I-Composition chimique des enveloppes ac

CHAP 2- COMPOSITION CHIMIQUE DE LA TERRE
La planète Terre a un rayon de 6400 km.Nous ne connaissons de cette sphère que sa partie superficielle qu’il est possible
d’échantillonner .Heureusement, l’activité interne de la planète ramène à la surface des matériaux profonds qui
deviennent ainsi accessibles à l’observation.
Problème : Quelle est la composition chimique des différentes enveloppes terrestres ?
I-Composition chimique des enveloppes accessibles à l’observation directe
A-les roches du domaine continental
1-les roches sédimentaires
L’eau, le vent le gel altèrent les roches continentales. Les débris solides ou les éléments dissous charriés par le
vent ou l’eau sont déposés plus ou moins loin dans les rivières, mers…Ils forment des sédiments ,qui, par
compaction, seront appelées roches sédimentaires.
Ces roches sont donc constituées des mêmes éléments chimiques que les roches magmatiques mais réarrangés
et disposés différemment.
2-les roches métamorphiques
3-Les roches magmatiques
La croûte continentale est hétérogène mais sa composition globale peut être assimilée à des granitoïdes , famille
de roches grenues comprenant les granites riches en silice (présence du minéral quartz)
L’analyse chimique révèle également une richesse
-en éléments alcalins : le sodium permet la formation de minéraux de plagioclases et le potassium permet la
formation d’orthose
-en aluminium : permettant la formation de micas
Les roches de la croûte continentale sont pauvres en fer et magnésium
La densité est d’environ 2 .6.
B-Les roches du domaine océanique
1-les roches sédimentaires
2-les roches magmatiques
Sous une épaisseur variable de sédiments, les forages rencontrent des roches sombres : les basaltes en surface
et les gabbros en profondeur.
a- Le basalte
C’est une roche microlitique (présence de cristaux noyés dans un verre).Pauvre en silice, riche en fer et
magnésium , cette roche contient donc des minéraux de pyroxène et olivine. La densité de la roche est
d’environ 3.
b- Le gabbro
La composition chimique est la même que celle du basalte . Seule, la texture varie. Ici, on parle d’une texture
grenue (tous les minéraux sont jointifs).
C-les éléments chimiques majeurs
Les basaltes sont représentatifs de la croûte océanique, les granites de la croûte continentale mais en
simplifiant, on peut dire que la croûte terrestre est composée de 8 éléments :
Si, O, Al K, Na
Ca, Fe, Mg
(silicates) (alcalins)
Tableau de synthèse
Schéma de lithosphère à remplir
II- Composition chimique des enveloppes inaccessibles à l’observation directe
A-le manteau
La péridotite affleure localement sous les gabbros ou directement au fond de l’océan.C’est une roche grenue , pauvre en
silice, riche en fer et magnésium, composé à 90% d’olivine et de pyroxène.
Bien qu’inaccessible, cette roche a pu être échantillonnée car des morceaux de péridotite peuvent être arrachés lors de la
montée du magma .
Doc changement de structure de péridotite
Tableau de synthèse à remplir
B-le noyau
Sur 250 minéraux et roches, Birch montre que la vitesse d’une onde est une fonction linéaire de la densité des matériaux
traversés pour des matériaux ayant une même masse atomique moyenne.
La loi de Birch montre que le noyau est constitué d’un mélange fer-nickel associé à des éléments légers comme le soufre,
le cobalt et le chrome.
La densité moyenne du globe (estimée par calcul) est de 5.5 alors que les matériaux de l’écorce et du manteau supérieur
ont une densité allant de 2.7 à 3.5. La densité du noyau est donc très importante (de 10 à 12 g /cm3)
III-L’organisation de la Terre, résultat de son histoire
A-Formation de la Terre primitive
La Terre s’est formée , il y a 4.5 Ga, comme tous les autres corps du système solaire. C’est l’étude des météorites qui a
permis d’expliquer la mise en place de la structure interne de la Terre. Leur chute sur Terre s’accompagne d’un
dégagement de chaleur entraînant la fusion du matériel. La Terre se forme ainsi par accrétion (augmentation du volume
d’un corps par accumulation de matière), c'est-à-dire collision de différentes météorites et accumulation de matière.
Les chondrites, météorites les plus fréquentes, (chondre = grain) formées de fer métallique et de silicates (olivine et
pyroxène) ont la même composition que la Terre globale.
B-Différenciation de la Terre magmatique
Après collision et fusion des météorites, la Terre primitive s’est différenciée par migration des éléments chimiques : les +
légers sont restés en périphérie (formant les enveloppes externes et la croûte)et les plus lourds ont migré au centre
(formation du manteau et du noyau)
Cette histoire a pu être modélisée car des météorites ferreuses achondritiques (sidéritiques)constituées de fer et nickel
correspondant au noyau et des achondrites correspondant au manteau ont été retrouvées.
Noyau=
chondrite
ferreuse
Manteau=achondrite
Dégazage d’éléments
légers (eau et CO2)