DORSALE ET LITHOSPHERE OCEANIQUE

1ère partie de l’épreuve
Dossier.
DORSALE ET LITHOSPHERE OCEANIQUE

DORSALE ET LITHOSPHERE OCEANIQUE
Niveau: 1ère S - TS
Extrait du programme:
Divergence et phénomènes liés
(durée indicative : 3 semaines)
Formation et divergence des plaques lithosphériques au niveau des dorsales océaniques. Activités tectoniques et
magmatiques associées
- Tectonique : la morphologie, la présence de séismes et les failles normales qui structurent les dorsales
océaniques attestent de mouvements en extension.
- Magmatisme : les dorsales océaniques sont le siège d'une production importante de magma : de l'ordre de 20
km3 par an. Ces magmas sont issus de la fusion partielle des péridotites du manteau induite par décompression.
Ils sont de nature basaltique. La fusion partielle leur donne une composition chimique différente de celle de la
roche source. Le refroidissement plus ou moins rapide des magmas conduit à des roches de textures différentes
(basaltes/gabbros). En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit, s'hydrate et s'épaissit.
- Marges passives des continents : elles sont structurées par des failles normales et sont le siège d'une
sédimentation importante. Elles ont enregistré l'histoire précoce de la rupture continentale et de l'océanisation.
L'activité des failles normales, héritage de rifts continentaux, témoigne de l'amincissement de la lithosphère et de
sa subsidence.
Expériences analogiques de tectonique en extension et comparaison avec les observations géologiques.
Des péridotites aux basaltes. Formation des basaltes par fusion partielle des péridotites.
Nature et chimie de la lithosphère océanique : roches initiales, roches hydratées et/ou déformées.
Nature des roches sédimentaires des marges passives et des fonds océaniques : enregistrement de l'histoire d'un
océan
Documents:
Document 1: Principe de la faille transformante à
différentes échelles.
Document 2: Comparaison du flux de chaleur mesuré et du
flux de chaleur théorique entre 0 et 100km de
la dorsale.
Document 3: Carte bathymétrique d’une dorsale lente
(Golfe d’Aden, en haut) et d’une dorsale
rapide (Est-Pacifique Sud, en bas).
Document 4– support concret: Echantillon de roches du Chenaillet
- Roche 1 (gabbro SV)
- Roche 2 (serpentine)

Document 1:
Comparaison de deux structures transformantes à différentes échelles: (a) Gros plan sur le
dyke décalé, lit de la Sand River, Afrique du Sud, (b) Image d’une faille transformante
affectant une dorsale océanique, région de Clipperton

Document 1: interprétations
Interprétation scientifique (niveau Master)
http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/objets/img_sem/XML/db/planetterre/metadata/LOM-Img330-2010-11-08.xml
Un examen attentif de la photo montre que l'interprétation « décrochement dextre » est fausse.
En effet, on voit très bien que la foliation des migmatites n’est pas affectée par le
décrochement sénestre supposé entre les points A et B, ou E et F. Un décrochement décalant
le dyke d’une dizaine de centimètres aurait également décalé la foliation préexistante sur toute
la largeur de l’image. Il faut donc proposer une deuxième explication, qui n’est pas sans
rappeler le fonctionnement d’une faille transformante.
Deux dykes s’ouvrent simultanément et en relais, c’est-à-dire sans être dans la prolongation
l’un de l’autre. Alors, l’ouverture simultanée de ces dykes entraîne un décrochement entre les
2 dykes seulement, décrochement qui ne « déborde » pas à droite ou à gauche des dykes. Le
décalage sur cette fissure est senestre.
Relier cela au fonctionnement des transformantes dans les dorsales. Les mécanismes au foyer
montrent effectivement un mouvement compatible avec l’hypothèse d’une faille
accommodant un relais entre deux sections de dorsales.
Didactisation du document et utilisation en classe de TS
Programme de première S : « - Tectonique : la morphologie, la présence de séismes et les
failles normales qui structurent les dorsales océaniques attestent de mouvements en
extension. »
La plupart des séismes des zones de dorsales sont liés à ces failles transformantes. Bon moyen
d’introduire le concept, offre une alternative à la présentation des mécanismes au foyer « à
l’envers » par rapport à l’hypothèse d’un décalage des portions de dorsale.

Document 2 :
Comparaison du flux de chaleur mesuré et du flux de chaleur théorique entre 0 et 100km de la
dorsale.