’âne comme ceux-ci au sud de Golden, Colorado.

Dans cette vue des dos de porc, les roches les plus dures se trouvent sur le côté éloigné et les roches les plus tendres qu’elles protègent de l’érosion se trouvent sur le côté proche.

Les dos de porc portent leur nom parce qu’ils ressemblent aux hautes épines noueuses des porcs. Le terme est généralement utilisé lorsque la crête a à peu près la même pente des deux côtés, ce qui signifie que les couches rocheuses résistantes sont fortement inclinées. Lorsque la couche résistante est inclinée plus doucement, le côté le plus doux est raide tandis que le côté le plus dur est doux. Ce type de relief s’appelle une cuesta.

Hoodoo, Nouveau-Mexique

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Les hoodoos sont de hautes formations rocheuses isolées qui sont communes dans les régions sèches de roche sédimentaire.

Dans un endroit comme le centre du Nouveau-Mexique, où se trouve ce hoodoo en forme de champignon, l’érosion laisse généralement des morceaux de roche résistante protégeant la couche rocheuse plus faible qui se trouve en dessous.

Le grand dictionnaire géologique dit que seule une grande formation doit être appelée un hoodoo ; toute autre forme – un chameau, par exemple – est appelée une roche hoodoo.

Hoodoo Rock, Utah

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Les roches du Hoodoo sont des roches de forme grotesque, comme les hoodoos, sauf qu’elles ne sont ni hautes ni fines.

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Les déserts créent de nombreuses formes de relief étranges à partir des rochers qui se trouvent en dessous, comme des arcs et des dômes, des yardangs et des mesas. Mais un rocher particulièrement grotesque est appelé un rocher hoodoo. L’érosion des climats secs, sans les effets adoucissants du sol ou de l’humidité, fait ressortir les détails des joints sédimentaires et de la litière croisée, sculptant des formations appropriées en des formes suggestives.

Ce rocher hoodoo de l’Utah montre assez clairement le croisement des races. La partie inférieure est constituée de lits de grès plongeant dans une direction, tandis que la partie centrale plonge dans une autre. Et la partie supérieure est constituée de strates tordues qui se sont formées à la suite d’une sorte de glissement de terrain sous-marin pendant que le sable se déposait, il y a des millions d’années.

Inselberg, Californie

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Inselberg est l’abréviation allemande de « montagne insulaire ». Un inselberg est un bouton de roche résistante dans une large plaine d’érosion, que l’on trouve généralement dans les déserts.

Mesa, Utah

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Les Mesas sont des montagnes aux sommets plats et plats et aux flancs abrupts.

Mesa signifie table en espagnol, et un autre nom pour mesas est montagnes de table. Les mesas se forment dans les climats arides, dans les régions où des roches presque plates, soit des lits sédimentaires, soit de grandes coulées de lave, servent de caproches. Ces couches résistantes protègent la roche qui se trouve en dessous contre l’érosion.

Cette mesa surplombe le fleuve Colorado dans le nord de l’Utah, où une bande de terres agricoles luxuriantes suit le cours d’eau entre ses parois rocheuses escarpées.

Monadnock, New Hampshire

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Les monadnocks sont des montagnes laissées debout dans des plaines basses qui se sont érodées autour d’elles. Le mont Monadnock, éponyme de ce relief, est difficile à photographier depuis le sol.

Montagne, California

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Les montagnes sont des formes de relief d’au moins 300 mètres de haut, avec des flancs abrupts et rocheux et un petit sommet.

La montagne Cave, dans le désert de Mojave, est un bon exemple de montagne érodée. La règle des 300 mètres est une convention ; parfois, les gens limitent les montagnes à 600 mètres. Un autre critère parfois appliqué est qu’une montagne est quelque chose qui mérite qu’on lui donne un nom.

Les volcans sont aussi des montagnes, mais ils se forment par dépôt.

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Ravine, Finlande

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Les ravinements sont de petites dépressions étroites creusées par l’eau courante, entre des ravins et des canyons. On les appelle aussi clous de girofle et touffes.

Sea Arch, Californie

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Les arcs de mer se forment par l’érosion des promontoires côtiers par les vagues. Les arches de mer sont des formes de relief très temporaires, tant sur le plan géologique qu’humain.

Cette arche de mer à Goat Rock Beach au sud de Jenner, en Californie, est inhabituelle car elle se trouve au large. La méthode habituelle de formation d’une arche de mer est qu’un promontoire concentre les vagues entrantes autour de sa pointe et sur ses flancs. Les vagues érodent les grottes marines du promontoire qui finissent par se rejoindre au milieu. Très vite, peut-être dans quelques siècles tout au plus, l’arche de mer s’effondre et nous avons une pile marine ou un tombolo, comme celui qui se trouve juste au nord de cet endroit. D’autres arches naturelles se forment à l’intérieur des terres par des moyens beaucoup plus doux.

Évier, Oman

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Les puits sont des dépressions fermées qui se forment lors de deux événements : les eaux souterraines dissolvent le calcaire, puis les morts-terrains tombent dans la fente. Elles sont typiques du karst. Le terme plus général pour les dépressions karstiques est doline.

Strath

Images de formes de terrain érodées.

Les strates sont des plates-formes rocheuses, anciens fonds de vallée de ruisseau, qui ont été abandonnées car le ruisseau qui les a coupées a formé une nouvelle vallée de ruisseau à un niveau inférieur. Elles peuvent également être appelées terrasses ou plates-formes creusées par le cours d’eau. Considérez-les comme la version intérieure des plates-formes creusées par les vagues.

Tor, Californie

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Un tor est un type particulier de colline : un rocher nu, qui se dresse au-dessus de son environnement et qui présente souvent des formes arrondies et pittoresques.

Le tor classique se trouve dans les îles britanniques, des boutons de granit s’élevant des landes gris-vert. Mais cet exemple est l’un des nombreux qui existent dans le parc national de Joshua Tree en Californie et ailleurs dans le désert de Mojave où des roches granitiques existent.

Les formes arrondies des roches sont dues à l’altération chimique sous le sol épais. Les eaux souterraines acides pénètrent le long des plans de jointoiement et ramollissent le granit en un gravier meuble appelé grus. Lorsque le climat change, le manteau du sol est enlevé pour révéler les os du substratum rocheux qui se trouve en dessous. Le Mojave était autrefois beaucoup plus humide qu’aujourd’hui, mais en se desséchant, ce paysage granitique particulier a émergé. Les processus périglaciaires, liés au sol gelé pendant les périodes glaciaires, ont peut-être contribué à enlever le manteau des tors de Grande-Bretagne.

Pour d’autres photos comme celle-ci, voir le Joshua Tree National Park Photo Tour.

Vallée, Californie

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Une vallée est un morceau de terrain bas avec un terrain haut autour.

« Vallée » est un terme très général qui n’implique rien sur la forme, le caractère ou l’origine du relief. Mais si vous demandiez à la plupart des gens de dessiner une vallée, vous obtiendriez une longue et étroite entaille entre des chaînes de collines ou de montagnes dans laquelle coule une rivière. Mais cette rigole, qui longe la trace de la faille de Calaveras, dans le centre de la Californie, est aussi une vallée parfaitement bien tracée. Les types de vallées comprennent des ravins, des gorges, des arroyos ou des oueds, des canyons, et bien d’autres encore.

Col volcanique, Californie

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Les cols des volcans émergent lorsque l’érosion enlève le manteau de cendres et de lave des volcans pour révéler leurs noyaux de magma dur.

Bishop Peak est l’un des neuf Morros. Le Morros est un chapelet de volcans éteints depuis longtemps près de San Luis Obispo, au centre de la Californie côtière, dont les noyaux de magma ont été exposés par l’érosion au cours des 20 millions d’années qui se sont écoulées depuis leur dernière éruption. La rhyolite dure à l’intérieur de ces volcans est beaucoup plus résistante que la serpentinite molle – basalte altéré des fonds marins – qui les entoure. Cette différence de dureté de la roche est ce qui se cache derrière l’apparition des cous volcaniques. Parmi les autres exemples, citons Ship Rock et Ragged Top Mountain, tous deux classés parmi les sommets des États de l’ouest de la montagne.

Wash ou Wadi, Arabie Saoudite

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En Amérique, un lavis est un cours d’eau qui n’a de l’eau que de façon saisonnière. En Asie du Sud-Ouest et en Afrique du Nord, on l’appelle un oued. Au Pakistan et en Inde, il est appelé un nullah. Contrairement aux arroyos, les wash peuvent avoir n’importe quelle forme, de plate à accidentée.

Water Gap, Californie

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Les trous d’eau sont des vallées fluviales aux parois abruptes qui semblent avoir traversé une série de montagnes.

Ce trou d’eau se trouve dans les collines du côté ouest de la Central Valley de Californie, et la gorge a été créée par Corral Hollow Creek. Devant l’eau, une brèche est un grand éventail alluvial imperceptiblement incliné.

Les lacunes en matière d’eau peuvent être créées de deux façons. Cette brèche a été créée de la première façon : le ruisseau était là avant que les collines ne commencent à s’élever, et il a maintenu son cours, en s’écoulant aussi vite que la terre s’élevait. Les géologues appellent un tel ruisseau un ruisseau antécédent. Voir trois autres exemples : Les brèches de Del Puerto et Berryessa en Californie et Wallula Gap à Washington.

L’autre façon de former un trou d’eau est l’érosion du cours d’eau qui découvre une structure plus ancienne, comme un anticlinal ; en effet, le cours d’eau est drapé sur la structure émergente et creuse une gorge en travers de celle-ci. Les géologues appellent ce type de ruisseau un ruisseau ressuivant. De nombreux trous d’eau dans les montagnes de l’est des États-Unis sont de ce type, tout comme la coupure faite par la rivière verte à travers les montagnes de l’Uinta dans l’Utah.

Plate-forme de découpe des vagues, Californie

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La surface plane de ce promontoire du nord de la Californie est une plate-forme (ou terrasse marine) coupée par les vagues qui se trouve maintenant au-dessus de la mer. Une autre plate-forme coupée par les vagues se trouve sous les vagues.

Le littoral du Pacifique sur cette photo est un lieu d’érosion par les vagues. Les vagues mâchent les falaises et lavent leurs morceaux au large sous forme de sable et de galets. Lentement, la mer mange la terre, mais son érosion ne peut pas s’étendre vers le bas au-delà de la base de la zone de surf. Ainsi, les vagues creusent une surface assez plane au large, la plate-forme de coupe de la vague, divisée en deux zones : le banc de coupe de la vague au pied de la falaise de coupe de la vague et la plate-forme d’abrasion plus éloignée du rivage. Les boutons de roche qui survivent sur la plate-forme sont appelés cheminées.

Yardang, Égypte

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Les yardangs sont des crêtes basses sculptées dans la roche tendre par les vents persistants dans les déserts plats.

Ce champ de yardangs s’est formé dans les sédiments mal lithifiés d’un ancien lit de lac dans le désert occidental d’Égypte. Des vents réguliers ont emporté la poussière et la vase, et les particules soufflées par le vent ont sculpté ces restes dans la forme classique appelée « lions de boue ». Il est facile de supposer que ces formes silencieuses et évocatrices ont inspiré l’ancien motif du sphinx.

La partie supérieure de la « tête » de ces yardangs est tournée vers le vent. Les faces frontales sont en contre-dépouille car le sable poussé par le vent reste près du sol et l’érosion s’y concentre. Les yardangs peuvent atteindre 6 mètres de hauteur et, à certains endroits, ils ont un sommet rugueux soutenu par un cou lisse et étroit sculpté par des milliers de tempêtes de sable. Ils peuvent également être de basses crêtes rocheuses sans protubérances pittoresques. Une partie tout aussi importante d’un yardang est la paire d’excavations soufflées par le vent, ou cuvettes de yardang, de chaque côté de celui-ci.

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