QCM : Dorsales et convergence lithosphérique (37 questions)

Explication

La surface terrestre comprend 14 plaques principales et environ 40 microplaques, qui sont peu déformables mais mobiles entre elles. La réponse qui inverse les nombres confond les deux catégories, celle qui les dit fortement déformables modifie leur comportement, et celle qui les dit immobiles nie leur mobilité.

Explication

Le suivi continu de la longitude, de la latitude et de l’altitude permet de calculer la vitesse absolue par rapport au repère terrestre. La vitesse relative décrit le mouvement entre plaques, tandis que la variation d’altitude seule et la comparaison avec une plaque voisine ne correspondent pas à ce repère.

Explication

Le déplacement mesuré par rapport au repère des méridiens et parallèles est absolu, tandis que le mouvement comparé à une autre plaque est relatif. L’inversion des deux termes confond leurs repères; divergence et coulissage désignent des types de mouvement aux frontières, non ces deux façons de définir le déplacement.

Explication

La divergence correspond à l’éloignement de deux plaques, notamment au niveau des dorsales. La convergence est un rapprochement, le coulissage un glissement horizontal l’un contre l’autre, et la subduction est un contexte de convergence.

Explication

Lors d’une inversion, les pôles magnétiques Nord et Sud sont inversés par rapport à la situation actuelle. Un affaiblissement ou un changement d’intensité n’établit pas une inversion de polarité, et les pôles géographiques ne sont pas ceux concernés.

Explication

Les anomalies forment un profil en peau de zèbre : les bandes ont une largeur variable et sont grossièrement parallèles et symétriques par rapport à l’axe de la dorsale. L’asymétrie, la disposition aléatoire ou la forme concentrique ne décrivent pas ce profil.

Explication

La comparaison du profil magnétique avec le calendrier des inversions date indirectement les basaltes, dont l’âge augmente avec l’éloignement de l’axe des deux côtés. Dire qu’il diminue inverse la tendance; un âge uniforme la nie, et la distance seule ne remplace pas la comparaison magnétique.

Explication

Le point chaud sert de repère fixe; l’âge des volcans et les distances qui les séparent permettent d’établir la direction et la vitesse du déplacement de la plaque. Attribuer le mouvement au point chaud inverse le rôle du repère, et l’alignement permet aussi d’estimer une vitesse, contrairement à l’option qui l’exclut.

Explication

À une dorsale, l’asthénosphère remonte et du magma contribue à former la croûte océanique, ce qui élève le flux thermique. La plaque froide plongeante caractérise une fosse de subduction, tandis que les deux autres réponses ne rendent pas compte de l’anomalie positive.

Explication

La plaque océanique froide qui plonge explique le flux inférieur à la moyenne sous la fosse, alors que le magma présent dans la croûte élève le flux au niveau de l’arc. Les autres interprétations attribuent à tort le magma ou la plaque froide aux anomalies opposées.

Explication

En zone de subduction, les foyers sismiques s’approfondissent de la fosse vers l’arc et peuvent atteindre 700 km. La limite d’environ 50 km concerne les séismes superficiels, tandis que les deux autres propositions inversent ou réduisent à tort l’évolution observée.

Explication

Aux dorsales, le gabbro plutonique à texture grenue se forme en profondeur et le basalte volcanique à texture microlitique en surface; ces roches sombres contiennent 45 à 52 % de SiO2. Les autres réponses inversent les textures ou les profondeurs, ou attribuent à ces roches la teneur plus élevée des roches de subduction.

Explication

La remontée convective entraîne la décompression des péridotites, tandis que les échanges thermiques avec l’environnement sont faibles et leur température baisse peu. Les autres réponses ajoutent un refroidissement marqué, un réchauffement par échanges importants ou une hausse de pression incompatible avec la remontée.

Explication

Le géotherme typique d’une dorsale recoupe le solidus des péridotites entre environ 100 et 20 km de profondeur, ce qui permet leur fusion partielle. Les autres intervalles déplacent cette intersection ou confondent le solidus, début de fusion, avec la fin de fusion.

Explication

La fusion sous une dorsale ne concerne pas plus de 20 % de la péridotite; le Si et le Ca passent plus facilement dans le liquide que le fer et le magnésium. Les autres réponses inversent cette répartition ou dépassent la proportion maximale de fusion, voire transforment à tort la fusion partielle en fusion totale.

Explication

Le gabbro est une roche plutonique grenue formée en profondeur, où prédominent le pyroxène et le plagioclase. Le basalte est volcanique et microlitique, la péridotite est une roche du manteau et la hornblende est un minéral.

Explication

Le basalte cristallise rapidement dans les filons ou en laves en coussins au contact de l’eau de mer et possède une texture microlitique. Le gabbro cristallise lentement en profondeur, la péridotite est une roche du manteau et la hornblende est un minéral.

Explication

Une dorsale rapide se situe à une frontière où la divergence atteint au moins 9 cm/an; à 8 cm/an, ce critère n’est pas rempli. Le seuil de 8 cm/an l’abaisse, l’épaisseur de la croûte n’en fixe pas la valeur et la présence d’un rift ne définit pas ce seuil.

Explication

À la dorsale Atlantique, le bombement est étroit et les failles normales ainsi que les failles de détachement forment le rift et mettent des péridotites à l’affleurement. Le bombement large et l’accrétion abondante caractérisent plutôt les dorsales rapides; les laves en coussins ne sont pas la cause du rift.

Explication

L’eau infiltrée par les failles se réchauffe au contact des roches profondes et ressort par des cheminées hydrothermales appelées fumeurs noirs. La faille est le passage d’infiltration, la hornblende est un minéral et la lave en coussin est une roche volcanique.

Explication

L’hydrothermalisme associe le chargement de l’eau en éléments métalliques à la pénétration de molécules d’eau dans les cristaux, ce qui transforme chimiquement et minéralogiquement les roches. Le simple refroidissement ne rend pas compte des échanges observés, et ces transformations ne supposent pas une fusion ni une cristallisation du magma.

Explication

Sous 700 °C, le pyroxène et le plagioclase réagissent entre eux et avec l’eau pour former de la hornblende. La chlorite apparaît lors de transformations ultérieures sous 500 °C, le pyroxène est un minéral initial et le gabbro est une roche.

Explication

Le métamorphisme transforme les minéraux à l’état solide sous l’effet de l’hydratation et de changements de pression et de température. La fusion partielle produit du magma; l’hydrothermalisme désigne la circulation d’eau et les échanges associés, tandis que la cristallisation forme des minéraux à partir du magma.

Explication

Sous 1 300 °C, la péridotite du manteau superficiel devient rigide et constitue le manteau lithosphérique. La fusion confond refroidissement et échauffement, la croûte ductile déplace le changement vers la mauvaise couche, et la croûte océanique confond manteau et croûte.

Explication

Le refroidissement, d’abord par hydrothermalisme puis par conduction, fait descendre l’isotherme de 1 300 °C et épaissit le manteau lithosphérique. Une remontée inverse l’effet thermique, tandis que l’épaississement de la croûte confond les couches concernées.

Explication

À 100 Ma, le manteau lithosphérique dépasse 100 km d’épaisseur. Le seuil de plus de 40 km correspond au repère de 25 Ma, et une épaisseur exactement égale à 100 km ne respecte pas le seuil « dépasse 100 km ».

Explication

Le vieillissement augmente la densité de la lithosphère à la fois parce que les roches métamorphiques sont plus denses que les roches initiales et parce que le manteau lithosphérique s’épaissit. La diminution néglige ces contributions ou inverse le lien entre épaississement et densité.

Explication

Une zone de subduction est une frontière convergente où une plaque océanique plonge sous une plaque chevauchante, océanique ou continentale. La plaque qui plonge est la plaque subduite; la dorsale relève de la divergence, et la collision continentale ne décrit pas cette configuration.

Explication

L’alignement incliné des foyers sismiques pouvant atteindre 700 km de profondeur est le plan de Wadati-Benioff. La fosse est un relief, la cordillère un alignement volcanique, et les isothermes indiquent une structure thermique plutôt qu’un plan de foyers sismiques.

Explication

La richesse en silice rend le magma visqueux, ralentit sa remontée et empêche son dégazage progressif, ce qui favorise les éruptions explosives souvent accompagnées de nuées ardentes. Une éruption effusive ne correspond pas à cette combinaison, et un magma pauvre en silice n’explique pas la forte viscosité décrite.

Explication

La déshydratation métamorphique de la croûte océanique subduite libère de l’eau, qui hydrate les péridotites du coin de manteau sous la plaque chevauchante et rend possible leur fusion partielle. L’eau ne bloque pas cette fusion, et le processus décrit ne correspond ni à une fusion directe de la croûte subduite ni à une fusion complète de la croûte chevauchante.

Explication

Après environ 15 à 20 Ma, la lithosphère océanique peut devenir plus dense que l’asthénosphère, mais ce déséquilibre ne déclenche pas immédiatement sa plongée. La « plongée immédiate » confond densité suffisante et déclenchement effectif; la lithosphère « moins dense » inverse la relation; l’impossibilité de subduction contredit le rôle de cette densification.

Explication

Des accidents tectoniques associés aux mouvements des plaques sont nécessaires pour déclencher la subduction d’une lithosphère océanique âgée. La densité seule ne suffit pas; l’âge et la densité du manteau ne remplacent pas le déclencheur tectonique; le métamorphisme seul n’est pas présenté comme ce déclencheur.

Explication

L’augmentation de densité constitue le principal moteur de la subduction : la partie plongeante tracte la lithosphère océanique de surface jusqu’à la dorsale. La « poussée de la dorsale » et les mouvements ascendants ne sont pas le mécanisme décrit ici; la déshydratation concerne les transformations de la croûte, pas cette traction.

Explication

Quand la subduction ferme l’océan, la lithosphère continentale, moins dense, ne peut poursuivre la subduction dans les mêmes conditions; la convergence mène alors à la collision. L’assimilation au comportement de la lithosphère océanique et l’augmentation de densité sont erronées; l’arrêt avant la rencontre contredit le processus décrit.

Explication

Lors d’une collision continentale, le raccourcissement est compensé par un épaississement de la croûte. L’amincissement et l’étirement vont à l’inverse de cette compensation; les failles inverses sont un type de déformation, pas le bilan crustal demandé.

Explication

Sous les plus hautes chaînes de montagnes, la croûte continentale peut dépasser 100 km d’épaisseur et former une racine crustale. Les valeurs inférieures ne correspondent pas à cette épaisseur maximale décrite; la réponse concerne la croûte continentale, pas la lithosphère océanique ni le manteau.