continents

DISTRIBUTION DES TERRES ET DES MERS
Observations :
Les
continents
sont
essentiellement
en
relief
(altitude moyenne des terres
de 840 m - de 0 à 9 km
environ)
Les
océans
sont
essentiellement en profondeur
(profondeur
moyenne
des
océans de 3795 m - de 0 à 11
km environ)
Problème général :
Comment expliquer les
différences d’altitude
moyenne entre
continents et océans ?
Hypothèses …
Acquis (1ère S) :
Même composition du manteau lithosphérique continental et
océanique = péridotite
Mais compositions différentes des croûtes :
oGranite (+ gneiss) pour CC
oBasalte + gabbros pour CO
BILAN :
Les différences d’altitude moyenne entre les continents et
les océans s’expliquent par des différences crustales
(concernant la croûte terrestre).
Constat de départ
La répartition bimodale des altitudes suggère des matériaux différents pour les
océans et les continents. Le gabbro (roche magmatique plutonique) et le basalte
(roche magmatique volcanique) sont les 2 principales roches de la croûte océanique.
Leurs compositions chimique et minéralogique sont identiques car elles sont issues
d’un même magma. Le gabbro a cristallisé à la suite d’un refroidissement lent, en
profondeur et a une texture (structure) grenue. Le basalte a cristallisé à la suite
d’un refroidissement rapide, en surface et a une texture microlithique.
Bien que la croûte continentale soit constituée de roches diverses, le granite est
une roche représentative de cette enveloppe. C’est une roche magmatique
plutonique à structure grenue.
Le manteau terrestre est constitué de péridotites. Cette enveloppe de la Terre est
à l’état solide.
Source : TS-SVT – Éditions BELIN - 2012
Problème : En quoi la pétrographie de la croûte continentale
peut-elle expliquer la différence d’altitude entre continents
et océans ?
Géologie
TP2 : CARACTÉRISATION PÉTROGRAPHIQUE DE
LA LITHOSPHÈRE CONTINENTALE
RAPPELS 1ÈRE S
La texture des roches
La texture grenue se dit d’une roche entièrement cristallisée.
Tous les minéraux sont visibles à l’œil nu. Ils sont jointifs.
La texture microgrenue : petits minéraux + micro-minéraux
visibles uniquement au microscope. Ils sont jointifs.
La texture microlitique : Minéraux + petits minéraux orientés
nommés microlites, noyés dans un verre, pâte amorphe.
Identification microscopique d’un minéral
Critères : la couleur en LPNA, la forme globale, le clivage,
l’altération, et la teinte de polarisation du minéral en LPA.
Identification des minéraux au microscope polarisant
RAPPELS 1ÈRE S
Pyroxène
Feldspath plagioclase
Lame mince de gabbro observée au
microscope polarisant en LPA
Pyroxène
Olivine
Verre
Feldspath plagioclase
Lame mince de basalte observée au
microscope polarisant en LPA
Après avoir déterminé quelles sont les roches constitutives de la croûte
continentale, vous montrerez comment l’existence de certaines d’entre elles
explique que les continents sont en altitude.
La CC est composée :
De roches sédimentaires (calcaires, grès, argiles …)
De roches magmatiques (granites, laves …)
De roches métamorphiques (gneiss, micaschistes …)
Lame mince de granite observée au microscope polarisant en LPA
(Lumière Polarisée Analysée)
Feldspath plagioclase
Mica noir (Biotite)
Feldspath potassique
(Orthose)
Quartz
Minéraux jointifs (et visibles à l’œil nu)  Structure
grenue
 Le granite est une roche magmatique plutonique
 Cristallisation lente suite à refroidissement lent
 Cristallisation en profondeur
Schéma d’interprétation d’une lame mince de granite
observée au microscope polarisant (LPNA)
A l’échelle macroscopique comme à l’échelle
microscopique, on observe :
• Des minéraux qui semblent aplatis
• Disposés en lits
• Distribués de façon non homogène et
présentant des orientations préférentielles.
Ce n’est pas le cas dans un granite qui serait le
protolithe (roche initiale avant déformation).
Le gneiss est issu du granite et sa déformation,
une réponse à l’augmentation de la pression et de
la température. C’est une roche métamorphique
Le gneiss contient de la sillimanite, minéral absent dans le granite :
l’apparition de ce minéral est un indice supplémentaire d’une modification
de P° et/ou de T° en lien avec l’épaississement de la croûte.
Le gneiss est une roche métamorphique qui s’est formée à plus
de 20 km de profondeur.
Dans un diagramme PT des
états d’une roche (ex déjà
connu : celui de la
péridotite) on voit que la
présence d’eau abaisse la
température du solidus,
c’est-à-dire la T° de fusion
d’une roche.
L’eau apportée par les roches sédimentaires abaisse le solidus
du gneiss.
Lors de l’enfouissement du gneiss les conditions de PT
permettent une fusion partielle de celui-ci.
La recristallisation de ce magma donnera du granite.
Recristallisation du
Magma in situ
donnant du granite.
+
Gneiss « résiduel »
très déformé non
fondu : Restite
=
Migmatite
Les migmatites sont des roches qui se sont formées à environ
30 km de profondeur.
EN CONCLUSION
Les roches métamorphiques comme le gneiss, trouvées dans les chaînes de
montagnes, sont le résultat de transformations à l’état solide liées à une
augmentation de la pression et de la température d’une roche initiale.
Certaines roches comme les migmatites témoignent d’une fusion partielle
liée à cette augmentation de P° et de T°.
C’est l’enfouissement des roches de surface et l’empilement de nappes qui
entraîne ces augmentations, d’où des conditions favorables à l’apparition de
ces roches.
 Elles sont donc des témoins pétrologiques d’un épaississement de la
croûte continentale.
Or, si la croûte continentale est épaissie par rapport à la croûte
océanique, la conséquence est une différence d’altitude moyenne entre
continents et océans : les continents sont en altitude (au-dessus du niveau
de la mer) alors que le plancher océanique est en profondeur (au-dessous
du niveau de la mer.
BILAN :
La croûte continentale est principalement formée de
roches voisines du granite.
Des indices pétrographiques (métamorphisme, traces de
fusion partielle) mettent en évidence un épaississement de
la croûte continentale par rapport à la croûte océanique.