Interrogation 1ère S

Interrogation 1ère S
5/12/2007
Eléments de réponses sur le site de St Marie ou directement : http://mdamerval.monsite.wanadoo.fr
Eléments de correction
ATTENTION ; Cette proposition de correction n’est en aucun cas à suivre à la lettre mais donne
simplement des pistes complètes qui permettent de rédiger une réponse ; La correction que je ferai
s’adaptera à chaque élève sur la base de ces pistes.
I – Composition chimique de la Terre ;
Le diagramme ci-dessous montre l’ordre d’apparition des minéraux cristallisés au cours du
refroidissement de la lave tout au long de sa remontée dans les cheminées volcaniques à Hawaï. Au
dessus de 1200°C, la lave est totalement liquide et au dessous de 950°C, elle est totalement solidifiée.
Les pourcentages de cristallisation sont exprimés en fonction du total des cristaux obtenus en fin de
refroidissement.
A – Quand la lave sort du volcan, la lave est encore à 1080°C environ et rentre brusquement en contact
avec l’eau de mer d’Hawaï. ; Lorsqu’elle sort, la lave est-elle totalement cristallisée ?
A 1080°C, la lave n’est pas encore arrivée à sa température de solidus, il reste donc encore une
partie liquide dans laquelle doivent flotter des cristaux déjà bien solidifiés et formés.
B – Décrire la cristallisation tout au long de la remontée .
En sortant de la réserve magmatique, la température de la lave est encore voisine de 1200 – 1300°C
à l’aplomb du rift, température suffisante pour que l’on atteigne le liquidus. On a donc affaire à une
liquide magmatique à quasi 100%.
Au fur et à mesure de sa remontée, le magma refroidit et atteint la température du liquidus, puis
entre le solidus et le liquidus ; des cristaux vont donc commencer à ce former dans un ordre précis
que l’on peut lire sur le graphique :
-
tout d’abord l’olivine commence à cristalliser vers 1200°C, les pyroxènes et feldspaths
alcalins quand la température baisse un petit peu, commencent eux aussi à cristalliser, vers
1100°C les oxydes métalliques et enfin les feldspaths plagioclases ; mais eux sont
pratiquement pas cristallisés quand la lave sort sur le plancher océanique (1080°C).
-
Au moment de la sortie, de petits cristaux en paillettes existent, non finis car ils ont eu peu
de temps pour ce former, sauf les cristaux d’olivine. Le liquide magmatique qui rentre en
contact avec la mer froide fige immédiatement en formant un verre dans lequel est pris
tous ces différents cristaux. On obtient un basalte.
C – Les cristaux d’olivine sont parfaitement formés dans le basalte refroidi ; Expliquer pourquoi les
olivines sont toujours parfaitement cristallisés dans le basalte.
On voit sur le graphique que l’olivine commence à cristalliser très vite et fini vers 1100°C. A cette
température, il reste encore beaucoup de partie liquide dans la lave (60%). L’olivine n’est donc pas
gênée pour cristalliser sans contraintes dans la parie de lave liquide et les cristaux d’olivine sont
donc toujours parfaitement formés dans le basalte pour cette raison.
1
II – La tectonique des plaques ;
La carte ci-dessous présente les fonds océaniques de l’Atlantique Nord au large des côtes Francoespagnoles et Britanniques. Le plateau continental recouvert par une faible épaisseur d’eau appartient,
comme son nom l’indique, au domaine continental.
L’étude des anomalies magnétiques du plancher océanique dans cette zone a permis de dater avec
précision différentes bandes parallèles du plancher basaltique ; l’axe de ces bandes est repéré sur la
carte par des lignes pointillées.
A – Représenter graphiquement la vitesse d’expansion de l’océan selon le profil AB. Pour cela,
porter en abscisse les distances à l’axe de la dorsale et en ordonnée l’âge des différentes bandes,
commenter le graphique obtenu.
On obtient une droite ce qui suppose une vitesse constante d’expansion du rift.
B – Quelle a été la vitesse moyenne de formation du plancher océanique entre A et B (en cm/an). A
partir de là, quelle est l’époque d’apparition de l’océan Atlantique dans cette zone ?.
En regardant un peu de près, on peut voir que la droite AB représente 533 km (grosso modo, pas
d’affolement si vous ne trouvez pas exactement ce nombre !) ; par ailleurs, le « rift » se trouve
dans une zone vieille approximativement de 90Ma. Une division nous donne le nombre de
1,68cm/an. Comme AB ne va pas exactement jusqu’à la côte (début du plateau continental, comme
son nom l’indique !!), on situe la dorsale actuelle à 700km environ (mesure avec une règle). Une
règle de 3 nous donne l’âge de la dorsale :
90x700/533 = 118 Ma.
L’Atlantique s’est donc ouvert il y a environ 118 Ma à cet endroit.
C- A partir de l’observation de la bande de –84Ma, quelle hypothèse pouvez-vous formuler
concernant la formation du golfe de Gascogne qui expliquerait cette particularité ?
Las bandes magnétiques sont parallèles à l’axe du golf de Gascogne et perpendiculaire à la côte. On
a déjà rencontré ce schéma dans la plaine de la Limagne et la vallée d’Alsace ; cela ressemble
furieusement à un rift en formation qui s’est rapidement arrêté !!!
2
III – La tectonique
des plaques ;
A partir de vos connaissances, faire le schéma détaillé de la coupe d’un côté du fond de cette bande de
–84 Ma. Vous ajouterez quelques explications courtes au schéma pour expliquer l’origine de la
formation représentée.
Si on est en présence d’un rift avorté, on doit trouver un schéma de marge passive de chaque côté
(comme on l’a vu dans le schéma bilan).
On reprend les éléments d’une marge passive en expliquant brièvement comment ce sont formés ces
éléments ....
3