Fiche de révision : Géomorphologie des versants

📋 Plan du Cours

1. Définition et description des versants
2. Formes et facteurs des versants
3. Instabilité et mouvements de masse
4. Reptation et solifluxion
5. Glissements de terrain
6. Coulées boueuses et lahars
7. Mouvements rocheux gravitaires
8. Profils et dépôts de versant

📖 1. Définition et description des versants

🔑 Notions clés & Définitions

• Versant : Surface topographique inclinée comprise entre des points hauts, comme une crête ou un sommet, et des points bas, comme un pied de versant ou un talweg.
• Talweg : Ligne qui relie les points les plus bas d’une vallée ou du lit d’un cours d’eau.

📝 Points essentiels

• Un versant se décrit par:
  • son dénivelé
  • sa pente
  • son profil
  • la nature de sa surface
  • son exposition au soleil
  • sa végétation
  • son aménagement par les Hommes

📌 L’adret est le versant le plus exposé au soleil, tandis que l’ubac est le versant le moins exposé.

📖 2. Formes et facteurs des versants

🔑 Notions clés & Définitions

• Altération différentielle : Érosion inégale de roches ayant des résistances différentes, ce qui fait ressortir la structure et peut produire des corniches rocheuses.

📝 Points essentiels

• La haute montagne présente généralement des versants raides et irréguliers, tandis que la moyenne montagne et les collines présentent des versants plus doux et souvent convexes.

📌 Une pente convexe devient progressivement plus forte vers le bas, tandis qu’une pente concave devient progressivement plus faible vers le bas.

📌 Une vallée en V est creusée par un cours d’eau, tandis qu’une vallée en U est formée par un glacier.

💡 Astuce mémo

Versant convexe : pente qui se renforce vers le bas ; versant concave : pente qui s’adoucit vers le bas.

📖 3. Instabilité et mouvements de masse

🔑 Notions clés & Définitions

• Mouvement de masse : Déplacement d’une portion de terrain sous l’effet de la gravité, souvent favorisé par la saturation en eau qui modifie le comportement des matériaux.

★ À maîtriser

• La saturation en eau peut faire gonfler et plastifier les argiles, créer une surcharge dans les sols et déclencher le déplacement des matériaux sur la pente.

Compléments

• Les mouvements de versant peuvent être lents ou rapides et leur importance varie selon la nature des matériaux, la vitesse du mouvement et les mécanismes sous-jacents.

• Les secousses sismiques et les perturbations anthropiques peuvent également provoquer des mouvements de masse.

💡 Astuce mémo

Saturation en eau → affaiblissement des matériaux → mouvement gravitaire.

📖 4. Reptation et solifluxion

🔑 Notions clés & Définitions

• Reptation : Mouvement lent et continu des particules superficielles du sol ou de la roche vers le bas d’une pente sous l’effet de la gravité.
• Solifluxion : Glissement de matériaux superficiels saturés en eau sur une pente, généralement lors du dégel saisonnier dans les régions froides.

★ À maîtriser

• La reptation résulte notamment:
  • du gel-dégel
  • de l’humectation-séchage
  • de l’activité biologique

Compléments

• La vitesse de la reptation est très faible, de l’ordre de quelques millimètres à quelques centimètres par an, et le phénomène peut toucher presque toutes les pentes.

• La solifluxion produit:
  • une niche d’arrachement en amont
  • une loupe de solifluxion bosselée
  • un bourrelet convexe à l’aval

💡 Astuce mémo

Reptation lente et généralisée ; solifluxion saisonnière et liée au gel-dégel.

📖 5. Glissements de terrain

🔑 Notions clés & Définitions

• Glissement de terrain : Décollement d’une couche plus ou moins épaisse de sol qui glisse sur un horizon plus compact, souvent sous l’effet de surpressions d’eau ou de l’érosion de la base du versant.

★ À maîtriser

📌 Un glissement rotationnel évolue sur une surface de rupture concave avec une rotation des matériaux, tandis qu’un glissement translationnel évolue sur une surface plane avec peu ou pas de rotation.

📐 Formule - Dans un glissement rotationnel, le mouvement se produit si S_a-F\_{ra}>S_b+F\_{rb} ; sinon, la masse reste stable.

Compléments

• Les glissements rotationnels affectent surtout des roches meubles homogènes, comme les argiles, et peuvent être réactivés lors de chaque épisode pluvieux.

• Les infiltrations de pluie ou la fonte des neiges diminuent la cohésion du terrain et accentuent l’activité des glissements.

💡 Astuce mémo

Glissement rotationnel : rupture courbe ; glissement translationnel : rupture plane.

📖 6. Coulées boueuses et lahars

🔑 Notions clés & Définitions

• Coulée boueuse : Mélange dense d’eau, de terre, de boue, de sables, de graviers et de blocs qui a dépassé le point de liquidité et s’écoule à très grande vitesse.

• Lave torrentielle : Coulée boueuse qui rejoint un chenal préexistant à forte pente et peut transporter des blocs de plusieurs tonnes.

📝 Points essentiels

• 🔄 Une coulée boueuse comprend:

  1. une zone d’arrachement en amont
  2. un chenal d’écoulement
  3. un lobe terminal en aval

• En novembre 1985, un lahar déclenché par l’éruption du Nevado del Ruiz a détruit la ville d’Armero en Colombie et causé 23 000 victimes.

💡 Astuce mémo

Zone d’arrachement → chenal d’écoulement → lobe terminal.

📖 7. Mouvements rocheux gravitaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Écroulement : Détachement brutal de blocs de grande taille ou d’une masse rocheuse importante depuis une paroi.

• Sous-cavage : Forme d’altération différentielle qui creuse localement une paroi et peut former un abri sous roche protégé par une corniche surplombante.

★ À maîtriser

📌 Les chutes de pierres mobilisent des fragments de moins de 20 cm, tandis que les éboulements concernent des blocs de 20 cm à 2 m.

Compléments

• Les principales formes d’accumulation sont:
  • les talus d’éboulis
  • les cônes d’éboulis
  • les pierriers

💡 Astuce mémo

Pierre → bloc → paroi : la taille et le volume détachés augmentent.

📖 8. Profils et dépôts de versant

🔑 Notions clés & Définitions

• Profil d’équilibre : Pente régulière et uniforme, d’environ 25 %, reliant directement le sommet à la base d’un versant.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le profil d’un versant est stable lorsque $\\text{matériaux produits par altération} + \\text{apports amont} = \\text{matériaux évacués}$. - Pethick, 1984

📌 Un profil concave est raide en haut et adouci en bas, tandis qu’un profil convexe est doux au sommet et plus raide vers le bas.

• Le profil convexo-concave, formé d’une section sommitale douce, d’une partie médiane plus raide et d’une base adoucie, est la forme de versant la plus courante.

Compléments

• Lorsque la production et les apports de matériaux dépassent le transport, l’accumulation augmente et la pente devient concave à la base, tandis que lorsque le transport domine, l’érosion renforce la convexité sommitale.

💡 Astuce mémo

Production et apports équilibrés → pente stable ; excès d’accumulation → concavité basale.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des profils de versant