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Thème 1 : La dynamique des plaques
lithosphériques - épisode 2 : Le domaine
continental
Introduction (voir cours 1ère) :
Jusqu'au début du XXème siècle, les géologues pensaient que les continents sont
fixes et immuables. Ce n'est qu'en 1912 que Wegener propose une mobilité horizontale
des continents. Il pensaient que les continents étaient auparavant réunis en un
supercontinent : la Pangée qui s'est disloqué et les continents auraient dérivé pour arriver
à leur place actuelle. Sa théorie repose sur différents arguments :
–des fossiles d'une même espèce se trouvaient sur des continents différents ;
–les tracés des côtes Américaines et Européennes sont complémentaires ;
–des indices de glaciation identiques sont présents sur des continents différents.
Il se met ainsi à penser que les continents peuvent dériver. Durant tout le XXème siècle
les chercheurs ont validé certains aspects de sa théorie et invalidé d'autres. Les forces
étant imaginées par Wegener étaient trop faibles pour déplacer les continents.
Sa théorie a évolué pour devenir les mouvements de la tectonique des places. 12
plaques existent et se déplacent sur l'asthénosphère. Leur mouvement est d'apparence
linéaire et des failles transformantes se créent à cause de leur mouvement. La lithosphère
est composée par la croûte ainsi que par la partie rigide du manteau supérieur. La croûte
océanique occupe les 2/3 de la lithosphère et la croûte continentale 1/3. L'asthénosphère,
elle, est composée de l'autre partie, ductile, du manteau supérieur. La LVZ est une zone
particulièrement ductile du manteau permettant le déplacement des plaques.
Quelle est la place de la lithosphère continentale dans la dynamique de
la tectonique des plaques ?

Chapitre 1 : Les caractéristiques du domaine continental
I) La nature de la croûte continentale (voir recherche 1)
La croûte continentale est plus épaisse que la croûte océanique, 30 km contre 8.
Elle est moins dense : 2,6 contre 2,8 pour la croûte océanique. Elle est composée de
différents types de roches, principalement du granite contrairement à la croûte océanique
qui est principalement composée de grabbro.
Rappels de première :
La croûte continentale a une épaisseur de 30 km et est composée de granite (densité : 2,4
à 2,9) de structure grenue. Ses minéraux constitutifs sont principalement du quartz, des
micas (biotite et/ou muscovite), des feldspaths potassiques (orthoses) et des plagioclases.
La croûte océanique a une épaisseur de 8 km et est composée de basalte (densité : 2,7 à
3) de structure microlitique et de grabbro (densité : 2,9 à 3,2) de structure grenue. Le
basalte est essentiellement composé de plagioclases, de pyroxènes, d'olivine, et de
magnétite. Le gabbro est composé de plagioclase, de pyroxène, d'amphibole et d'olivine.
Le gabbro est une roche plutonique issue de la fusion partielle de la péridotite mantellique
au niveau de la dorsale ayant subi, contrairement au basalte, un refroidissement lent, donc
une cristallisation
complète. Les
roches volcaniques
correspondantes
sont ainsi les
basaltes.
Le manteau est lui
composé de
péridotite (densité :
3,2 à 3,4) de
structure grenue.
Elle est
principalement
formée de pyroxène
et d'olivine.
Le noyau est
composé de fer et
de nickel. Le noyau
externe est aussi
appelé noyau
supérieur et le noyau
interne est aussi appelé gaine.
II) Origine de l'épaisseur de la croûte
On trouve sur les continents des indices tectoniques de contrainte de compression.
Il en existe 3 types :
–les failles inverses ;

–les plis ou plissements ;
–les chevauchement ou nappes de charriages.
Ces indices montrent un empilement de masse rocheuse qui explique
l'épaississement de la croûte. Les structures les plus jeunes de ce type sont rencontrées
dans tous les massifs montagneux. On peut donc suggérer que l'épaississeur du domaine
continental trouve son origine au niveau de la formation des montagnes.
On note que l'épaississement en hauteur est faible par rapport à ce que l'on peur
observer en profondeur : sous les Alpes le MOHO descend jusqu'à 60 km de profondeur.
→ C'est ce qu'on appelle la racine crustale.
Comment expliquer l'enfoncement de la croûte dans le manteau au niveau des
montagnes ?
III) L'enfoncement conséquence de l'épaississement (voir recherche 3)
La croûte continentale est plus enfoncée dans le manteau au niveau des
montagnes car sa masse y est plus importante. En effet, la lithosphère est en équilibre
mécanique avec l'asthénosphère.

La masse de la lithosphère varie (érosion, collision, mise en place ou fonte de
glacier, …). Lorsque la masse varie, une compensation s’opère par un ajustement de son
enfoncement dans l'asthénosphère ductile (ductile car sinon elle ne pourrait pas se
déformer). C'est ce qu'on appelle l'isostasie ou équilibre isostatique. Ainsi, au niveau des
chaînes de montagne, le relief positif s'accompagne d'une racine crustale importante. Il y a
subsidence lorsque la lithosphère gagne de la masse et s'enfonce dans l'asthénosphère et
rebond lorsqu'elle en perd et qu'elle s'élève.
→ Nous remarquons sur une simulation
faite avec le logiciel Isostasy que les
Alpes devraient avoir une racine crustale
moins importante. En fait, elles sont en
plein rebon isostatique.

Que deviennent les roches de la racine crustale ?
IV) Des transformations liées à l'enfoncement (voir recherche 4)
Dans les chaînes de montagne les plus vieilles comme les Vosges, le Massif
Central, … les roches superficielles ont été emportées par l'érosion, on a donc accès aux
roches les plus profondes du massif. Ces roches ont subi des modifications sous l'effet de
la pression et de la température :
–failles en surface parce qu'elles sont cassantes ou plis en profondeur parce qu'elles
sont ductiles ;
–modifications chimiques : métamorphisme des roches. Le métamorphisme c'est le
fait que des roches échangent des atomes, elles se modifient ainsi chimiquement
mais leur composition globale reste la même. Par exemple les argiles deviennent
des schistes qui deviennent des micaschistes qui eux même deviennent des
gneiss ;
–fusion partielle ou anatexie des roches : des petites poches appellées migmatites
se créent qui vont se recristalliser.
Ces éléments témoignent d'une forte pression et confirment donc l'épisode
d'épaississement par empilement de roches de la croûte continentale au niveau des
montagnes.