Définition des plateaux et des mesas

Les plateaux et les mesas sont parmi les formes de terre les plus frappantes visuellement sur Terre, représentant de vastes étendues de terrain élevé et plat qui se dressent dans un contraste frappant avec les basses terres environnantes. Un plateau est un grand terrain plat et élevé qui s'élève brusquement au-dessus du paysage adjacent d'au moins un côté. Les plateaux peuvent couvrir des milliers de kilomètres carrés et sont souvent délimités par des escarpements abrupts. Les mesas sont essentiellement des plateaux plus petits et isolés avec un sommet plat distinctif et des côtés abrupts et escarpés. Le terme «mesa» vient du mot espagnol pour «table», qui décrit avec précision leur apparence de table.

Les plateaux et les mésas partagent une structure sous-jacente commune : une couche de caprock résistante qui recouvre des strates sédimentaires plus molles. Le caprock protège les roches les plus faibles sous l'érosion rapide. Cet arrangement géologique crée le sommet plat caractéristique et les côtés raides. Comprendre la différence entre ces formes de terres est en grande partie une question d'échelle, avec des plateaux couvrant de vastes zones et des mésas représentant des caractéristiques plus localisées.

Le moteur géologique : comment les plateaux et les mesas forment-ils

La formation de plateaux et de mésas implique une combinaison de processus internes de la Terre et de processus de surface externes qui fonctionnent sur des millions d'années. Les principaux mécanismes comprennent l'activité volcanique, le soulèvement tectonique, l'érosion et la sédimentation.

Activité volcanique

Les plateaux volcaniques se forment lorsque les coulées successives de lave s'épanouissent de fissures ou d'évents et s'étendent sur de vastes zones, en construisant des couches horizontales épaisses de basalte ou d'autres roches volcaniques. Ces éruptions sont généralement effusives plutôt qu'explosives, permettant à la lave de s'écouler à travers le paysage avant de refroidir et de solidifier. Le Groupe de basaltes de la rivière Colombia[ dans le Pacifique Nord-Ouest des États-Unis est un exemple classique, couvrant une superficie d'environ 210.000 kilomètres carrés avec des flux de basalte stratifiés atteignant des épaisseurs de plus de 3000 mètres.

Élevage tectonique

Les forces tectoniques peuvent élever de grandes zones relativement plates de la croûte terrestre pour créer des plateaux structuraux. Ce soulèvement se produit souvent le long des limites des plaques où les plaques continentales se heurtent, ce qui fait que la croûte s'épaissit et s'élève. Le plateau , le plus haut et le plus grand plateau de la Terre, formé par la plaque indienne en collision avec la plaque eurasienne, pousse la région tibétaine vers le haut jusqu'à une altitude moyenne de plus de 4 500 mètres. Le plateau de Colorado dans le sud-ouest des États-Unis a connu un soulèvement large et relativement uniforme, à partir d'il y a environ 70 millions d'années, qui a augmenté une superficie d'environ 340 000 kilomètres carrés sans déformer significativement les couches rocheuses.

Procédés érosifs

L'érosion est la force dominante qui sculpte les plateaux et les mésas dans leurs formes finales. Une fois qu'une zone est élevée ou couverte par des roches, de l'eau, du vent et de la glace résistants, commencent à couper le paysage. Les rivières et les ruisseaux incise des canyons et des vallées profonds, divisant des plateaux une fois continues en fragments plus petits. Au fil du temps, ces fragments deviennent des mésas, des buttes et d'autres restes d'érosion. Le Grand Canyon sur le plateau du Colorado démontre ce processus de façon spectaculaire, le Colorado traversant près de 1,6 km de roche pour exposer une section transversale de l'histoire de la Terre.

Sédimentation et dépôt

La sédimentation contribue à la formation de plateaux dans des milieux spécifiques, en particulier dans les bassins sédimentaires et les plaines côtières. Les couches de sédiments, y compris le sable, le limon, l'argile et les minéraux carbonés, s'accumulent sur de longues périodes dans les zones basses. Ces sédiments sont enfouis et compactés, ils lithifient en formations rocheuses sédimentaires. L'élévation ou les changements de niveau de base peuvent ensuite transformer ces bassins sédimentaires en plateaux élevés. Le Plateau Ozark dans le centre des États-Unis se forment à partir de dépôts sédimentaires qui ont été par la suite relevés et disséqués par l'érosion des cours d'eau.

Classement des plateaux par le mécanisme de formation

Les géologues classent les plateaux en fonction de leurs processus de formation dominants, reconnaissant plusieurs catégories distinctes qui reflètent des histoires géologiques différentes.

Plateaus structurels

Les plateaux structuraux proviennent de soulèvements tectoniques qui soulèvent de grands blocs de la croûte terrestre sans pliage ou faille significatif. Ces plateaux conservent souvent la litière horizontale originale des roches sédimentaires. Le plateau Colorado est un exemple privilégié, où les couches sédimentaires restent presque plates malgré leur élévation de milliers de mètres. Le plateau appalaches dans l'est des États-Unis se formait dans le cadre de l'orogénie appalachienne, avec soulèvement suivi d'une dissection étendue du cours d'eau.

Plateaus volcaniques

Les plateaux volcaniques se forment par l'accumulation de matériaux volcaniques, principalement des basaltes d'inondation provenant de grandes provinces ignées. Ces éruptions peuvent produire des paysages vastes et plats avec un relief topographique minimal. Le plateau déccan couvre environ 500 000 kilomètres carrés de l'ouest et du centre de l'Inde, avec des débits de basalte atteignant des épaisseurs de plus de 2 000 mètres en place.

Plateaus disséqués

Les plateaux dissédés sont des régions élevées qui ont été fortement érodées par les systèmes fluviaux, créant un paysage de canyons profonds, de vallées et de vestiges isolés.Ces plateaux étaient autrefois relativement plats mais ont été sculptés en topographie complexe sur des millions d'années.]]]]]][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:]][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][FLT:][F]

Plateaus Intermontains

Les plateaux intermontains sont des bassins sédimentaires ou volcaniques de haute altitude situés entre les chaînes de montagnes. Ces plateaux se forment dans des contextes tectoniques où les bassins sont piégés entre les ceintures de montagne montantes. Le plateau est le plus grand plateau intermontain au monde, entouré par les Himalayas au sud et les monts Kunlun au nord. Le plateau mongol se trouve entre les montagnes de l'Altaï et la Grande chaîne de Khingan.

Mesas and Buttes: Restes érosifs

Les mésas et les buttes représentent les dernières étapes de la dissection du plateau. Au fur et à mesure que l'érosion se poursuit, un plateau unique continue en fragments isolés. La mésa est une forme terrestre avec un sommet plat et des côtés raides, généralement avec une zone de sommet plus grande que sa hauteur. Les buttes sont plus petits, souvent plus étroits que leur hauteur, et représentent une érosion plus avancée.

La couche de caprock est la clé de la longévité des mésas et des buttes. Cette couche résistante protège les roches douces sous-jacentes de l'érosion. Les matériaux communs de caprock comprennent sandstone cimenté avec de la silice ou du carbonate de calcium, limeste[, dolomie[, et basalte volcanique[. Comme les roches plus douces s'érodent des côtés, le caprock peut se fracturer et s'effondrer, ce qui fait reculer la mésa.

Exemples notables dans le monde

Le plateau du Colorado

Le plateau du Colorado est l'un des plateaux les plus étudiés et les plus spectaculaires de la Terre. Il couvre des parties de l'Utah, du Colorado, de l'Arizona et du Nouveau-Mexique, couvrant une superficie d'environ 340 000 kilomètres carrés. Le plateau est sous-planifié par des couches rocheuses sédimentaires presque horizontales allant des roches du sous-sol du Vishnu précambrien au Groupe Crisaceous Mesa Verde. Le climat aride de la région et son soulèvement actif ont produit certains des paysages les plus spectaculaires au monde, y compris le Grand Canyon, Bryce Canyon, le Canyon de Zion et le Parc national d'Arches. Le plateau du Colorado continue d'être relevé à des vitesses d'environ 0,3 millimètre par an, assurant ainsi une érosion continue et une évolution du paysage.

Le plateau de Deccan

Le plateau de Deccan couvre la majeure partie du sud de l'Inde, s'étendant sur plus de 500 000 kilomètres carrés. Il est principalement composé de coulées de lave basalte provenant de l'événement volcanique de Deccan Traps à la fin de la période Crétacée. Le plateau a une altitude moyenne d'environ 600 mètres et est délimité par les chaînes de montagnes de Ghats occidentaux et de Ghats orientales. Le plateau de Deccan soutient divers écosystèmes, y compris les forêts feuillues sèches, les forêts humides tropicales et les terres agricoles.

Le plateau tibétain

Le plateau tibétain est le plus haut et le plus grand plateau de la Terre, avec une altitude moyenne supérieure à 4 500 mètres et une superficie d'environ 2,5 millions de kilomètres carrés. Il s'est formé à la suite de la collision entre les plaques indiennes et eurasiennes, qui a commencé il y a environ 55 millions d'années et se poursuit aujourd'hui. Le plateau est souvent appelé le « toit du monde » et est la source de nombreuses grandes rivières asiatiques, y compris les Indus, Ganges, Brahmaputra, Yangtze et Yellow Rivers.

La vallée du Shiprock et du Monument

Le shiprock est un col volcanique et mesa proéminent dans le nord-ouest du Nouveau-Mexique, s'élevant à environ 483 mètres au-dessus du désert environnant. C'est le reste érodé d'un conduit volcanique formé il y a environ 27 millions d'années. La roche volcanique résistante du cou protège les strates sédimentaires sous-jacentes, créant la silhouette caractéristique du navire. La vallée du Monument, située sur la frontière Arizona-Utah, contient quelques-unes des mesas et des buttes les plus reconnaissables au monde. La vallée est sous-jacente par les Organ Rock Shale et plafonnée par les résistants]Shinarump Conglomérat. Ces formations ont été sculptées par l'érosion du vent et de l'eau pendant des millions d'années, créant des formes terrestres emblématiques telles que les Mittens et Merrick Butte.

Le rôle de l'érosion dans la formation des reliefs

L'érosion hydrique, en particulier, est dominante dans la plupart des régions du plateau. Les pluies, le ruissellement et l'incision des cours d'eau contribuent tous à la dissection du paysage. Dans les régions arides et semi-arides, l'érosion éolienne peut également jouer un rôle important, notamment en éliminant les sédiments à grains fins et les surfaces rocheuses abrasives. Le broyage, où l'eau gèle et s'étend dans les fissures, accélère la dégradation des roches dans les climats froids.

Le taux d'érosion dépend de plusieurs facteurs : la dureté du caprock, l'érodibilité des strates sous-jacentes, la pente raide, la quantité et l'intensité des précipitations, et la fréquence des événements extrêmes comme les inondations et les glissements de terrain. Dans le plateau du Colorado, le fleuve Colorado et ses affluents ont coupé des canyons à des taux moyens d'environ 0,1 millimètre par an au cours des 6 millions d'années écoulées, bien que les taux aient considérablement varié.

Impact humain et conservation

Extraction minière et extraction des ressources

Les mines d'uranium pendant la guerre froide ont laissé un héritage de contamination environnementale et d'impacts sur la santé dans les communautés navajo. L'exploitation minière du charbon sur le plateau de Deccan et le plateau des Appalaches a également causé d'importantes perturbations du paysage. L'extraction minière à bande et l'enlèvement des sommets de montagne sont particulièrement destructeurs parce qu'ils éliminent directement le caprock protecteur, accélèrent l'érosion et modifient les schémas de drainage.

Développement urbain et agriculture

L'expansion urbaine sur les surfaces des plateaux peut augmenter le ruissellement, accélérer l'érosion et fragmenter les habitats. Les routes et les bâtiments sur les sommets de la mésa peuvent modifier les caractéristiques de drainage, provoquant parfois l'instabilité des falaises et des glissements de terrain. L'agriculture sur les sommets des plateaux, en particulier dans des régions comme le plateau de Deccan et les hautes terres éthiopiennes, peut entraîner l'érosion des sols, la perte de fertilité des sols et la sédimentation des plans d'eau en aval.

Stratégies de conservation

La conservation des plateaux et des mesas exige une approche intégrée qui tienne compte à la fois de l'intégrité géologique et de la valeur écologique de ces paysages.Les stratégies de conservation clés comprennent la création de zones protégées comme les parcs et monuments nationaux, la mise en oeuvre de pratiques durables d'utilisation des terres et la réalisation de projets de restauration dans les zones dégradées.Le plateau de Colorado est protégé par plusieurs parcs nationaux, dont Grand Canyon, Bryce Canyon et Sion, qui préservent ensemble une partie importante du patrimoine géologique du plateau.Le plateau de Déccan a plusieurs aires protégées, dont le site du patrimoine mondial des Ghats occidentaux, qui préserve la biodiversité unique du plateau.

Conclusion

La formation de plateaux et de mésas représente un jeu profond entre les processus profonds de la Terre et l'érosion de surface sur des échelles de temps immenses. L'activité volcanique construit des plafonds de lave épais et résistants. L'élévation tectonique élève de vastes régions à des altitudes élevées. La sédimentation pose les strates stratifiées qui donnent à ces formes de terres leur structure. Et l'érosion les sculpte dans les falaises spectaculaires, les canyons et les vestiges isolés qui définissent ces paysages. Du Plateau de Colorado au Plateau de Tibetan au Plateau de Déccan, ces formes de terre non seulement fournissent des paysages spectaculaires mais aussi enregistrent l'histoire géologique de la Terre et soutiennent divers écosystèmes et communautés humaines.