Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Terminales S
Bac Blanc Samedi 8 mai 2014- 3H 30
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TITRE : Formations des croûtes continentales et océaniques
La Terre est composée d’enveloppes sphériques, concentrique. En surface, la sphère la moins épaisse : l’écorce. En
perpétuel mouvement et renouvellement elle est composée :
- d’une croute océanique peu épaisse, en moyenne 7 Km, dense (3), majoritairement composée de gabbro :
- d’une croute continentale épaisse, en moyenne 35 Km et moins dense (2.7), majoritairement composée de granite.
Essentiellement composées de roches magmatiques, les croutes se forment par cristallisation d’un magma venu
du manteau.
Comment expliquer leur différence ?
Question clairement énoncée et respectée
Problématique posée par le sujet comprise, on montrer dès l’introduction qu’il s’agit bien d’une comparaison.
L’écorce terrestre est majoritairement composée de roches magmatiques issues de la cristallisation d’un magma venu
du manteau donc de la fusion partielle de la péridotite. Les compositions minéralogiques et donc chimiques des
roches majoritaires des deux croutes sont pourtant différentes. En effet, le gabbro est composé de pyroxène et
feldspath orthose alors que le granite est majoritairement composé de mica et de quartz. Ces différences de
compositions minéralogiques entre le granite et le gabbro témoignent des différences dans la composition chimique
du magma et par conséquent dans les conditions de sa formation.
Le magma à l’origine des gabbros provient de la fusion partielle de la péridotite du manteau. La zone de fusion
partielle se situe à environ 20 Km de profondeur sous les dorsales (document). Les conditions de fusion partielle sont
réunies. En effet, l’énergie thermique emmagasinée dans le manteau est libérée sous forme de mouvements de
matière : les mouvements de convection. Les flux thermiques mesurés en surfaces montrent nettement que les
dorsales sont situées à la verticale d’un mouvement ascendant : la péridotite chaude monte. Aux alentours de 20 Km
de profondeur les conditions de pression deviennent suffisamment basses pour que la péridotite fond partiellement.
Le magma remonte dans la croute et est brassé dans une chambre magmatique située à 5 Km de la surface.
Le magma à l’origine de la croute océanique a donc pour origine la fusion partielle de la péridotite du manteau par
décompression à 20 Km de profondeur (Figure 1).
Au contraire, le magmatisme à l’origine de la croute continentale se situent dans des zones de convection
descendantes. La lithosphère océanique hydratée et refroidie, plus dense que la lithosphère continentale plonge. Les
flux thermiques sont faibles au niveau des fosses océaniques. Le magmatisme mesurable par l’anomalie thermique
positive observée au niveau des arcs insulaires volcaniques ou des volcans des Andes a donc une autre origine. Lien
entre les deux magmatismes= comparaison = synthèse
L’augmentation de la pression sur les roches de la lithosphère océanique plongeante provoque autour de 100 Km sa
déshydratation. La vapeur d’eau hydrate alors la péridotite du manteau su- jacent. Cette hydratation modifie les
conditions de pression et de température suffisantes à la fusion partielle de péridotite (le solidus hydraté est différent
du solidus sec des dorsales).
Le magma à l’origine de la croute continentale a donc pour origine la fusion hydratée de la péridotite à 100 Km de
profondeur.
Les différences entre les conditions de fusion partielle de la péridotite à l’origine des deux croutes expliquent en partie
les différences minéralogiques. Les roches continentales sont issues d’un magma hydraté contrairement aux
roches de la croute océanique. Lien entre les deux parties. L’andésite, la rhyolite et le basalte sont des roches éruptives,
peu cristallisées. Elles sont issues du refroidissement rapide lorsque le magma arrive en surface. Mais les minéraux,
les magmas et donc les éruptions sont différentes. Le basalte est issu d’un magma généralement fluide, les éruptions
sont effusives (coulées de lave comme en Islande, laves en coussin). Les rhyolites sont issues d’éruptions explosives
(volcans des Andes). La lave est plus visqueuse.
L’étude comparative des minéraux des deux roches plutoniques les gabbros (pyroxènes) et les granites (micas)
permettent d’identifier les différences. Ces roches holocristallines sont issues du refroidissement lent du magma. Le
gabbro se forme par cristallisation lente du magma issu de la fusion partielle et la cristallisation fractionnée de la
péridotite mantellique, sur les bords de la chambre magmatique (5 Km de profondeur (document). Le granite se forme
par cristallisation lente en profondeur dans la croute continentale (30 Km) d’un magma hydraté modifié par l’intrusion
d’éléments fondus lors de sa remonté.