1B - Le domaine continental et sa dynamique.

**Si vous ne disposez pas d'un viewer Powerpoint, en voici ici un disponible (c'est gratuit).

Retour à l'accueil
des documents
pour comprendre
lien : cliquer sur l'image
Description
Notions du programme illustrées

1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale.

Logiciel permettant de visualiser l'isostasie suivant le modèle d'Airy.

fiche d'aide simplifiée

La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l'asthénosphère.

Les différences d'altitude moyenne entre les continents et les océans s'expliquent par des différences crustales.

Vous trouverez en ligne (site) mais aussi disponible en téléchargement :

  • les notions de base de minéralogie nécessaires à l'analyse de lames minces ;
  • les descriptions détaillées d'une vingtaine de minéraux courants et de nombreuses photos en lumière polarisée et analysée vous attendent.
La croûte continentale, principalement formée de roches voisines du granite, est d'une épaisseur plus grande et d'une densité plus faible que la croûte océanique.
poly de la sortie dans les Ardennes à compléter

L'épaisseur de la croûte résulte d'un épaississement lié à un raccourcissement et un empilement. On en trouve des indices tectoniques (plis, failles, nappes) et des indices pétrographiques (métamorphisme, traces de fusion partielle).

Les résultats conjugués des études tectoniques et minéralogiques permettent de reconstituer un scénario de l'histoire de la chaîne.

Au relief positif qu'est la chaîne de montagnes, répond, en profondeur, une importante racine crustale.

Chercher des marqueurs de compression et d’empilement, notamment à travers les Alpes, sous forme de micro-activités géolocalisées : GéolSIG

Après lecture de l’introduction, choisir dans le menu gauche la collection “Collision”

Grâce aux sismogrammes du logiciel SISMOLOG, calculer la profondeur du Moho dans les Alpes : à RETRAVAILLER !!

Radiochronologie : logiciel pour comprendre la méthode Rb/Sr

Exercice : datation du granite de St Sylvestre par la méthode des isochrones. Cette datation peut être obtenue via un logiciel tableur (Excel) et/ou le logiciel Radiochronologie. + explications concernant la méthode

L'âge de la croûte océanique n'excède pas 200 Ma, alors que la croûte continentale date par endroit de plus de 4 Ga. Cet âge est déterminé par radiochronologie.

La radiochronologie des roches est fondée sur la décroissance radioactive naturelle de certains éléments chimiques présents dans les minéraux qui les constituent.

4 exercices : Datations Rb-Sr des granites du Massif Central.

1-B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes.

poly de la sortie dans les Ardennes à compléter

Les chaînes de montagnes présentent souvent les traces d'un domaine océanique disparu (ophiolites) et d'anciennes marges continentales passives.

La « suture » de matériaux océaniques résulte de l'affrontement de deux lithosphères continentales : collision.

sujets d'ECE (évaluation des capacités expérimentales = TP BAC) sur la convergence lithosphérique et ses effets

épaisseurs de la croute continentale sur Wikipedia

Tandis que l'essentiel de la lithosphère continentale continue de subduire, la partie supérieure de la croûte s'épaissit par empilement de nappes dans la zone de contact entre les deux plaques.

réviser la subduction : utiliser TECTOGLOB et valider un modèle (schéma à choisir)
Page WEB métagabbros

Deux roches sont ici présentées :

  • une éclogite (métamorphisme HP - BT) ou métagabbro à grenat et jadéite
  • un métagabbro à glaucophane (facies schiste bleu : MP - BT).

On peut observer le "caillou" (échantillon poli), la lame mince en LP, LPA... et obtenir des précisions sur les différents minéraux.

Les matériaux océaniques et continentaux montrent les traces d'une transformation minéralogique à grande profondeur au cours de la subduction.

 

 

 

 

La différence de densité entre l'asthénosphère et la lithosphère océanique âgée est la principale cause de la subduction.

Alain Ramirez

Pour comprendre un des moteurs de la subduction.

Des exercices et des activités pratiques sont également proposés et favorisent un travail autonome de l'élève.

La présentation est en téléchargement sous tableur Excel Microsoft (attention pour les utilisateurs d'open office !)

En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit et s'épaissit.

L'augmentation de sa densité au-delà d'un seuil d'équilibre explique son plongement dans l'asthénosphère.

En surface, son âge n'excède pas 200 Ma.

Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux.

Film sur you tube d'une éruption du Merapi (Indonésie - Java)

Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et leurs éruptions sont fréquemment explosives.

Comment expliquer que des dynamismes éruptifs différents soient associés à la mise en place de roches volcaniques différentes ?

Site de l'ENS de Lyon pour l'enseignement secondaire (Planète Terre)

auteurs: Pierre Perez, Jean Yves Guchereau , Peyo Etchemendy

Logiciel "Subduction et magmatisme"

Le module "Roches et marges actives" sera particulièrement utile, avec :

La répartition des isothermes, ainsi que le lieu de formation des magmas dans une zone de subduction, les roches caractéristiques des marges actives, les minéraux des roches métamorphiques, leurs observations au microscope polarisant....

L'observation de lames minces au microscope en LPNA et LPA et les transformations minéralogiques au cours d'une subduction, diagramme solidus des péridotites, diagramme Pression-Température...

Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches à structure grenue de type granitoïde.

Un magma, d'origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériau continental.

Les zones de subduction montrent une très forte activité magmatique, souvent associée à des éruptions volcaniques violentes. (Montagne Pelée, Krakatau, Mont St Helen's, Pinatubo,)

mod. 1 : Origine des magmas andésitiques
mod. 2 : Les produits du magmatisme andésitique

Utiliser les fonctions du logiciel MinUSc pour comparer la composition chimique des minéraux trouvés dans les gabbros et les métagabbros, à la recherche de la présence d'eau.

Note : l'hydratation d'un minéral se traduit par la présence d'un ion hydroxyde (OH - ) dans la structure.

La déshydratation des matériaux de la croûte océanique subduite libère de l'eau qu'elle a emmagasinée au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle des péridotites du manteau sus-jacent.
Thème 1-B-4 La disparition des reliefs.

TP disparition des reliefs via GOOGLE EARTH :

une coupe du Massif central aux Alpes : 2 reliefs différents à expliquer

Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes.

Dans les chaînes de montagnes anciennes, on observe à l'affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur. Les parties superficielles des reliefs tendent à disparaître.

poly de la sortie dans les Ardennes à compléter
Université du Canada - Nombreux menus dont, ici, géodynamique externe.
Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs.
Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent (sédimentation).

L'extension tardi-orogénique dans l'arc alpin : en chercher 4 PREUVES

Des études relativement récentes ont porté sur la dynamique actuelle et récente des Alpes occidentales internes. L'approche a été pluridisciplinaire, mettant en jeu des outils et des arguments variés :

Des arguments déduits des analyses structurales
Des arguments déduits des études sismotectoniques
Des arguments déduits de mesures géodésiques
Les structures profondes

Des phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs.

FAILLES

Toulouse

Les déplacements relatifs des compartiments le long d'une faille normale et d'une faille inverse avec mise en évidence du mouvement d'extension et du mouvement de compression selon le cas.
Une reconstitution de la structure d'origine après failles normales (conjuguées) et mouvement d'extension est fournie en exemple.

Anim-failles

Académie de Nice

Animation très simple montrant, sous forme de 3 blocs diagrammes schématiques, causes (extension, compression...) et conséquences (augmentation, diminution de surface...) d'une cassure de terrains.

L'ensemble de ces phénomènes débute dès la naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la croûte continentale.

Ardenne **

Christine Moreels

Diaporama réalisé au cours d'une sortie d'une journée dans les Ardennes françaises, de Charleville à Givet.
Diapositives commentées en fonction des arrêts et principes de datation relative mis en évidence (sera revu prochainement pour "coller" au nouveau programme)

les notions découvertes au cours de la journée sont en violet ci-dessus.
 

documents de l'ancien programme, un complément pour les curieux !

Archives sédimentaires

B Benard

Un petit logiciel qui en 5 pages d'exercices permet de comprendre comment l'observation de roches permet de reconstituer l'histoire géologique d'une région :

- page 1 : retrouver le milieu de sédimentation de 3 roches (indices actuels) ;
- page 2 : cours à compléter (I) ;
- page 3 : reconstituer l'histoire d'une région à partir de la photo d'un paysage et les photos des 3 roches superposées ;
- page 4 : faire glisser les images de reconstitutions des paysages passés ;
- page 5 : bilan (II du cours) à compléter.

plus au programme

 

Datation exo

Nicole CAUSEUR

Exercice 1 : retrouver les 4 étapes de la formation d'un affleurement puis animation bilan.