Cours_Geodyn_2017_1_Stable_Rift
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Histoire de la Terre Processus internes JFM 2010 Date Cours TP Vendredi 3 Mars (a.m) Mercredi 8 Mars (matin) Jeudi 9 Mars (matin) ATTENTION Salle H106 Mercredi 15 Mars (matin) Mercredi 22 Mars (matin) Jeudi 23 Mars (matin) Intro + fissuration continentale Expansion océanique Amincissement de la lithosphère continentale : le Rift Ouest-Européen Structure thermique de la lithosphère océanique Morphologie des dorsales océaniques Expansion / subduction Structure thermique des zones de collision Subduction / Collision Carte de Annecy 1/250 000 (Fin collision) (Fin Annecy) Evaluation • TD ramassé/noté • Exam en salle (12 Avril 8h30-10h30) 1/2 note pour chaque exercice Note « Terre interne » + note « Terre externe » = note totale module « histoire de la Terre » Processus internes Orogenèse Cycle orogénique Cycle de Wilson • Géologie caractéristique (roches, structures, etc.) • Déterminants physiques (thermique…) Tectonique des plaques Rappels : structure de la Terre Partie supérieure Plaques lithosphériques 2 cycles orogéniques successifs (région de Caen) 1. cycle calédonien (discordance ante Ordovicien) 2. cycle hercynien (discordance ante Jurassique) Cycle de Wilson J. Tuzo Wilson 1908 – 1993 http://geollab.jmu.edu/Fichter/Wilson/wilsoncircl.html A - Craton stable – supercontinent B – Fissuration continentale - rift C – Dispersion – expansion D, E – Convergence F – Collision intercontinentale G - Craton stable – supercontinent Plan du cours A - Craton stable – supercontinent B – Fissuration continentale - rift C – Dispersion – expansion D, E – Convergence F – Collision intercontinentale G - Craton stable – supercontinent 1 - Description du site géodynamique 2 – Géométrie de la lithosphère (structure thermique) 3 – Processus tectoniques 4 – Processus sédimentaires 5 – Processus magmatiques 6 – Processus métamorphiques LITHOSPHERE STABLE Nord-Ontario, Canada – le bouclier canadien Lithosphère stable 50 100 Isotherme 1300°C 150 km Bassin intra-cratonique RIFTS ET MARGES PASSIVES Les Vosges et la plaîne d’Alsace – la limite du fossé Rhénan Du rifting continental aux marges passives • Tectonique – Rift actif ↔ panache mantellique – Rift passif ↔ extension tectonique de la lithosphère • Sédimentation – Marges passives grasses (10 – 12 km) / maigres (2 – 3 km) • Magmatisme – Marges volcaniques / non volcaniques • Métamorphisme Géographie, topographie Rifts et limites de plaques Géométrie Croûte continentale Rift actif / passif Manteau lithosphérique Rift ½ rift Bombement régional Croûte cntale amincie 100 km 0 Marge cntale Croûte océanique 100 Asthénosphère km 0 100 200 km Panache Soulèvement limité au rift Rifts continentaux Evolution d’un rift actif Rifts actifs Evolution d’un rift passif Transition océan-continent (Gascogne) Structures • Superficielles (cassantes) • Profondes (ductiles) Structures cassantes superficielles • Failles normales et blocs basculés Paléo-blocs basculés dans les Alpes http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/google/ Structures ductiles Structures ductiles profondes Compartiment supérieur (C. Continentale) PR SR Grès Basaltes Zone de cisaillement principale Socle Cataclasite Brèche de péridotite et de Mylonite (sch. Chloriteuxsocle Ultramylonite (métam. BT) Zones de cisaillement (péridotites et gabbros - métam. HT) Compartiment inférieur (Manteau) PR : sédiment post rift SR: sédiments syn rift Ici ! Processus sédimentaires • Sédiments pré- / syn- / post-rift ↔Transition rifting / spreading • Evolution paléogéographique – milieux continentaux lacustres à lagunaires – milieux océaniques proximaux puis distaux Pré/syn/post rift Milieux de dépôt Dolomies du Trias Alpin Processus magmatiques • Sources mantelliques (rift actif) • Taux de fusion partielle (actif & passif) – Séries différentes Diversité des sources Taux de fusion • Rôle de la vitesse d’extension, de l’épaisseur initiale, de la progression du processus … Différents types de basaltes Séries alcalines et tholéitiques Alcalin Alcalin / transitionnel Tholéitique En général : • (séries hyperalcalines, éventuellement) • Basaltes alcalins • Basaltes tholéitiques de rift • .. Évoluant vers des basaltes tholéitiques océaniques Série alcaline transitionelle de la Chaîne des Puys Saturated Ol Cpx Pg NB- and lava equivalents of course ! Monzonite – K-spar, plag, cpx Alkali granite K-spar simple twins, alkali pyx blue Alkali granite, microcline (tartan), quartz undulose, biotite, plag and myrmerkite Undersaturated “Ijolite”. Equivalent to a gabbro except plag is replaced with feldsphatoid: rock consists of augite bio, nepheline Syenite. KSp, Augite, Olivine Ne-syenite. Nepheline + Aegyrine Q 90 90 Quartz-rich Granitoid 60 60 Thol. Saturated Alkali Fs. Quartz Syenite Alkali Fs. Syenite Q Granodiorite Granite 20 20 Quartz Monzodiorite Quartz Monzonite Quartz Syenite 5 10 A Syenite (Foid)-bearing Syenite 35 Monzonite (Foid)-bearing Monzonite 65 Monzodiorite Qtz. Diorite/ Qtz. Gabbro Anorthosite Rhyolite P 10 (Foid)-bearing Alkali Fs. Syenite 60 5 Diorite/Gabbro/ 90 (Foid)-bearing Monzodiorite 10 60 (Foid)-bearing Diorite/Gabbro 20 20 Trachyte (Foid) Monzosyenite 10 Under-saturated Latite 35 A (Foid) Monzodiorite Dacite (foid)-bearing Trachyte (foid)-bearing Latite Phonolite 60 Andesite/Basalt 65 (foid)-bearing Andesite/Basalt 10 Tephrite 60 (Foid)olites 60 60 (Foid)ites F F P « Trapps » tholéitiques Dolerite (augite, plag ± olivine) Picrite (basalt with abundat olivine phenocrysts; matrix plag cpx oxide) Olivine basalt with microphenocrysts of olivine in matrix of cpx, plag and glass. Columbia River basalt. Métamorphisme de rift
