Fiche de révision : Dynamique de la lithosphère

📋 Plan du Cours

1. Mobilité et limites des plaques
2. Marqueurs des déplacements des plaques
3. Divergence et formation du magma
4. Dorsales et nouvelle lithosphère océanique
5. Vieillissement de la lithosphère océanique
6. Hydratation et métamorphisme hydrothermal

📖 1. Mobilité et limites des plaques

★ À maîtriser

• Les plaques lithosphériques sont mobiles sur l’asthénosphère.

Compléments

• Les limites des plaques sont repérées par la présence de volcans et de séismes.

• Le cours distingue six grandes plaques.

📖 2. Marqueurs des déplacements des plaques

★ À maîtriser

• Le GPS mesure précisément les stations et permet de connaître la direction et la vitesse des déplacements actuels des plaques, à l’échelle de l’année.

• Les anomalies magnétiques du plancher océanique sont symétriques par rapport à l’axe de la dorsale médio-atlantique et montrent que le plancher s’écarte de la dorsale.

• Les points chauds sont considérés comme fixes dans le manteau profond et leurs chaînes volcaniques alignées permettent de reconstituer la direction et la vitesse des déplacements passés sur des millions d’années.

Compléments

• Les minéraux magnétiques des roches enregistrent le champ magnétique terrestre, ce qui permet d’étudier l’écartement du plancher océanique sur des temps géologiques.

• Lorsqu’une lithosphère se déplace au-dessus d’un point chaud fixe, un nouveau volcan se forme, tandis que les volcans précédents deviennent inactifs.

• Les foraminifères sont des microfossiles présents dans des roches sédimentaires comme les calcaires, et les fossiles stratigraphiques permettent de dater une période de l’histoire.

• L’âge et l’épaisseur des sédiments océaniques indiquent que le plancher océanique devient plus ancien en s’éloignant de la dorsale.

• Le GPS renseigne sur le mouvement actuel, tandis que le paléomagnétisme, les points chauds et les sédiments renseignent sur les mouvements passés, chaque marqueur ayant ses limites et son échelle de temps.

💡 Astuce mémo

GPS pour le présent, marqueurs géologiques pour le passé.

📖 3. Divergence et formation du magma

🔑 Notions clés & Définitions

• Solidus : La courbe correspondant au début de la fusion d’une roche ; la fusion commence lorsque le géotherme rencontre cette courbe.

★ À maîtriser

• À une dorsale, l’écartement permet la remontée de péridotites mantelliques ; la diminution de pression provoque leur fusion partielle par décompression adiabatique, sans refroidissement lors de la remontée.

Compléments

• Une roche peut être amenée à fondre par une augmentation de température, une diminution de pression ou un apport d’eau.

📌 La fusion partielle produit une fraction liquide de magma et une péridotite résiduelle solide, tandis que la fusion totale fait fondre entièrement la roche.

💡 Astuce mémo

Remontée des péridotites → baisse de pression → fusion partielle.

📖 4. Dorsales et nouvelle lithosphère océanique

★ À maîtriser

• La divergence de part et d’autre des dorsales permet la mise en place d’une nouvelle lithosphère, grâce à l’apport de magma mantellique qui forme une nouvelle croûte océanique.

📌 Les dorsales lentes ont une activité magmatique plus réduite et peuvent laisser affleurer le manteau, tandis que les dorsales rapides ont une chambre magmatique plus grande et un fonctionnement continu.

Compléments

• Aux dorsales lentes, la chambre magmatique est petite, discontinue et associée à un faible taux de fusion ; le plancher peut contenir des basaltes, des gabbros et des péridotites.

• Aux dorsales rapides, la chambre magmatique est grande et fonctionne en continu ; le plancher comporte du basalte et du gabbro avec peu de péridotite.

• Un refroidissement rapide du magma produit des roches volcaniques à microlites, tandis qu’un refroidissement lent produit des roches plutoniques entièrement cristallisées à minéraux de plus grande taille.

📖 5. Vieillissement de la lithosphère océanique

★ À maîtriser

• En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique refroidit, s’épaissit et augmente progressivement en densité, puis s’enfonce dans l’asthénosphère : cet enfoncement est appelé subsidence.

Compléments

• La température de la lithosphère océanique diminue au fur et à mesure de son éloignement de la dorsale.

• Le gabbro a une densité de 2,85 et une hydratation de 0 %, tandis que la péridotite a une densité de 3,25 et une hydratation de 0 %.

• Le métagabbro à hornblende a une densité de 3,0 et un taux d’hydratation de 3,96 %.

• Le métagabbro à chlorite a une densité de 3,1 et un taux d’hydratation de 25 %.

💡 Astuce mémo

En s’éloignant, elle refroidit → s’épaissit → s’enfonce.

📖 6. Hydratation et métamorphisme hydrothermal

🔑 Notions clés & Définitions

• Métamorphisme hydrothermal : La transformation des roches de la lithosphère océanique par ajout d’eau.

📝 Points essentiels

• La croûte océanique et les niveaux superficiels du manteau sont parcourus par une circulation d’eau qui hydrate la lithosphère océanique.

• Les conditions de pression et de température définissent des associations minéralogiques stables qui caractérisent un faciès métamorphique.

• Le métagabbro à hornblende contient du plagioclase, du pyroxène et de la hornblende, tandis que le métagabbro à chlorite contient du plagioclase, du pyroxène, de la chlorite et de l’actinote.

📊 Tableaux de synthèse

Marqueurs des déplacements des plaques