90 – 91 Exercice 1 p 89 : Définir en une phrase les mots suivants

EXERCICES
DIVERGENCE ET PHENOMENES ASSOCIES
P89 – 90 – 91
Exercice 1 p 89 : Définir en une phrase les mots suivants
Faille normale : cassure résultant d’une extension horizontale et caractérisée par un effondrement entre des
compartiments contigus d’une même couche.
Transformation ductile : étirement, mouvement sans cassure.
Cristallisation fractionnée : cristallisation échelonnée, lors de laquelle les minéraux riches en magnésium, comme
l’olivine, se forment en premier, et les minéraux riches en aluminium, calcium, sodium,
potassium en dernier.
Manteau appauvri : résidu non fondu de la péridotite après fusion partielle, ayant perdu de nombreux éléments
chimiques fusibles comme aluminium, calcium, sodium, potassium.
Gabbro folié : gabbro dont les minéraux sont réorientés dans le même sens.
Fusion partielle : fusion de la péridotite dans laquelle les minéraux alumineux fondent en premier, à l’origine du
magma issu de la péridotite.
Chambre magmatique : réservoir sous la dorsale, entre le manteau et la surface de la croûte, où s’accumule et
cristallise et se différencie le magma issus de l’asthénosphère.
Exercice 2 p 89 : Reconstituer des phrases exactes
1 avec a et b.
2 avec a, b et d.
3 avec b et c.
4 avec a et b
Exercice 3 p 89 : Restituer ses connaissances à partir de mots clés
a)
La notion de dorsale est hors programme. Une dorsale lente se caractérise par un effondrement axial et
l’accumulation de pillow-lavas.
b)
Les roches de la lithosphère océanique, basalte, gabbro, péridotite appauvrie, résultent de la fusion partielle de
l’asthénosphère puis de la cristallisation fractionnée du magma obtenu par cette fusion.
c)
La circulation des fluides hydrate la lithosphère, ce qui accentue sa déformation plastique et provoque une
recristallisation des minéraux dans un contexte de basse pression et basse température.
Exercice 4 p 90 : Informations fournies par les ophiolites
A1° : Caractères témoins de l’extension dans cette zone de divergence de plaques.
 Différence d’épaisseur : 7 km pour Oman et 3 km pour Trinity. Oman plus épaisse.
 Présence de brèches magmatiques entre le complexe filonien et les gabbros isotropes pour l’ophiolite de
Trinity, contrairement au complexe d’Oman.
 Gabbros isotropes et lités épais superposés et bien séparés à Oman mais mélangés et peu épais à Trinity.
 Manteau très appauvri et de grande épaisseur, avec un litage horizontal à Oman tandis que celui de Trinity est
moins épais et peu appauvri, avec des plis verticaux.
A2° Hors programme
Les vitesses de fonctionnement des dorsales sont hors programme.
B1° : Domaine où se sont produites ces recristallisations
La chlorite et l’épidote (amphibole) résultent de la recristallisation d’un mélange de plagioclases et de pyroxènes
jointifs, sous l’effet de l’eau de mer infiltrée dans la lithosphère et sous l’effet de pression et de température basse.
Le domaine où se sont produites ces recristallisations correspond à la partie supérieure de lithosphère après une
longue période en expansion sous l’océan.
B2° : Explication des gisements de sulfure de fer associés à ces basaltes
La circulation hydrothermale d’eau de mer dissout des oxydes contenant du fer et du souffre.
Ces deux éléments se réassocient en sulfure de fer qui peut en se refroidissant et en cristallisant rester bloqué dans
des fissures de la lithosphère et donner des gisements de sulfure.
Exercice 5 p 90 : Morphologie et activité des dorsales
1° : Caractères témoins de l’extension dans cette zone de divergence de plaques.
On observe :
 Des lacs de lave effondrés, correspondant à l’axe de la dorsale, en position surbaissée.
 Des escarpements symétriques par rapport au centre de la vallée. Ils correspondent à des failles normales.
 Des fissures parallèles entre elles et aux escarpements : elles correspondent aux décrochements par écartement
longitudinalement à l’axe de la dorsale.
 Des sites hydrothermaux : ils caractérisent la circulation d’eau de mer par les failles normales et les failles
ouvertes.
2° Hors programme
Les lacs de lave caractérisent les dorsales rapides.
3° : Hypothèse expliquant l’absence de foyers sismiques profonds
La lithosphère est zone rigide et cassante : la divergence provoque des cassures de cette couche non déformable.
Les séismes nécessitent la présence d’une lithosphère rigide.
Par contre, en profondeur même faible (5 km), l’asthénosphère, chaude et ductile (déformable) remonte sous l’axe de
la dorsale.
Cette zone d’asthénosphère sous la dorsale est chaude et non rigide : elle peut se déformer sans casser, sans
déclenche de séismes.
Exercice 6 p 91 : Formation des roche de la croûte océanique
1 : phénomènes géologiques associés à la formation du basalte
Phénomènes intervenus pour la présence de Basalte :
 Remontée de magma basaltique
 Cristallisation par refroidissement rapide.
2 : Datation et localisation des déformations de la roche B
 La roche B est du gabbro : ce gabbro existe sous les couches supérieures de la croûte océanique, entre 5 et 10
km, correspondant à la base de la chambre magmatique : il a cristallisé lentement en profondeur.
 Le gabbro est cassé : La cassure signifie donc un environnement froid donc assez loin de l’axe de la dorsale. Si
l’étirement s’était produit près de l’axe, la chaleur de la chambre magmatique aurait rendu ductile le gabbro qui se
serait étiré sans se casser.
 La présence de basalte dans la fissure indique toutefois une proximité de la chambre magmatique d’où le liquide a
pu remonter vers la surface et refroidir rapidement.
On peut donc situer cet étirement après la création de la croûte océanique, assez loin de l’axe de la dorsale pour que
le gabbro soit froid et cassant mais suffisamment proche de la chambre magmatique (cheminée secondaire) pour
que le basalte liquide remonte.
Le contexte géophysique est donc sur un bord externe de la dorsale au niveau d’un basculement de la lithosphère.
Exercice 7 p 91 : Transformation de la matière
1 : Facteur déterminant l’ordre de cristallisation des minéraux lors du refroidissement
L’axe vertical mentionne l’excès de silice dans les roches ou le déficit de silice dans les roches : c’est donc la quantité
de silice dans les minéraux qui détermine leur ordre de cristallisation.
L’olivine, premier minéral a cristalliser lors du refroidissement, possède très peu de silicium par rapport au fer et au
magnésium. Le quartz, dernier minéral à cristalliser n’est composé que de silice.
2 : Conséquence de la cristallisation de l’olivine sur la composition du magma
La cristallisation de l’olivine soustrait beaucoup de fer et de magnésium, mais peu de silice au magma restant. Celui
s’enrichit donc proportionnellement en silice et s’appauvrit en ferro-magnésien.
3 : Transformations minéralogiques subies par les gabbros
Du bas vers le haut, c’est-à-dire dans l’ordre de cristallisation, les gabbros contiennent de moins en moins d’olivine et
de plus en plus de plagioclases.
Exercice 8 p 91 : Flux de chaleur au niveau des dorsales
1 : Comparaison du flux théorique et du profil de chaleur mesuré
Etude du 1° graphe seulement.
 Les deux tracés se ressemblent : flux thermique élevé à l’axe, supérieur à 0,15 W/M2 qui diminue avec le
temps et la distance à l’axe à 0.05W/M2 100/20 MA
 Les différences se constatent près de l’axe où le flux mesuré est légèrement plus faible que le flux théorique
0.02 W/M2 (>10%) et pour 100MA où le flux mesuré est plus élevé de 0.02W/M2 que le flux théorique.
1b : Explication proposée pour ces différences
La circulation hydrothermale en entrant près de l’axe est susceptible d’emporter avec elle de la chaleur et donc de
diminuer le flux thermique dans cette zone.
Cette circulation hydrothermale ressort bien après la dorsale avec les courants chauds qui augmente le flux
thermique dans ces périphéries.
2 : Hors programme