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Mis à jour du travail.
Thème 1 : La Terre, la vie et l’organisation du vivant
Chapitre n°6 : La dynamique Interne de la TERRE
FICHE ESSENTIEL de géologie n ° 2
I] La mobilité horizontale de la lithosphère
A. Le découpage des plaques lithosphériques.
Activité d’introduction : La Terre, un puzzle 3D
Bilan n ° 1 : La lithosphère terrestre est découpée en plaques animées de mouvements. C’est la répartition des séismes et des volcans (témoins des mouvements) qui permettent d’identifier la délimitation de ces plaques.
B/ Les marqueurs des mouvements lithosphériques
Activité 1 : TP Mosaïque sur les différents marqueurs du déplacement lithosphérique
Corpus documentaire n ° 1 :les indices volcaniques de points chauds
Corpus documentaire n ° 2 : les indices sédimentaires et pétrologiques + fichier expansion océanique : ICI!!!
Corpus documentaire n ° 3 : les indices paléomagnétiques
Corpus documentaire n ° 4 : les indices géodésiques
Bilan n ° 2 : Le mouvement des plaques, dans le passé et actuellement, peut-être quantifié par différentes méthodes géologiques : études des anomalies magnétiques, mesures géodésiques, détermination de l’âge des roches par rapport à la dorsale, alignements volcaniques liés aux points chauds. La distinction de l’ensemble des indices géologiques et les mesures actuelles permettent d’identifier des zones de divergence et des zones de convergence aux caractéristiques géologiques différentes (voir tableau synthétique).
CF. Voir Tableau synthétique des caractéristiques géologiques des limites de plaques tectoniques +essentiels géologie 2
II] La dynamique des zones de divergence
VIDEO À quoi ressemblera notre planète dans 250 millions d'années ?
A. De La déchirure continentale à la naissance d’un océan
Activité 2 : Le domaine de l’Afar, un futur océan ?
Vidéo de substitution à la modélisation si besoin
photo modélisation divergence : photo 1, photo 2, photo 3, photo 4
Activité n ° 3 La mer Rouge ou l’Océan rouge ?
Bilan n ° 3 : La naissance d’un océan nécessite plusieurs étapes :
1er stade Rift/cassure ou déchirure continentale
-Des failles normales et des blocs basculés fragmentent le socle,
-la croûte s’amincit et le Moho remonte
2ème stade océan étroit (type mer Rouge) :
-étroite bande de croûte océanique entre les deux bords de l’ancien rift qui vont évoluer chacun en marge continentale passive en s’éloignant progressivement.
3ème stade océanisation (type côte Atlantique) : la marge passive est stabilisée, elle est recouverte de sédiments post rift. La dorsale océanique fonctionne ,et les continents s’éloignent.
Activité 4 : Expliquer les raisons du magmatisme au niveau d’une dorsale
Explication avec le logiciel « presse à enclume » voir page LOGICIEL
Bilan n ° 4 : Le géotherme correspond aux variations de températures en profondeur.
Sous une dorsale, le géotherme est très « incurvé » avec la remontée du manteau, ce qui permet la fusion partielle de la péridotite
Le magma qui en résulte refroidit sur le manteau lithosphérique, formant une croûte océanique.
En profondeur, le magma refroidit lentement et les roches produites ont une structure grenue : ce sont les gabbros.
A l’inverse, le magma qui remonte en surface produit de la lave qui refroidit brutalement et aboutit à la production de roches microlitiques : les basaltes.
Il existe 2 types de dorsales :
- Les dorsales lentes (Atlantique 3 à 6 cm/an)
- Les dorsales rapides (Pacifique, 6 à 10 cm/an voie plus)
VIDEO de synthèse : Objectif réaliser ses propres schémas reproductibles dans un devoir sur les étapes de la fracture continentale jusqu'à l' océanisation.
B. L’évolution de la lithosphère océanique au cours du temps
Activité 5 : Le devenir de la lithosphère océanique
Bilan n ° 5 : En s’écartant de la dorsale On observe une lithosphère océanique bien différente de celle qui s’était formée par accrétion.
-la lithosphère océanique subit un refroidissement par hydrothermalisme, elle change de composition minéralogique et sa densité augmente.
-
-En raison du refroidissement et donc de l’augmentation de la profondeur de l’isotherme 1300°C, on observe un épaississement de la lithosphère
Cet épaississement ce fait à l’avantage du manteau lithosphérique qui devient majoritaire par rapport à la croûte océanique. La densité du manteau lithosphérique étant plus élevée, la densité moyenne de la lithosphère océanique augmente avec le temps.
La lithosphère océanique s’enfonce alors dans l’asthénosphère de densité plus faible
voir essentiels de géologie n °2 & 3
III. La dynamique des zones de convergence
A. Caractéristiques des zones de subduction
Activité n °6 Les caractéristiques d’une zone de subduction
Bilan n ° 6 + schéma Au niveau d’une zone de subduction
- une lithosphère océanique plonge sous une autre lithosphère et disparaît dans l’asthénosphère
- on observe une fosse océanique très profonde avec des foyers sismiques jusqu’à 700 km de prof, le long du plan de Wadati -benioff qui matérialise la plaque plongeante On constate
-un flux thermique très faible au niveau de la fosse (plaque plongeante qui se réchauffe que très lentement et reste intacte jusqu’à une profondeur importante)
- un flux thermique important au niveau de l’arc volcanique
Lorsque la densité de la lithosphère a dépassé celle de l’asthénosphère, la lithosphère finit par s’enfoncer dans l’asthénosphère: c’est la subduction .
-Ce plongement exerce une force de traction sur toute la plaque, il est le principal moteur de déplacement.
- Plus la lithosphère océanique est âgée, plus elle est dense et plus elle plonge en subduction avec une pendage fort
Les plongements de la lithosphère dans les zones de subduction correspondent aux mouvements descendants froids et denses des courants de convection.
Ces mouvements descendants participent à la mise en place de mouvements ascendants chauds et peu denses.
Indépendamment de ces cellules de convection, des remontées de matière chaude du manteau inférieur arrivent au niveau de la croûte formant les points chauds.
VIDEO BILAN sur le METAGABBRO schiste Vert
VIDEO BILAN sur le METAGABBRO schiste Bleu
Activité 8
La recette du magmatisme andésitique des zones de subduction.
Bilan n ° 7 : Dans les zones de subduction on observe :
En surface au niveau de la plaque chevauchante
-un important magmatisme de type explosif, associé à l’émission de laves visqueuses, riche en silice et en gaz.( andésites & rhyolites)
- la formation de roches plutoniques plus en profondeur de type granites.
1.Les minéraux des roches magmatiques en subduction sont hydratés par le métamorphisme hydrothermal.
2. La CO subduite libère son eau lors de son enfouissement lors des transformations liées au métamorphisme de subduction.
3.Cette eau est à l’origine de la fusion partielle de la péridotite sus-jacente, en abaissant sa température de fusion, elle est donc responsable du volcanisme des zones de subduction.
Les magmas produits forment de nouvelles roches qui proviennent de la fusion des péridotites du manteau aboutissant à la création de nouveau matériau continental : C’est l’accrétion continentale.
CF. Schéma bilan d'une zone de subduction
Animation fermeture d’un océan : https://www.youtube.com/watch?v=EtJbf2DuFrA
B. les caractéristiques des zones de collision
Diaporama les marqueurs de la collision
Activité 10 : La collision et la formation de chaînes de montagnes
Protocole modélisation convergence
Vidéo n ° 1 de substitution à la modélisation si besoin
Vidéo n ° 2 de substitution à la modélisation si besoin
Bilan n ° 8: L’affrontement de lithosphères de même densité conduit à un épaississement crustal.
L’épaisseur de la croute résulte d’un raccourcissement et d’un empilement des matériaux lithosphériques. Raccourcissement et empilement sont attestés par un ensemble de structures tectoniques déformant les roches (plis, failles inverses, chevauchement, nappes de charriage).
CF . Schéma de l'histoire d'une chaîne de montagne : de l'ouverture océanique à la collision continentale
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