1-B-1 LE DOMAINE CONTINENTAL ET SES CARACTERISTIQUES

1-B-1 LE DOMAINE CONTINENTAL ET SES CARACTERISTIQUES
Notions
Activités, supports
1.Composition, densité et épaisseur de la croûte continentale.
 La croûte continentale est localisée principalement dans les régions émergées et constitue des reliefs d’altitude
variée. Toutefois, l’altitude moyenne des continents (+ 870 m) est bien différente de celle des océans (-3730 m).
Cette dualité altitudinale s’explique par des différences de croûte (épaisseur, composition, densité) corrélées au
phénomène d’isostasie
 [Acquis] Bien que présentant en surface des roches variées (sédimentaires, magmatiques, métamorphiques), les
continents sont constituées en majorité de roches magmatiques plutoniques proches du granite.
Cette composition diffère de celle de la croûte océanique, constituée essentiellement de roches magmatiques
volcaniques (basaltes).
- [Acquis] Les roches magmatiques de la croûte continentale sont des roches entièrement cristallisées, à
structure grenue (tous les minéraux visibles à l’œil nu)
- [Acquis] Elles sont composées essentiellement des minéraux suivants : quartz, feldspaths, micas et amphiboles.
 [Acquis] Cette différence pétrographique s’accompagne d’une différence de densité (2,7 pour la croûte
continentale et 2,9 pour la croûte océanique)
 [Acquis] La croûte continentale présente également une épaisseur moyenne plus élevée (30 km) que celle de la
croûte océanique (7 Km)
- [Acquis] Le Moho désigne la surface qui marque la base de la croûte (limite croûte / manteau supérieur)
- [Acquis] L’épaisseur de la croûte (ou la profondeur du Moho) peut être déterminée par des données sismiques
(mesure de la vitesse de propagation des ondes qui varie en fonction de la nature pétrographique des milieux
traversés)
 [Acquis] Comme la croûte océanique, la croûte continentale fait partie d’un ensemble rigide beaucoup plus épais
(lithosphère), qui repose en équilibre sur l’asthénosphère plus ductile.
 Le phénomène d’isostasie traduit cet état d’équilibre, atteint à une certaine profondeur. Ainsi, l’altitude élevée
constatée au niveau des continents (excès de masse) est compensée par un enfoncement de matériaux crustaux
de faible densité au dépend du manteau (de densité plus élevée). Il en résulte un épaississement crustal.

2. Les indices tectoniques et pétrographiques de l’épaississement crustal au niveau des chaînes de montagne.
 Les chaînes de montagnes se caractérisent en surface par un relief positif et en profondeur par une racine
crustale (Profondeur du Moho plus importante que la moyenne). Cette particularité résulte d’un phénomène
d’épaississement dont les indices tectoniques (déformations) et pétrographiques (structure et composition des
roches) sont observables à plusieurs échelles.
Ils permettent en outre de reconstituer un scénario de l’histoire d’une chaîne de montagne.
 La présence d’un Moho particulièrement profond à l’aplomb des chaînes de montagne au relief élevé (révélé par les données
sismiques) s’explique par le principe d’isostasie.
 L’épaississement crustal est le résultat d’un raccourcissement et d’un empilement sous l’effet de forces de compression.
Sur le terrain, à l’échelle de l’affleurement ou des roches, des indices révélent cette tectonique :
- Les plis témoignent d’une déformation souple.
- Les failles inverses sont les marqueurs d’une déformation cassante.
- A plus grand échelle, chevauchements et nappes de charriage créent des empilements de matériaux crustaux contribuant
à l’épaississement de la croûte et à la formation des reliefs.
 Dans les chaînes de montagne, certaines roches présentent des traces de fusion partielle ou contiennent des minéraux
caractéristiques de conditions de pression et de température élevées. Ces marqueurs pétrographiques traduisent un
enfouissement tectonique consécutif à l’empilement des matériaux crustaux.
- Ce sont des roches métamorphiques : anciennes roches de la croûte qui ont subi des transformations à l’état solide.
 Certains de leurs minéraux peuvent étirés ou orientés suite aux déformations d’origine tectonique.
 D’autres minéraux peuvent résulter de transformations liées à l’augmentation de pression et température (par
augmentation de la profondeur).
 Les nouvelles conditions liées à l’enfouissement ont déstabilisé les minéraux initiaux et leurs éléments chimiques
se sont réorganisés pour former de nouveaux minéraux sans que la composition chimique globale de la roche
s’en trouve modifiée.
- Au-delà d’une certaine profondeur, la température est telle que les roches de la croûte peuvent subir une fusion partielle
et former ainsi des migmatites ou granites d’anatexie.
 Les roches et les déformations sont les indicateurs de l’épaississement crustal à l’origine des reliefs au niveau des chaînes de
montagne. L’étude conjuguée des indices pétrographiques et tectoniques permet de reconstituer le scénario de l’histoire
d’une chaîne de montagne.

3. La croûte continentale, une croûte âgée.
 Contrairement à la croûte océanique qui n’est jamais âgée de plus de 200 Ma, la croûte continentale date par
endroit de plus de 4 Ga (talle 12 gras). Ces âges sont déterminés par radiochronologie, méthode basée sur la
décroissance radioactive naturelle de certains éléments chimiques présents dans les minéraux constituant les
roches.
 La différence d’âge moyen constatée entre la croûte océanique (<200 MA) et la croûte continentale (plus ancienne)
s’explique en grande partie par le recyclage « rapide » de la croûte océanique.
- En effet, la densité de la croûte océanique augmentant avec son âge, elle s’enfonce dans le manteau par subduction et
« disparaît » ainsi de la surface.
- La croûte continentale faisant l’objet d’un recyclage différent, bien plus lent, elle peut être bien plus ancienne (jusqu’à 4 Ga).
 Pour dater les roches de la croûte, on utilise des géochronomètres.
Les roches magmatiques de la croûte continentale contiennent des éléments radioactifs instables, comme par exemple le
87Rb qui se désintègre en 87Sr au cours du temps. Les quantités de 87Sr et 87Rb sont donc liées et varient au cours du temps
(loi de décroissance exponentielle). Leur mesure permet ainsi de déterminer l’âge de la roche.