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Continents montagneux

dimanche 21 août 2016 par Joëlle Mirabaud

Chapitre 5 de Terminale S

I : Lithosphère continentale
A : Son équilibre sur l’asthénosphère
p144 à 147 :
La lithosphère solide est en équilibre sur l’asthénosphère ductile, cet état d’équilibre s’appelle isostasie. L’altitude de la lithosphère varie avec :
- l’accumulation ou la disparition de masse en surface (calotte glaciaire, sédiments).
- la différence de densité crustale entre les continents (d=2,8 pour granite, gneiss) et les océans (d=2,9 pour basalte, gabbro), ce qui entraîne une différence d’épaisseur (30km / 7km) et une altitude bimodale (+870m / -3730m).

B : Son âge et son épaisseur
p148 à 151 :
Son âge est déterminé par radiochronologie ou datation absolue. Au moment de la fermeture du système, les éléments pères d’un couple de radio-isotopes évoluent en élément fils à une vitesse connue (lecture graphique de l’âge / %). L’âge de la croûte océanique n’excède pas 200Ma, alors que la croûte continentale date par endroit de plus de 4Ga.
Son épaisseur est déterminée par les ondes sismiques qui signalent la discontinuité croûte / manteau (Moho). A la chaîne de montagnes, correspond, en profondeur, une importante racine crustale, moins dense, qui rétablie l’isostasie.

C : Témoins d’un épaississement crustal
p152 à 155 :
L’épaisseur de la croûte résulte d’un épaississement lié à un raccourcissement et un empilement. La convergence est révélée par des indices tectoniques (plis, failles inverses, nappes de charriage) et des indices pétrographiques (métamorphisme avec feuilletage par compression en surface, puis litage avec traces de fusion partielle par enfouissement avec haute pression et basse température = HP+BT). A plus grande profondeur, se forment les roches migmatites contenant le minéral coésite (quartz métamorphisé à HP+BT).
Les associations de minéraux sont stables à température et pression constantes. Le diagramme pression / température indique les domaines de stabilité des minéraux.

II : Convergence lithosphérique
A : Obduction de croûte océanique
p164, 165 :
Les chaînes de montagnes présentent les traces d’un domaine océanique disparu, roches nommées ophiolites. On peut les observer en haut du Mont Chenaillet. Ce sont de la serpentinite (= péridotite hydratée), du gabbro, du basalte ainsi que des roches sédimentaire marine (radiolaires et calcaires à calpionnelles). Elles se présentent à la suture des 2 lithosphères continentales en collision par un mouvement de convergence.
p166, 167 : Les 2 anciennes marges continentales passives se trouvent recollées. Elles s’identifient par la présence de blocs basculés séparés par des failles normales, plus ou moins couvertes de roches sédimentaires marines de faible profondeur : dolomie riche en fossiles de coraux, oursins...

B : Les déformations des roches et de la croûte
p168, 169 :
Les matériaux océaniques montrent les traces d’une transformation minéralogique à grande profondeur au cours de la subduction par métamorphisme basse température et haute pression. La pression chasse l’eau. Le métagabbro de surface est vert (plagioclase + chlorite + actinote), en profondeur il devient bleu (plagioclase + glaucophane) puis le métagabbro devient éclogite (grenat + jadéite) complètement déshydraté si la pression dépasse 1GPa.
Les roches sédimentaires (chlorite + mica) donnent par compression un schiste (carpopholite + quartz).
Les minéraux reliques indiquent que la roche qui les contient est passé par le domaine correspondant.
p170, 171 : Les résultats conjugués des études tectoniques et minéralogiques permettent de reconstituer un scénario de la formation de la chaîne de montagnes. Un ancien océan s’est refermé, la divergence ayant cessépour laisser place à une convergence. Tandis que l’essentiel de la lithosphère océanique finit de subduire, elle entraîne une partie de la lithosphère continentale qui forme une racine crustale oblique, révélée par tomographie sismique. La partie supérieure des 2 croûtes continentales s’épaissit par empilement de strates par plis et faille inverses, ainsi que par accumulation de nappes de charriage dans la zone de suture des deux plaques.


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