CORRECTION du Pré-requis sur les notions de géologie Lycée E. Delacroix Tale S 1. LA STRUCTURE DU GLOBE TERRESTRE ductile rigide Manteau sup (péridotite surtout) Croûte continentale (max 70 km d’épaisseur) Croûte océanique (max 10 km d’épaisseur) Manteau inf rigide (péridotites) Noyau externe liquide (fer nickel) Lithosphère (rigide) (jusqu’à 120-150 km ) 30 100 670 Noyau interne solide = graine (fer nickel) 2900 5100 6371 km Asthénosphère (ductile) (entre 120-150 km et 400 km) Schéma de la structure interne du globe terrestre 120 km Les roches caractéristiques de la croûte continentale: Les granitoïdes (granite, granodiorite et diorite) plagioclase feldspath quartz Mica Mica noir feldspath quartz Lame mince d’un granite Échantillon macroscopique d’un granite: Roche à texture grenue, présentant des phénocristaux de quartz, feldspaths et micas. observée au microscope optique à lumière polarisée analysée (LPA) Source images: site de christian nicollet http://christian.nicollet.free.fr/ Les roches caractéristiques de la croûte océanique: gabbro et basalte Source images: site de christian nicollet http://christian.nicollet.free.fr/(http://geoeco.ifrance.com/ec hantillons/basalte_px.jpg) Pyroxène (noir) Feldspath (blanc) Gabbro à texture grenue, présentant des phénocristaux de pyroxènes et de feldspaths. Gabbro : phénocristaux jointifs de pyroxènes aux teintes vives et de plagioclases. Échantillon de basalte à texture microlithique (phénocristaux de pyroxènes et de feldspaths) Lame mince de basalte observée en LPA. Pâte ou verre avec des phénocristaux, plagioclases et pyroxènes et des microlithes d’olivine (forme globulaire rose-violet) L’ophiolite marqueur de la lithosphère océanique Pillow-lavas Filons basaltiques L'arête Sud-Ouest du Chenaillet (au Sud de Montgenèvre) dans les Alpes, vue depuis le Rocher de la Perdrix x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x v v v v v v v v v v gabbros péridotite Schéma d’une ophiolite Source images: site de christian nicollet http://christian.nicollet.free.fr/ Évolution de la lithosphère océanique Au fur et à mesure qu’elle perd de la chaleur, la lithosphère océanique s’épaissit. 2. LE DEPLACEMENT DES PLAQUES LITHOSPHERIQUES http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/objets/Images/geophysique-fonds-oceaniques/geophysique-fonds-oceaniques-03.jpg La constance de la circonférence du globe terrestre: la lithosphère océanique naît aux dorsales et est recyclée eu niveau des zones de subduction http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/IMG/gif/plaq_hn.gif 3. LA FORMATION DE LA LITHOSPHERE OCEANIQUE La formation du magma à l’aplomb des dorsales océaniques Fusion partielle des péridotites à l’aplomb des dorsales => magma D’après Gallien, janv 2010. Etapes de formation de la lithosphère océanique : • Dégagement de l’énergie interne du globe terrestre => • mouvements convectifs du manteau asthénosphérique • remontée quasi- adiabatique de la péridotite asthénosphérique => fusion partielle => phase liquide = magma moins dense remonte et phase solide restante = péridotite lithosphérique • accumulation des minéraux dans la chambre magmatique à l’aplomb de la dorsale, refroidissement lent => gabbro • injection du magma dans le toit de la chambre => filons, coulées de basalte en coussin • apport permanent ou discontinu du magma contribue à formation de la croûte océanique en surface (1 à 10 cm/an). Rappels sur la convection: Ex d’un transfert de chaleur dans un corps déformable Source: http://planet-terre.ens-lyon.fr/ Rappels sur la conduction: Ex transfert de chaleur dans le cas d’un corps indéformable Source: http://planet-terre.ens-lyon.fr/ Le manteau: corps déformable ou indéformable ? Définition de convection: Ensemble des mouvements générés dans une masse fluide du fait des différences de densité Source: http://planet-terre.ens-lyon.fr/ L’importance du nombre de Rayleigh Il y a convection si ce nombre de Rayleigh Ra est > 2000. Source: http://planet-terre.ens-lyon.fr/ Ra du manteau? Source: http://planet-terre.ens-lyon.fr/ Source: http://planet-terre.ens-lyon.fr/ Conclusion: • Le manteau "doit" (théoriquement) convecter. • La lithosphère (océanique) est la couche limite thermique (supérieure) du système convectif. • Le manteau représente 85% du volume de la Terre. Il produit la majorité de l’énergie de la Terre, • Le noyau avec ses 14% du volume produit encore moins d’énergie, car U, Th et K sont très "sidérophobes« (= fuient le fer). • Donc théoriquement, dans le manteau terrestre, il y a "descente active" et "montée passive". "Théoriquement ", les subductions sont motrices, et les dorsales sont passives. Source: http://planet-terre.ens-lyon.fr/