TP dorsale

TP 5- Document A
Topographie du rift médio-atlantique : une coupe transversale du rift
Expédition FAMOUS au large des Açores. En noir : zone d'émission de basaltes.
Repérer et décrire sur le document les accidents tectoniques (failles) qui affectent la zone axiale de la
dorsale et, en s’aidant des modèles de failles mis à disposition, expliquer la topographie particulière du rift médioatlantique.
Accompagner les explications d’un (ou d’une série de) schéma(s) fonctionnel(s) et légendé(s) rendant
compte des mouvements qui affectent la lithosphère au niveau d’une dorsale.
TP 5-
Document B
Axe du rift
5 km
Un profil de réflexion sismique
s'obtient par émission d'ondes
sismiques qui se propagent en
profondeur à travers les
roches. Les échos reçus en
retour et enregistrés en
surface par des hydrophones,
correspondent aux
discontinuités rencontrées, et
sont d'autant plus marqués sur
le profil, que les roches
traversées par ces ondes sont
denses et rigides. Les zones
plus claires sont donc
constituées de roches fondues
ou semi-fondues.
Quelles informations vous
apporte ce document ?
Profil de réflexion sismique de la dorsale est pacifique
Moho
TP 5- Document C : Echantillons de 3 roches et lames minces correspondantes
Vous disposez d’échantillons de trois
roches constitutives de la lithosphère océanique
et de préparations microscopiques
correspondantes.
Ainsi que du schéma ci-contre
Identifier ces trois types de roches et
leurs structures respectives à partir d’une
étude
macro
et
microscopique
des
échantillons fournis.
Coupe géologique d’une faille transformante
Coupe construite à partir d’observations réalisées entre 2000 et 5000 m de profondeur,
le long du bord sud d’une grande faille transformante au niveau d’une dorsale
TP 5- Document D
L’analyse des données sismique
permet de préciser la température et la
pression que subissent les roches à une
profondeur donnée. On peut ainsi estimer
qu’à 30 km de profondeur sous l’axe d’une
dorsale, la température est d’environ
1300ºC pour une pression de 1Gpa.
Au niveau de la dorsale Atlantique
les laves émises ont une température de
1200ºC
C’est à partir de ces mêmes
données sismiques que l’on a pu
construire le modèle ci-contre de
répartition des isothermes sous une
dorsale et de part et d’autre de cette
dorsale.
1300ºC
Modèle de répartition des isothermes sous une dorsale océanique
Quelles informations vous apporte ce document ?
TP 5- Document E
Des simulations menées en laboratoire permettent de préciser les domaines de température et de pression pour lesquels
les péridotites de l’asthénosphère sont solides, partiellement liquides ou entièrement liquides :
En utilisant les valeurs apportées par le document D, tracer sur le document E la courbe
Température = f ( Profondeur)
-
à 4 km de l’axe de la dorsale ( tracé bleu)
dans l’axe de la dorsale ( tracé rouge)
Ces courbes sont appelées
géothermes
Utiliser ces données pour expliquer alors les résultats obtenus avec les documents A, B et C
TP 5- Document F
On a mesure la composition chimique des roches de la lithosphère océanique et des péridotites de l’asthénosphère
( à partir d’enclave non fondue retrouvées dans des basaltes océaniques).
Basalte ou gabbro
Péridotite de la lithosphère
Péridotite de l’asthénosphère
Si
23,3
20,2
20,8
Al
7,3
0,3
0,9
Fe
8,8
4,7
5,6
Mg
6,1
30,3
25,8
K
0,4
0,000
0,1
Composition chimique de quelques élements des roches constitutives de la lithosphère océanique et de
l’asthénosphère
(en % de la masse )
Montrer à partir des informations fournies par ce document que le basalte et le gabbro ne peuvent pas
résulter de la fusion totale des péridotites de l’asthénosphère, mais qu'il résulte d'une fusion partielle de celles-ci
suivant l'équation suivante :
Péridotites de
l’asthénosphère
--- Fusion
partielle 
Péridotites résiduelles
(péridotite de la lithosphère)
+
Magma
(basaltes + gabbros)
En considérant que lors de cette fusion il y a conservation de masse, on peut écrire pour un des éléments présents dans la
péridotite de départ :
Cm = CsFs + ClFl
Cm : concentration du composé dans la roche mère
Fs : fraction restée solide
avec
Cs : concentration du composé dans la roche résiduelle solide
Fl : fraction liquide
Cl : concentration du composé dans le liquide
Quelle relation peut-on écrire entre Fs et Fl ?
Calculer en utilisant les valeurs de l’élement K le pourcentage de fusion des péridotites initiales
Faire le même calcul en utilisant les autres élements. Pouvez-vous faire une moyenne ?
TP 5- Document E
TP 5- Document E
Solide
Solide
Figure 1. Perspective view from the south of the mid-ocean ridge off the coast
of Central America (far distance) Image credit: Bill Haxby