Géologie TS Bilan

Programme officiel 2015

Schéma bilan TS - Thème 1B

Cristallisation en profondeur, refroidissement lent. Roche magmatique plutonique à texture grenue (ex: granite, diorite) Granite

Cristallisation en profondeur, refroidissement lent. Roche magmatique plutonique à texture grenue (ex: granite, diorite) Granite

Croûte continentale: - Roches: type granitoïde (granite , gneiss) - Altitude élevée - Epaisseur moy: 30 km pouvant atteindre 70 km sous montagne - Densité faible 2.7 - Age : jusqu'à 4Ga

Manteau lithosphérique: - Roches : péridotite Limité de la croute par le Moho Limité de l'asthénosphère par l'isotherme 1300°C

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

Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et leurs éruptions sont fréquemment explosives. 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. 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 chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes. On y observe à l'affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés et/ou formés en profondeur. Les parties superficielles des reliefs tendent à disparaître. 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). Des phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs. L'ensemble de ces phénomènes débute dès la naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la croûte continentale.

Croute océanique: - Roches: basalte, gabbro - Altitude faible - Epaisseur réduite: 7 km - Densité élevée 3 - Age : jusqu'à 200Ma

Manteau asthénosphérique: - Roches: Péridotite Plus ductile que la lithosphère. Niveau du réajustement isostatique

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). 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. 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. 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.

Indices tectoniques de la collision à l'origine de l'épaississement et du raccourcissement de la cc - Plis - Failles inverses - Chevauchement

La pression augmente de nouvelles réactions ont lieu qui libère de l'eau. Nous sommes dans le faciès des schistes bleu. ex: Métagabbro à glaucophane.

Epaississement de la LO et Métamorphisme des roches ex: la température diminue en s'éloignant de la dorsale, des réactions transforme certains minéraux par adjonction d'eau. Le gabbro devient un Métagabbro à amphibole (hornblende). Une auréole se forme autour du pyroxène qui réagit avec l'eau pour devenir de la hornblende

Libération d'eau grâce aux réactions métamorphiques. La présence d'eau abaisse le point de fusion des roches en présence comme la péridotite et en partie le basalte.

Transport des sédiments par l'eau : ou par le vent, la glace.

Racine crustale. Formé par l'épaississement et la raccourcissement de la cc à la suite de force de convergence liées à la collision continentale. Elle se modifié au cours du temps par réajustement isostatique.

Métamorphisme de collision Les roches enfouies en profondeur subissent une métamorphisme important. Des foliations se forme, la structure des minéraux est modifiée donnant des gneiss ou des schistes. Des nouveaux minéraux peuvent se former comme la coésite. Gneiss Micashiste Dans certaines conditions, les roches entre en fusion partielle et recristallise on obtient alors des migmatites

Ophiolites Les ophiolites sont un ensemble de roches appartenant à une portion de lithosphère océanique, charriée sur un continent lors d'un phénomène de convergence de deux plaques lithosphériques (par obduction).

Sédimentation et diagénèse: Les minéraux meubles se dépose au fur et à mesure, suivant les conditions des réactions peuvent avoir lieu qui entraînent une "reconsolidation" des minéraux formant ainsi une nouvelle roche sédimentaire. ex le granite altéré libère des ions solubles mais aussi des grains de quartz très résistant à l'érosion, ils sont transportés et parfois se consolides donnant une roche nommée Grès. Recyclage des roches

Dorsale: Zone d'accrétion. Formation de le croûte océanique.

Marge passive

Altitude élevée 300m en moyenne mais jusqu'à 8000 m dans certaines montagnes. A comparer à la co alt -4800m en moyenne

Racine crustale Profondeur de la croute supérieur à la moyenne (+ de 30km) entrainant du métamorphisme des roches présentes.

Fusion partielle de la péridotite hydratée du manteau lithosphérique. Le magma remonte le long des fissures pour cristalliser en profondeur donnant du granite ou des diorites et en surface donnant des rhyolites ou des andésites.

Disparition du relief. Erosion: altération, transport et sédimentation.

Cristallisation rapide, refroidissement rapide. Roche magmatique volcanique (ex: andésite, rhyolite) Andésite Rhyolite

La pression augmente encore de nouvelles réactions ont lieu qui libère de l'eau. Nous sommes dans le faciès des éclogites ex: Métagabbro à grenat

Cristallisation en profondeur, refroidissement lent. Roche magmatique plutonique à texture grenue (ex: granite, diorite) Granite Diorite

Volcanisme explosif de subduction.

Le métamorphisme se poursuit, la température diminue et la pression augmente. On atteint le faciès des schistes vert. ex: Métagabbro à actinote et chlorite

Altération et transport des matériaux soumis à l'érosion altération et transport des roches des montagnes retirent de la masse qui est lentement compensée par une remontée de la racine crustale... petit à petit des roches profondes se retrouvent en surface

Réaction métamorphique qui libère de l'eau. L'eau est "libérée" dans les minéraux

Réaction métamorphique qui libère de l'eau. L'eau est "libérée" dans les minéraux

réaction métamorphique qui nécessite de l'eau. L'eau est "piégée" dans les minéraux

Réaction métamorphique qui nécessite de l'eau. L'eau est "piégée" dans les minéraux