Cours - Blinks • SVT

VII.
La tectonique des plaques : un modèle en continuelle évolution
1.
Formation de la lithosphère océanique
a)
Caractéristiques des dorsales océaniques
& Nathan doc. 1, 2 et 3 page 164-165
Lesdorsalesocéaniquesformentdesreliefssousl’eaudeplusieursmilliersdekilomètresdelargeetde
plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de long. Leur axe (de 10 à 20 km de large) est le siège d’une
intenseactivitésismiqueetvolcanique:
-
volcanfissuralauniveaudel’axe;
faillesnormalesparallèlesàl'axedeladorsaleformantunfosséd’effondrementourift;
faillesperpendiculairesàl’axedécalantlesblocssurplusieurscentainesdekm(décrochements);
nombreuxséismessurtoutlocalisésdanslessegmentsencoulissage(entredeuxfaillestransformantes).
è L'activité magmatique aux axes des dorsales est à l’origine des roches de la lithosphère océanique.
b)
Origine du magma
Sicroûteetmanteausontsolides,d’oùprovientlemagmaàl’originedeslaves?
& Nathan doc 1 page 168 (tomographie sismique), 1 p 134 (flux thermique sortant)
• Observation:existenced’uneanomaliethermiquepositive(c’est-à-dired’unezonepluschaudequelamoyenneàune
profondeurdonnée)danslemanteau,sousl’axedesdorsales;
• Interprétation:remontéedel’asthénosphèreauniveaudel’axedeladorsaleetdoncamincissementdelacroûte;
Cette remontée de la péridotite entraîne une décompression de la roche sans perte de chaleur (car la
remontée,bienquetrèslente,estplusrapidequelerefroidissement).
& Nathan doc. 2a-b page 168 (géotherme et solidus), doc 2c page 169 (taux de fusion)
Les états physiques (solide, liquide et gazeux) d’un corps dépendent à la fois de la température et de la
pression.Lepassagedel’étatsolideàl’étatliquidepeutêtreobtenusansélévationdelatempérature:une
rochepeutainsifondresansêtrechauffée.
C’estdoncladécompressiondelapéridotitequiprovoquesafusion(partielle),àunetempératureoùelle
est,plusenprofondeur,normalementsolide.
& Nathan doc 2 page 165 (profil sismique d’un rift)
Le magma monte en s’infiltrant dans les fissures et s’accumule dans un réservoir (ou une chambre)
magmatique,àquelqueskmdeprofondeursouslevolcan.
è Le magma se forme à partir des péridotites de l’asthénosphère.
Remarque : 2 autres paramètres favorisent la fusion d’une roche : son réchauffement et son hydratation (voir cours de Terminale).
c)
Formation des roches de la croûte océanique
& Nathan doc. 2 page 166 (composition chimique du basalte et de la péridotite)
LapéridotiteestplusricheenMgquelebasalte,etpluspauvreenAl,Fe,NaetCa.
Silebasalteprovientdelapéridotite,pourquoicesdeuxrochesn’ont-ellespaslamêmecomposition?
& Nathan doc. 2c page 169 (composition chimique du magma issu de la péridotite, pour divers taux de fusion)
Lorsque le taux de fusion de la péridotite est de 15% environ, le magma obtenu a presque la même
composition chimique que le basalte (ou le gabbro). Le magma provient donc d’une fusion partielle de la
péridotite (taux de fusion: environ 15%). Le refroidissement du magma produit les roches de la croûte
océanique.
& Nathan doc. 1 page 166 (coupe d’une dorsale)
La croûte océanique est formée, à partir de la surface: de basaltes en coussins, de basaltes en filons, de
gabbros.L’ensemble,reposantsurlespéridotites,estcouvertdesédimentsplusoumoinsépais.Lesbasaltes
en coussins sont formés au cours des éruptions volcaniques sous-marines («pillows lavas»), gabbros et
péridotites sont formés en profondeur et ne sont en général pas observables en surface. Le Moho limite
basaltesetgabbrosdespéridotites.
Cours de Première S (Géologie)
[email protected]
10/11/15
¸ TP Cristallisation de la vanilline en faisant varier la vitesse + observation basalte et gabbro
Selonquelemagmarefroiditensurfaceouenprofondeur,dubasalteoudugabbrosontformés:
-
refroidissementdumagmaenprofondeur(surlesbordsdelachambremagmatique):formationdegabbro.Les
cristauxontletempsdeseformer,larocheestentièrementcristallisée(texturegrenue).
refroidissementdelalaveensurfacelorsd’éruptionssous-marines:formationdebasalte.Trèspeudecristauxont
letempsdeseformer,larocheestsurtoutconstituéedeverreavecquelquescristauxmicroscopiques(texture
microlithique).Deplusgroscristauxpeuventseformerdanslesfilonsdebasaltequiserefroidissentplus
lentementquelebasalteencoussins.
Remarque : basalte et gabbro sont deux roches magmatiques, le basalte est une roche volcanique et le gabbro une roche plutonique.
Les deux ont la même composition chimique (et minéralogique), mais pas la même texture (ou structure).
& Nathan doc. 4 page 167 (ordre de fusion/cristallisation des minéraux)
Tous les minéraux ne cristallisent pas aux mêmes conditions de température et de pression. Lorsque le
magma refroidit (à la pression normale), les olivines ne peuvent cristalliser que si le magma reste assez
longtempsàunetempératuresupérieureà1100°C.Lesfeldspathspeuventcristalliserquandlemagmas’est
refroiditdequelquescentainesdedegrés.Ontrouvedoncsurtoutdesfeldspathsdanslebasalteencoussin.
& d’après http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=165
-
Chambre(ouréservoir)magmatique:quelqueskm3de«bouillie
cristalline»(liquidemagmatique+cristaux)surmontéederoche
entièrementfondue.
Legabbroseformeparsolidificationdesbordsdelachambre
magmatique.Levolumedelachambreresteconstantgrâceà
l'expansion.
Lebasalteestinjectésousformedefilonsetunepartieatteintla
surfaceoùilformedeslavesencoussins.
Dessédimentssedéposentsurleplancherocéanique.
Source:d’aprèshttp://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=165
2.
Destruction de la lithosphère océanique
& Nathan doc. 1 page 170 (âge de la lithosphère océanique)
La plus vieille croûte océanique n’a que 180 Ma, alors que certaines roches continentales ont plusieurs
milliardsd’années.Ceciestdûàlasubductionquidétruitlalithosphèreocéaniquelorsquecelle-cidevient
plusdensequel’asthénosphèresurlaquelleelleétaitenéquilibreisostatique.Lesrochesdelalithosphère
sontalorsincorporéesàcellesdumanteau(voircoursdeTerminale).
& Nathan doc. 2 à 4 pages 170-171 (tomographie sismique et flux thermique)
Leplongementd’uneplaquedelithosphèreocéaniquedansl’asthénosphèreaeneffetétémisenévidence
par la tomographie sismique qui montre des anomalies de vitesse des ondes sismiques. Dans la plaque
plongeante, froide, les ondes vont vite et la rigidité des roches permet des séismes jusqu’à plusieurs
centainesdekmdeprofondeur.11NB:c'estlasubductionquiproduitl'essentieldesforcesresponsablesde
l'ouvertureocéanique(laconvectionn'aqu'unrôleminueurcontrairementàcequepensaitHess).
& Schéma d’une zone de subduction
Source:d’aprèshttp://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=208
11
Voir « Mise en évidence de l’asthénosphère »
Cours de Première S (Géologie)
[email protected]
10/11/15