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Sciences de la vie et de la Terre (spécialité) · TerminaleBac

Formation des chaînes de montagnes : exercices corrigés de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une chaîne de collision se lit par son pourcentage de raccourcissement : (largeur initiale − largeur actuelle) ÷ largeur initiale × 100.
  • Découplage profond (environ 20 km) : raccourcissement de 20 à 45 %, comme les Alpes. Découplage superficiel (moins de 10 km) : 45 à 70 %, comme l'Himalaya 2.
  • Une lithosphère ancienne et résistante au moment de la collision donne une chaîne davantage raccourcie 2.
  • La convergence des plaques ne joue qu'un rôle plutôt secondaire dans l'ampleur du raccourcissement 2.
  • Une déformation est toujours plus récente que les roches qu'elle plisse : c'est le lien avec la chronologie relative.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices te font manipuler une idée centrale du programme : une chaîne de montagnes de collision garde dans sa structure la trace de l'histoire de la lithosphère qui s'est déformée. Les chaînes de collision, comme l'Himalaya ou les Alpes, se forment par la convergence de plaques tectoniques, mais elles ne se déforment pas toutes de la même façon 2. Les exercices vont du calcul simple à l'interprétation d'un document, avec une difficulté qui monte peu à peu.

Cherche d'abord seul, avec ta feuille. Utilise les indices un par un, puis lis la correction pas à pas et compare chaque étape avec ta démarche.

Les exercices

Exercice 1 Calculer un pourcentage de raccourcissement

★☆☆Environ 5 min

Une coupe géologique à travers une chaîne de collision permet de reconstituer sa largeur avant déformation : L0=300L_0 = 300 km. La largeur actuelle mesurée sur la coupe est L=180L = 180 km.

  1. Calcule le pourcentage de raccourcissement RR.
  2. Compare-le aux intervalles de référence et indique le type de découplage le plus probable.
Indice 1

Applique R=L0−LL0×100R = \dfrac{L_0 - L}{L_0} \times 100.

Indice 2

Les intervalles de référence sont 20 à 45 % et 45 à 70 %.

Voir la correction pas à pas
  1. On écrit la formule : R=L0−LL0×100R = \dfrac{L_0 - L}{L_0} \times 100.

  2. On remplace : R=300−180300×100=120300×100R = \dfrac{300 - 180}{300} \times 100 = \dfrac{120}{300} \times 100.

  3. On calcule : R=40R = 40 %.

  4. On compare : 40 % est compris entre 20 et 45 %, ce qui correspond à un découplage profond, vers 20 km.

Le raccourcissement vaut 40 %. Cette valeur appartient à l'intervalle des chaînes à découplage profond dans la croûte moyenne et inférieure, comme les Alpes 2.

Exercice 2 Retrouver la largeur actuelle d'une chaîne

★☆☆Environ 6 min

Une chaîne de collision avait une largeur initiale de 250 km. On estime que son raccourcissement atteint 60 %.

  1. Calcule la largeur actuelle de la chaîne, en km.
  2. Indique à quel type de découplage correspond un raccourcissement de 60 %.
Indice 1

Si 60 % de la largeur a disparu, il en reste 40 %.

Indice 2

Cherche 60 % dans les intervalles de référence.

Voir la correction pas à pas
  1. On exprime la part conservée : 100−60=40100 - 60 = 40 %, soit un coefficient de 0,400{,}40.

  2. On calcule la largeur actuelle : L=250×0,40=100L = 250 \times 0{,}40 = 100 km.

  3. On compare : 60 % est dans l'intervalle de 45 à 70 %.

  4. On en déduit un découplage superficiel, à moins de 10 km de profondeur.

La chaîne ne mesure plus que 100 km de large. Un raccourcissement de 60 % correspond aux chaînes à découplage superficiel, comme l'Himalaya 2.

Exercice 3 Quelle longueur de croûte a été raccourcie ?

★★☆Environ 8 min

On étudie une chaîne dont la structure est comparable à celle des Alpes, avec un découplage profond. Sa largeur avant déformation était de 400 km et son raccourcissement est de 35 %.

  1. Vérifie que 35 % est cohérent avec un découplage profond.
  2. Calcule la longueur de croûte « perdue » par raccourcissement, en km.
  3. Déduis la largeur actuelle de la chaîne.
Indice 1

La longueur perdue est L0−LL_0 - L, donc R%×L0R \% \times L_0.

Indice 2

La largeur actuelle est L0L_0 moins la longueur perdue.

Voir la correction pas à pas
  1. On vérifie : les chaînes à découplage profond ont un raccourcissement de 20 à 45 % 2, et 35 % est dans cet intervalle.

  2. On calcule la longueur perdue : 400×0,35=140400 \times 0{,}35 = 140 km.

  3. On calcule la largeur actuelle : 400−140=260400 - 140 = 260 km.

  4. On contrôle : 400−260400×100=35\dfrac{400 - 260}{400} \times 100 = 35 %, ce qui est bien la donnée de départ.

La déformation a absorbé 140 km de croûte, et la chaîne mesure aujourd'hui 260 km de large. Le contrôle final évite les erreurs de pourcentage.

Exercice 4 Classer trois chaînes de montagnes

★★☆Environ 10 min

Trois chaînes de collision, A, B et C, ont été étudiées. Leur raccourcissement est le suivant :

Chaîne A B C
Raccourcissement 28 % 63 % 41 %
  1. Pour chaque chaîne, indique le type de découplage le plus probable.
  2. Classe les chaînes de la lithosphère la plus résistante à la moins résistante, en supposant que la relation étudiée s'applique.
  3. Une des chaînes ressemble-t-elle aux Alpes ? à l'Himalaya ?
Indice 1

Place chaque valeur dans l'intervalle 20 à 45 % ou 45 à 70 %.

Indice 2

Plus le raccourcissement est grand, plus la lithosphère était résistante.

Voir la correction pas à pas
  1. Chaîne A : 28 % est dans l'intervalle 20 à 45 %, donc découplage profond (environ 20 km).

  2. Chaîne C : 41 % est aussi dans cet intervalle, donc découplage profond.

  3. Chaîne B : 63 % est dans l'intervalle 45 à 70 %, donc découplage superficiel (moins de 10 km).

  4. Une lithosphère plus vieille et plus résistante donne une chaîne plus raccourcie 2. Le classement est donc B, puis C, puis A.

  5. A et C ressemblent aux Alpes ; B ressemble à l'Himalaya 2.

Classement du plus au moins résistant : B > C > A. Retiens la démarche : on lit un pourcentage, on le place dans un intervalle, puis on remonte aux propriétés mécaniques de la lithosphère.

Exercice 5 Discuter l'affirmation d'un élève

★★☆Environ 10 min

Un élève écrit : « Une chaîne de montagnes est très raccourcie parce que les deux plaques se sont rapprochées très vite. La vitesse de convergence est la cause principale. »

  1. Cette affirmation est-elle conforme aux résultats de l'étude présentée dans le cours ?
  2. Quel autre facteur explique mieux la différence de raccourcissement entre deux chaînes ?
  3. Rédige une réponse argumentée de quelques lignes.
Indice 1

Relis le rôle attribué à la convergence des plaques.

Indice 2

Pense à l'âge et à la résistance de la lithosphère.

Voir la correction pas à pas
  1. On repère l'idée testée : la vitesse de convergence comme cause principale du raccourcissement.

  2. On confronte aux résultats : selon les chercheurs, le rapprochement des plaques n'a qu'une influence secondaire sur ce processus 2.

  3. On identifie le facteur dominant : plus la lithosphère est vieille et résistante lors de la collision, plus la chaîne est raccourcie 2.

  4. On précise l'origine de cette résistance : les propriétés mécaniques de la lithosphère sont héritées d'épisodes tectoniques extensifs ou compressifs antérieurs à la convergence 2.

  5. On rédige : l'affirmation est inexacte ou à nuancer, car la structure de la chaîne dépend surtout de l'héritage de la lithosphère.

L'affirmation de l'élève ne tient pas : la vitesse de convergence compte peu, tandis que l'ancienneté et la résistance de la lithosphère déterminent surtout le raccourcissement 2. À l'examen, appuie toujours ta réponse sur une donnée du document.

Exercice 6 Comparer deux chaînes de même largeur initiale

★★★Environ 12 min

Deux chaînes, X et Y, avaient chacune une largeur initiale de 500 km. La chaîne X a un découplage profond avec un raccourcissement de 30 %. La chaîne Y a un découplage superficiel avec un raccourcissement de 60 %.

  1. Calcule la largeur actuelle de chaque chaîne.
  2. Calcule l'écart de largeur entre X et Y, en km.
  3. Explique pourquoi la chaîne Y est plus étroite alors qu'elle partait de la même largeur.
Indice 1

Pour chaque chaîne, L=L0×(1−R/100)L = L_0 \times (1 - R/100).

Indice 2

L'écart est la différence des deux largeurs actuelles.

Voir la correction pas à pas
  1. Chaîne X : LX=500×(1−0,30)=500×0,70=350L_X = 500 \times (1 - 0{,}30) = 500 \times 0{,}70 = 350 km.

  2. Chaîne Y : LY=500×(1−0,60)=500×0,40=200L_Y = 500 \times (1 - 0{,}60) = 500 \times 0{,}40 = 200 km.

  3. Écart : 350−200=150350 - 200 = 150 km.

  4. On vérifie que 30 % est dans l'intervalle 20 à 45 % et 60 % dans 45 à 70 %, ce qui confirme les types de découplage annoncés 2.

  5. Explication : Y a subi un raccourcissement plus fort, ce qui correspond à une lithosphère plus résistante lors de la collision 2.

La chaîne X mesure 350 km, la chaîne Y 200 km, soit un écart de 150 km. À largeur initiale égale, c'est le raccourcissement, donc l'héritage mécanique de la lithosphère, qui crée la différence.

Exercice 7 Dater une chaîne ancienne en Guyane

★★★Environ 12 min

Dans le nord de la Guyane, des roches volcaniques (basaltes et rhyolites) forment une ceinture de roches vertes. Ce sont les restes érodés d'un arc volcanique apparu il y a 2,18 à 2,13 milliards d'années. Lors de la construction de la chaîne transamazonienne, ces roches ont été déformées en synclinaux 5.

  1. Calcule la durée, en millions d'années, de l'intervalle pendant lequel l'arc volcanique s'est formé.
  2. Ces roches sont plissées : la déformation est-elle plus ancienne ou plus récente que les roches ? Justifie avec la chronologie relative.
  3. Que peux-tu dire de l'âge de la chaîne transamazonienne par rapport à 2,13 milliards d'années ?
Indice 1

1 milliard d'années = 1 000 millions d'années.

Indice 2

Une déformation ne peut affecter que des roches déjà présentes.

Voir la correction pas à pas
  1. On soustrait : 2,18−2,13=0,052{,}18 - 2{,}13 = 0{,}05 milliard d'années.

  2. On passe en millions d'années : 0,05×1 000=500{,}05 \times 1\,000 = 50 millions d'années.

  3. On raisonne : les roches volcaniques sont plissées, donc elles existaient avant la déformation. La déformation est plus récente que ces roches.

  4. On conclut : le plissement touche aussi les roches les plus jeunes de l'arc, âgées de 2,13 milliards d'années. La chaîne transamazonienne s'est donc construite après 2,13 milliards d'années : elle est plus jeune que cette date.

L'intervalle de formation de l'arc dure 50 millions d'années. Le plissement, qui affecte des roches déjà formées, est plus récent qu'elles : la chaîne transamazonienne date d'après 2,13 milliards d'années. C'est un raisonnement de chronologie relative, appliqué à des roches aujourd'hui très érodées 5.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si un raccourcissement correspond à un découplage profond ou superficiel ?

Compare le pourcentage aux deux intervalles de référence. Entre 20 et 45 %, on parle d'un découplage profond dans la croûte moyenne et inférieure, vers 20 km, comme dans les Alpes. Entre 45 et 70 %, le découplage est plus superficiel, à moins de 10 km, comme dans l'Himalaya 2. Une valeur proche de 45 % est ambiguë : dans ce cas, appuie-toi sur les autres données du document, par exemple la profondeur du découplage.

Pourquoi des chaînes de collision issues de la convergence de plaques sont-elles si différentes ?

Deux explications sont possibles : une variation du couplage aux limites des plaques, ou une variation des propriétés mécaniques de la lithosphère, héritées d'épisodes tectoniques antérieurs à la convergence 2. L'étude présentée montre qu'une lithosphère plus ancienne et résistante donne un raccourcissement plus important, alors que la vitesse de convergence pèse peu 2. À l'examen, on attend que tu relies la structure observée à cet héritage.

Sources

Programme visé : Les traces du passé mouvementé de la Terre : la formation des chaînes de montagnes · Ministère de l'Éducation nationale - Éduscol

  1. Les traces du passé mouvementé de la Terre : la formation des chaînes de montagnes, Ministère de l'Éducation nationale - Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Chaînes de montagnes et propriétés mécaniques de la lithosphère, INSU CNRS. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Les montagnes – Documentation, Bibliothèque nationale de France. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Les idées nouvelles sur l'origine des chaînes de montagnes, Persée. Consulté le 6 novembre 2026.
  5. Montagne d'or (mine), Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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