Etude des caractéristiques de la lithosphère continentale

Thème 1B : Le domaine continental et sa dynamique CHAPITRE 1 - Etude des caractéristiques de la lithosphère continentale BILAN À SAVOIR 1-La lithosphère continentale se distingue de la lithosphère océanique La croûte de la lithosphère continentale est essentiellement constituée de granites de gneiss (roches métamorphiques) et de quelques roches sédimentaires. Cette différence de composition explique des densités différentes : La croûte continentale est moins dense que la croûte océanique. Son épaisseur moyenne est d'une trentaine de km, contre 7 km pour la croûte océanique. Ces différences de composition crustale et de densité expliquent (dans le cadre du modèle de l'isostasie*), les différences d'altitude moyenne entre le domaine continental et le domaine océanique. Les roches magmatiques de la croûte peuvent être datées par radiochronologie*. Par exemple les roches de la croûte continentale contiennent des éléments chimiques instables comme 87Rb qui se désintègre en 87Sr au cours du temps. Les quantités de 87Rb et de 87Sr sont donc liées et varient avec le temps, leur mesure permet de calculer l'âge de la roche. L'âge des roches de la croûte continentale peut aller de l'actuel à plus de 4 Ga* alors que celui des roches de la croûte océanique n'excède pas 200 Ma*. 2-La lithosphère est en équilibre sur l'asthénosphère Le modèle explicatif de l'isostasie propose que la lithosphère rigide repose en équilibre sur l'asthénosphère plus dense et plus déformable. Des modifications de cet équilibre sont à l'origine de mouvements verticaux à l'échelle de la lithosphère. 3-La lithosphère est épaissie au niveau des chaînes de montagnes Les plis, les failles inverses et les nappes de charriages observés dans les chaînes de montagnes résultent d'un raccourcissement et d'un empilement d'écailles lithosphériques qui expliquent l'épaisseur de la croûte. Ce sont des indices tectoniques* (ou structuraux) de l'histoire de d'une chaîne de montagnes. Certaines roches des chaînes de montagnes présentent des traces de fusion partielle, ou contiennent des minéraux caractéristiques de conditions de pression et de température élevées (dans les roches métamorphiques). Ces roches témoignent d'un enfouissement en profondeur et donc d'un empilement de couches géologiques. Les indices pétrographiques* ainsi que les indices tectoniques démontrent donc un raccourcissement et un empilement de terrains qui entraînent l'épaississement crustal à l'origine des reliefs positifs que sont les chaînes de montagnes. La croûte continentale est d'autant plus épaisse que le relief est élevé. Dans les chaînes de montagnes, son épaisseur peut atteindre 70 kms. L'épaississement est surtout lié à la présence d'une racine crustale* en profondeur qui compense la surcharge liée au relief (= réajustement isostatique). Thème 1B : Le domaine continental et sa dynamique Modifié d'après manuel SVT TS Belin 2012 Thème 1B : Le Thème 1B : Le domaine continental et sa dynamique CHAPITRE 1 - Etude des caractéristiques de la lithosphère continentale LEXIQUE SCIENTIFIQUE à connaître Ga : Milliard d'années Ma : Million d'années Isostasie = État d'équilibre de la lithosphère rigide sur l'asthénosphère plus déformable. Racine crustale = Épaississement de la croûte continentale en profondeur à l'aplomb des chaînes de montagnes. Indices tectoniques (ou structuraux) = Informations issues de l'étude de l'ensemble des déformations (plis, failles, nappes de charriage, chevauchement) ayant affecté des couches géologiques postérieurement à leur formation. Ces informations sont utilisées pour déterminer les processus à l'origine de ces déformations. Indices pétrographiques = Informations issues de l'étude de la structure et/ou de la minéralogie d'une roche qui renseignent sur l'histoire de cette roche (formation, conditions P et T). Cela permet également de comprendre l'histoire de l'ensemble géologique auquel elle appartient. Radiochronologie = Méthode de datation des roches fondée sur la décroissance radioactive naturelle de certains éléments chimiques dans les minéraux. Notions clés du chapitre : Comparaison croûte océanique et croûte continentale - Racine crustale - Isostasie - Indices d'épaississement crustal dans les chaînes de montagnes - Radiochronologie. Les compétences à maîtriser sur le chapitre 1 S (Savoir) Je suis capable de définir et expliquer les notions suivantes (définition et principe): Racine crustale - Isostasie - Radiochronologie. Je suis capable de présenter et d'expliquer les différences entre la croûte océanique et la croûte continentale (compositions et caractéristiques physiques : densité, épaisseur, âge). I (S'Informer) Je suis capable de lire un graphique présentant des droites isochrones de pentes différentes et de déduire quelle roche est la plus âgée ou la plus jeune. Je suis capable d'exploiter un ensemble de documents pour répondre à une question de synthèse. Ra (Raisonner) Je suis capable d'expliquer un mécanisme géologique à partir d'indices (ex : rebond isostatique pot-glaciaire). Je suis capable de faire des calculs simples (sans la calculatrice) pour retrouver des informations sur l'âge d'une roche ou l'épaisseur de la croûte continentale dans un exercice sur l'isostasie. Ré (Réaliser) Je suis capable de réaliser des modèles analogiques sur l'isostasie. Je suis capable de construire une isochrone à l'aide d'un tableur. C (Communiquer) Je suis capable d'expliquer l'isostasie par des schémas explicatifs. Je suis capable de schématiser les informations d'une photo, d'un modèle ou d'un échantillon de roche. V (Valider ou invalider) Je suis capable de valider des résultats et une hypothèse sur le soulèvement de certaines zones continentales (rééquilibrage isostatique).