Fiche de révision : Dynamique de la lithosphère

📋 Plan du Cours

1. Plaques et structure de la lithosphère
2. Convergence et subduction océanique
3. Divergence et dorsales océaniques
4. Formation de la croûte océanique
5. Vieillissement de la lithosphère océanique
6. Métamorphisme et magmatisme de subduction

📖 1. Plaques et structure de la lithosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithosphère : Constituée de la croûte continentale ou océanique et du manteau supérieur.

★ À maîtriser

• Les plaques sont de vastes zones où l’activité sismique et volcanique est faible, tandis que leurs frontières étroites sont très actives.

📌 La lithosphère est rigide et cassante, alors que l’asthénosphère sous-jacente est ductile.

Compléments

• Des courants de convection présents dans l’asthénosphère ductile libèrent de l’énergie.

📖 2. Convergence et subduction océanique

★ À maîtriser

📌 Les deux limites de convergence sont les zones de subduction, associées aux fosses océaniques, et les zones de collision, associées à la formation de chaînes de montagnes.

• Dans une zone de subduction, la lithosphère océanique s’enfonce dans l’asthénosphère et disparaît.

• Les foyers sismiques s’alignent le long de la plaque plongeante jusqu’à 700 km de profondeur, et leur magnitude peut être élevée.

Compléments

📌 Le flux géothermique est faible au niveau de la plaque plongeante et fort au niveau de l’arc volcanique.

💡 Astuce mémo

La subduction engloutit une plaque océanique ; la collision forme des chaînes de montagnes.

📖 3. Divergence et dorsales océaniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Dorsale : Une dorsale est une zone de divergence où deux plaques s’éloignent et où se crée de la lithosphère océanique.

★ À maîtriser

• Le magmatisme associé aux dorsales entraîne un flux géothermique important.

Compléments

• La sismicité est superficielle et faible au niveau des dorsales.

📖 4. Formation de la croûte océanique

★ À maîtriser

• Sous une dorsale, les péridotites de l’asthénosphère remontent et subissent une décompression qui abaisse leur température de fusion et permet leur fusion partielle.

• La fusion partielle des péridotites produit un magma à l’origine des basaltes et des gabbros de la croûte océanique.

📌 Un magma refroidi lentement en profondeur forme un gabbro entièrement cristallisé, tandis qu’un magma refroidi très rapidement au contact de l’eau de mer forme un basalte à structure microlitique.

Compléments

• Le magma, moins dense que son environnement, remonte vers la surface après sa formation en profondeur.

💡 Astuce mémo

Remontée des péridotites, fusion partielle, magma, puis gabbro en profondeur ou basalte en surface.

📖 5. Vieillissement de la lithosphère océanique

🔑 Notions clés & Définitions

• Hydrothermalisme : Circulation de l’eau dans la jeune lithosphère océanique, qui hydrate et transforme chimiquement ses minéraux.

★ À maîtriser

• En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique nouvellement formée se refroidit, s’épaissit et devient plus dense.

• Avec l’augmentation de la pression et de la température en subduction, la croûte océanique passe du faciès des schistes verts à celui des schistes bleus, puis à celui des éclogites.

Compléments

• Le métamorphisme lié à l’hydrothermalisme forme notamment de la hornblende, de la chlorite ou de la serpentinite.

• L’augmentation de la pression et de la température déshydrate la croûte océanique dans la zone de subduction.

💡 Astuce mémo

En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère refroidit, s’hydrate, s’épaissit et se densifie.

📖 6. Métamorphisme et magmatisme de subduction

★ À maîtriser

• Les zones de subduction sont le siège d’un magmatisme dans la plaque chevauchante, associé à un volcanisme explosif.

• Les minéraux des roches magmatiques associées aux zones de subduction possèdent un groupement OH, caractéristique de magmas riches en eau.

• Les fluides libérés par les transformations minéralogiques de la plaque en subduction hydratent le coin de manteau sous la plaque chevauchante et favorisent la fusion partielle des péridotites.

Compléments

• La formation de glaucophane, de jadéite ou de grenat dans la plaque en subduction s’accompagne d’une libération d’eau.

📌 Un magma de subduction refroidi rapidement en surface forme une roche volcanique microlitique comme la rhyolite ou l’andésite, tandis qu’un refroidissement lent en profondeur forme une roche plutonique grenue comme le granite ou la diorite.

💡 Astuce mémo

La déshydratation de la plaque hydrate le manteau chevauchant et favorise sa fusion partielle.