Processus de formation
La formation d’un plateau nécessite l’un des trois mêmes types de processus tectoniques qui créent les chaînes de montagnes : le volcanisme, le raccourcissement de la croûte (par la poussée d’un bloc ou d’une tranche de croûte sur un autre ou par le plissement des couches de roche) et l’expansion thermique. Le plus simple d’entre eux est l’expansion thermique de la lithosphère (ou le remplacement de la lithosphère mantellique froide par l’asthénosphère chaude).
Encyclopædia Britannica, Inc.
Lorsque la lithosphère sous-jacente à une large zone est chauffée rapidement – par ex, par une remontée de matière chaude dans l’asthénosphère sous-jacente, le réchauffement et l’expansion thermique du manteau supérieur qui en résultent provoquent un soulèvement de la surface sus-jacente. Si la surface soulevée était à l’origine basse et sans relief marqué, il est probable qu’elle reste relativement plate lorsqu’elle est soulevée à une altitude relativement uniforme. C’est ainsi que se sont formés les hauts plateaux d’Afrique de l’Est et d’Éthiopie. Comme dans certaines régions d’Afrique, les plateaux de ce type peuvent être associés au volcanisme et aux vallées de rift, mais ces caractéristiques ne sont pas universelles. La plupart du haut plateau d’Afrique de l’Est qui contient le lac Victoria ne contient pas de roche volcanique et n’est coupé que par de petites vallées de rift mineures.
Giustino
Lorsque la surface soulevée est restée très longtemps à une faible altitude et a été recouverte par une roche sédimentaire résistante, la planéité du plateau peut être particulièrement marquée. La roche sous-jacente au plateau du Colorado n’a subi qu’une très légère déformation depuis environ 1,7 milliard d’années au cours de l’ère précambrienne (4,6 milliards à 541 millions d’années), et des couches de calcaire et de grès très résistantes déposées au cours de l’ère paléozoïque (541 millions à 252 millions d’années) forment sa surface supérieure dans de nombreuses régions. Le réchauffement de la lithosphère sous-jacente à la fin du Cénozoïque (il y a 66 millions d’années à aujourd’hui) a provoqué l’élévation de cette zone à son altitude actuelle, et ces formations résistantes à l’érosion datant du Paléozoïque définissent les surfaces qui constituent les horizons remarquablement plats du Grand Canyon.
Les grandes hauteurs de certains plateaux, comme le plateau du Tibet ou l’Altiplano, sont dues à un raccourcissement de la croûte terrestre. La structure géologique des plateaux de ce type est entièrement différente de celle du plateau du Colorado, par exemple. Le raccourcissement crustal, qui épaissit la croûte comme décrit ci-dessus, a créé de hautes montagnes le long de ce qui est maintenant les marges de ces plateaux. Dans la plupart des chaînes de montagnes, les ruisseaux et les rivières transportent les matériaux érodés des montagnes vers les plaines voisines. Cependant, lorsque le drainage est interne et que les ruisseaux et les rivières déposent leurs débris dans les vallées entre les montagnes, un plateau peut se former. La surface de ce type de plateau est définie par des vallées très plates et larges entourées de collines et de montagnes érodées. Les roches qui constituent les montagnes et le socle des vallées sont souvent fortement déformées, mais les jeunes sédiments déposés dans les vallées sont généralement plats. Ces plateaux ne survivent généralement à l’érosion que dans les climats secs où l’érosion est lente. Dans de nombreux cas, les vallées, ou bassins, sont occupées par des lits de lacs secs et plats (playas). Ainsi, les plateaux construits par raccourcissement crustal sont en réalité des chaînes de montagnes enfouies dans leurs propres débris.
© Bbwizard/Dreamstime.com
Un troisième type de plateau peut se former lorsque de vastes coulées de lave (appelées basaltes inondés ou pièges) et des cendres volcaniques ensevelissent les terrains préexistants, comme l’illustre le plateau Columbia dans le nord-ouest des États-Unis. Le volcanisme impliqué dans de telles situations est généralement associé à des points chauds. Les laves et les cendres sont généralement transportées sur de longues distances depuis leurs sources, de sorte que la topographie n’est pas dominée par les volcans ou les centres volcaniques. L’épaisseur de la roche volcanique peut atteindre des dizaines, voire des centaines de mètres, et la surface supérieure des basaltes d’inondation est généralement très plate, mais présente souvent des canyons et des vallées fortement incisés.
La séparation des plateaux en trois types ci-dessus n’est pas toujours facile, car deux, voire les trois processus impliqués opèrent fréquemment simultanément. Par exemple, là où le manteau supérieur est particulièrement chaud, le volcanisme est fréquent. Le plateau éthiopien, sur lequel on trouve des roches précambriennes, est élevé parce que la lithosphère sous-jacente a été chauffée, mais les roches volcaniques du Cénozoïque couvrent une grande partie du plateau, surtout les zones les plus plates. Bien que l’échelle soit différente, des volcans actifs et des laves jeunes recouvrent certains larges bassins de la partie nord du plateau du Tibet. Ces trois processus – expansion thermique, raccourcissement de la croûte et volcanisme – peuvent avoir contribué à l’élévation élevée et plate d’au moins une partie de ce plateau.