Rappels de géologie de 1S. Il existe quatre catégories de roches sur
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Rappels de géologie de 1S. Rappel bref de la structure du globe. © http://geologie-alpe-huez.1001photos.com/roches/terre.php La lithosphère est constituée de la croûte (continentale ou océanique) et de la partie supérieure du manteau supérieur. Elle a un comportement rigide, et est fracturée en plaques tectoniques qui se déplacent à la surface du globe. Les mouvements les plus importants sont la divergence (rift continental, dorsale océanique) et la convergence (subductions, collisions). De très nombreuses plaques sont mixtes (à la fois constituées de LC et de LO). Répartition et mouvement relatif des plaques lithosphériques. Les flèches jaunes soulignent les convergences, les flèches rouges, les divergences et les flèches noires, les coulissages. La longueur des flèches est proportionnelle à la vitesse des plaques. Ph: plaque Philippines; Co: plaque Cocos; Ca: plaque Caraïbes. D'après Pomerol et al. (2000). © http://www2.ulg.ac.be/geolsed/geol_gen/geol_gen.htm Il existe quatre catégories de roches sur Terre, suivant leurs conditions de formation. - Roches sédimentaires (déposées et formées en surface). Exemple : calcaire, grès, charbon… - Roches magmatiques : issues de la cristallisation d’un magma. Elles sont subdivisées en deux types. • Roches plutoniques : elles cristallisent lentement, en profondeur (elles ont de gros minéraux). Exemples : granites et gabbros • Roches volcaniques : elles cristallisent rapidement, en surface (exemple : basalte). - Roches métamorphiques : issues de roches préexistantes, et qui sont transformées sous l’effet de la pression et/ou de la température (toujours à l’état solide). Exemple : gneiss. - La péridotite est quant à elle un cas particulier, difficile à classer. C’est la roche du manteau. http://lewebpedagogique.com/bouchaud -1- Pour les roches magmatiques, deux textures possibles : - Texture grenue : il n'y a que des cristaux visibles à l’œil nu (phénocristaux). La roche cristallise en profondeur (lentement = vitesse de refroidissement faible). © http://www.mineraux-du-monde.com/Magmatisme.htm - Texture microlitique : la roche n'est pas entièrement cristallisée. On trouve quelques gros cristaux, beaucoup de petits invisibles à l’œil nu qui sont contenus dans un verre. Le verre correspond à la phase liquide d'un magma ayant solidifiée très rapidement sans pouvoir former des minéraux. C'est donc un mélange d'espèces minérales non cristallisées. Les roches possédant cette texture se sont généralement formées près de la surface terrestre (rapidement = vitesse de refroidissement élevée). - Le granite contient : quartz, feldspath alcalin et plagioclase, éventuellement biotite, muscovite, amphibole. - Le basalte et le gabbro contiennent : feldspath plagioclase, pyroxène (evt : amphibole, olivine). - La péridotite contient : olivine et pyroxène La lithosphère océanique est constituée des roches suivantes : - Elle s’épaissit avec le temps par : ajout de sédiments en surface et ajout de péridotite par refroidissement en profondeur (l’isotherme 1300°C qui marque la limite avec l’asthénosphère descend de plus en plus et donc la lithosphère s’épaissit), a une masse volumique qui augmente (et qui devient supérieure à celle de l’asthénosphère), et surtout s’hydrate (les minéraux gagnent des radicaux hydroxyles au contact de l’eau ; c’est du métamorphisme océanique). © http://www.svt-biologie-premiere.bacdefrancais.net/geologiecomposition-chimique.php La création de la LO s’effectue aux dorsales. Les péridotites remontent (courant ascendant d’une cellule de convection), franchissent leur solidus par décompression adiabatique, et subissent la fusion partielle (= l’intégralité de la péridotite ne fond pas). http://lewebpedagogique.com/bouchaud -2- Ci-dessus, modèle de fonctionnement d’une chambre magmatique. 1 : montée du manteau supérieur, partiellement fondu. 3 : injection de magma dans la chambre magmatique. 4 : brassage par convection. 5 : cristallisation près des parois. 7 : épanchements de basaltes. 9 : circulation hydrothermale. © http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=95 Le processus de décompression adiabatique. La péridotite du manteau remonte à température presque constante alors que la pression diminue (décompression adiabatique) : lorsqu’elle franchit le solidus (entre 80 et 20 Km), elle fond partiellement. Comme toute la roche source ne fond pas, le liquide extrait (le magma) n’a pas la même composition. C’est lui qui donnera naissance aux gabbros et basaltes. © SVT 1S Hatier mai 2001 La transition entre LO et LC : - Les marges passives : elles témoignent de la déchirure continentale (elles en enregistrent l’histoire). Une marge passive est tectoniquement stable. Elle fait la transition entre LO et LC. Elle est constituée de trois zones morphologiques : le plateau continental, le talus continental et le glacis continental. Une marge passive n’est donc pas une limite entre deux plaques ! http://lewebpedagogique.com/bouchaud -3- Morphologie de la marge passive. Remarquez l’importance de la couverture sédimentaire. © http://www.ifremer.fr/exploration/enjeux/relief/marge.htm Structure de la marge passive. Faille normale Sédiments post-rift Sédiments syn-rift Sédiments anté-rift A noter que les failles normales délimitent des blocs basculés. Structure de la marge passive. © http://www.u-picardie.fr/beauchamp/cours-sed/sed-6.htm Le rifting continental : voir animation http://svt.ac-rouen.fr/tice/rift/rift.htm La désintégration des éléments radioactifs du globe (235U, 238U, 232Th et 40 K) produit de la chaleur. Cette chaleur s’évacue soit par conduction dans la croûte (perte sans mouvement de matière) ou par convection, notamment dans le manteau (perte avec déplacement de matière en même temps). Les mouvements des plaques lithosphériques sont les manifestations d’une convection thermique à l’état solide du manteau comme exposé sur le modèle ci-contre : © http://svt.acdijon.fr/schemassvt/IMG/gif/convection_modele1. gif Les points chauds. Le magmatisme lié aux points chauds marque la remontée ponctuelle de matériel du manteau profond à la vitesse de quelques dizaines de cm par an, indépendamment de la limite des plaques. La source se trouve à la limite du noyau. Comme pour les dorsales, il subit une décompression en remontant (vers 100 km sous la surface). Il s’exprime par des éruptions massives de laves basaltiques (plateaux océaniques, trapps sous les croûtes continentales, alignements insulaires). http://lewebpedagogique.com/bouchaud -4- Les principaux points chauds et les trapps et plateaux océaniques associés). © D’après V. Courtillot. La Vie en catastrophes. http://lewebpedagogique.com/bouchaud -5-
