Thème II: Les continents et leur dynamique. Objectif: Retracer le cycle de la croûte continentale dans le modèle global de la tectonique des plaques.

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "Thème II: Les continents et leur dynamique. Objectif: Retracer le cycle de la croûte continentale dans le modèle global de la tectonique des plaques."

Eugène Sergerie
il y a 5 ans
Total affichages :

1 Thème II: Les continents et leur dynamique Objectif: Retracer le cycle de la croûte continentale dans le modèle global de la tectonique des plaques.

2 Thème II: Les continents et leur dynamique Objectif: Retracer le cycle de la croûte continentale dans le modèle global de la tectonique des plaques Quelles sont les caractéristiques du domaine continental? Comment et dans quel contexte, la CC acquiert-elle ces caractéristiques? Comment se forme-t-elle? Comment est-elle épaissie et modifiée? Comment disparait-elle?

3 Thème : Les continents et leur dynamique. Chapitre 1: Caractérisation du domaine continental. Introduction

4 Les continents 30 % de la surface de la Terre

5 Reliefs variés Les continents

6 Thème : Les continents et leur dynamique. Caractérisation du domaine continental Introduction I ) Densité de la croûte et notion d isostasie. A ) Les roches de la croûte continentale et leur densité.

7 Les roches à l affleurement

8 Roche caractéristique de la croûte continentale : le granite Roche magmatique grenue Qz M Mica Fd Quartz Feldspath

9 Détermination de la densité du granite Densité = masse volumique de l échantillon / masse volumique de l eau masse volumique de l échantillon = masse de la roche / volume de la roche Densité = 2,7

10 Thème : Les continents et leur dynamique. Caractérisation du domaine continental Introduction I ) Densité de la croûte et notion d isostasie. A ) Les roches de la croûte continentale et leur densité. B ) Les mouvements verticaux de la lithosphère continentale. 1 ) La notion d isostasie.

11 Lithosphère Basalte + gabbro Moho granite Péridotite rigide 1300 C Péridotite ductile lithosphère (divisée en plaques) repose en équilibre sur les péridotites asthénosphériques ductiles.

12 Anomalies gravimétriques en France Dans les chaînes de montagne, la pesanteur mesurée est inférieure à la pesanteur calculée, tout se passe comme si l excès de roches continentales peu denses en surface était compensé par un déficit de roches plus denses en profondeur.

Modèle proposé par Airy pour expliquer les anomalies gravimétriques On appelle isostasie cet état d équilibre hydrostatique qui s explique par la présence

13 Modèle proposé par Airy pour expliquer les anomalies gravimétriques On appelle isostasie cet état d équilibre hydrostatique qui s explique par la présence à une certaine profondeur d une surface de compensation. ρ1 (2.7) < ρ0 (3.3) La lithosphère est en équilibre hydrostatique sur le manteau asthénosphérique

3) Roches du manteau Un excès de roches crustales peu denses est compensé

14 Modèle proposé par Airy pour expliquer les anomalies gravimétriques Même masse Airy Roches de la croûte ρ1 (2.7) < ρ0 (3.3) Roches du manteau Un excès de roches crustales peu denses est compensé en profondeur (au dessus de la surface de compensation) par un déficit de roches plus denses du manteau.

15 Thème : Les continents et leur dynamique. Caractérisation du domaine continental Introduction I ) Densité de la croûte et notion d isostasie. A ) Les roches de la croûte continentale et leur densité. B ) Les mouvements verticaux de la lithosphère continentale. 1 ) La notion d isostasie. 2 ) L altitude des reliefs varie au cours du temps.

16 Plages soulevées en baie d Hudson (Canada)

17 Soulèvement de l écosse

18 Rivages actuel et rivage il y a 5000 ans en Scandinavie

19 Les enveloppes superficielles du globe terrestre sont animées de mouvements verticaux

20 Thème : Les continents et leur dynamique. Caractérisation du domaine continental Introduction I ) Densité de la croûte et notion d isostasie. A ) Les roches de la croûte continentale et leur densité. B ) Les mouvements verticaux de la lithosphère continentale. 1 ) La notion d isostasie. 2 ) L altitude des reliefs varie au cours du temps. II ) L épaisseur de la croûte continentale.

21 Les observations de Mohorovičić (1909) P directe P MP Moho croûte manteau

22 Calcul de la profondeur du Moho Profondeur du foyer Retard des ondes PMP Vitesse des ondes P Distance à l épicentre

23 Epaisseur de la croûte continentale 30 Km 40 Km 50 Km

24 Epaisseur de la croûte continentale

25 Thème : Les continents et leur dynamique. Caractérisation du domaine continental Introduction I ) Densité de la croûte et notion d isostasie. A ) Les roches de la croûte continentale et leur densité. B ) Les mouvements verticaux de la lithosphère continentale. 1 ) La notion d isostasie. 2 ) L altitude des reliefs varie au cours du temps. II ) L épaisseur de la croûte continentale. III ) La croûte continentale, une croûte âgée. A ) l âge des roches de la croûte continentale.

26 Principes de la radio-chronologie Élément radioactif père Élément fils stable TEMPS Système t0 Système t1/2 Système = minéral avec des atomes radioactifs

28 Principe de la radio-chronologie : modélisation mathématique P 0 / 2 P 0 / 4 P 0 / 8 P 0 / 16 P (instable) F (stable) + rayonnement T = période de demi vie

29 Principe de la radio-chronologie : modélisation mathématique Le nombre d éléments radioactifs diminue avec le temps selon la relation suivante : N = N 0.e -λt N 0 est le nombre d atomes initial N est le nombre d atomes à l instant t Chaque isotope radioactif est caractérisé par une constante de désintégration λ t= ln (a + 1) / l

30 la radio-chronologie date la cristallisation des minéraux Echanges d éléments pères et fils avec l extérieur Arrêt des échanges Fermeture du système (cristallisation) Système ouvert (minéral non solidifié) Le stock d éléments pères commence à se désintégrer

31 Thème : Les continents et leur dynamique. Caractérisation du domaine continental Introduction I ) Densité de la croûte et notion d isostasie. A ) Les roches de la croûte continentale et leur densité. B ) Les mouvements verticaux de la lithosphère continentale. 1 ) La notion d isostasie. 2 ) L altitude des reliefs varie au cours du temps. II ) L épaisseur de la croûte continentale. III ) La croûte continentale, une croûte âgée. A ) l âge des roches de la croûte continentale. B ) la méthode rubidium/strontium.

32 la radio-chronologie date la cristallisation des minéraux Echanges de 87 Rb et 87 Sr avec l extérieur 87 Rb 87 Sr 86 Sr Quantité de 87 Rb et de 87 Sr initiales inconnues Fermeture du système Solidification de la roche 87 Rb 87 Sr (mais 86 Sr est stable)

33 La méthode Rb-Sr Rb se substitue au K et Sr se substitue au Ca. Feldspath Plagioclase A la fermeture du système, 87 Sr/ 86 Sr est identique pour les 3 minéraux A la fermeture du système, les 3 minéraux n intègre pas tous la même quantité de 87 Rb Autres Feldspaths Avec le temps : 87 Rb diminue donc 87 Rb/ 86 Sr diminue 87 Sr augmente donc 87 Sr/ 86 Sr augmente Biotite

34 87 Rb 87 Sr La méthode Rb-Sr t 1/2 = 48,8 Ga datation époques très anciennes 1 équation à 2 inconnues 87 Sr = 87 Sr Rb (e λt - 1) 86 Sr = 86 Sr 0 car 86 Sr est stable tous les minéraux ont le même rapport initial 87 Sr/ 86 Sr Identique pour tous les minéraux mesuré graphique mesuré

35 La méthode Rb-Sr

36 La méthode Rb-Sr a = pente de la droite isochrone a = (e λt 1) ln (a+1) = l.t t= [ln (a + 1)] / l ( 87 Sr mesuré / 86 Sr) = a.( 87 Rb mesuré / 86 Sr) + ( 87 Sr initiale / 86 Sr)

37 Datation du granite blond La méthode Rb-Sr en ECE λ = 1.420*10-11 âge = 2.952*10 8 Soit 295 Ma ± 5 Ma Datation du Granite de de Vaulry / Cieux / St Junien 0,76 0,755 0,75 0,745 0,74 0,735 0,73 0,725 0,72 0,715 0,71 y = 0,005x + 0,707 Série1 Linéaire (Série1) λ = 1.420*10-11 âge = 3.793*10 8 Soit 379 MA ± 17 Ma /!\ Attention aux incertitudes /!\

38 La méthode Rb-Sr sur les roches de la croûte continentale

39 Thème : Les continents et leur dynamique. Caractérisation du domaine continental Introduction I ) Densité de la croûte et notion d isostasie. A ) Les roches de la croûte continentale et leur densité. B ) Les mouvements verticaux de la lithosphère continentale. 1 ) La notion d isostasie. 2 ) L altitude des reliefs varie au cours du temps. II ) L épaisseur de la croûte continentale. III ) La croûte continentale, une croûte âgée. A ) l âge des roches de la croûte continentale. B ) la méthode rubidium/strontium. Conclusion

Documents pareils

Thème Le domaine continental et sa dynamique

Thème Le domaine continental et sa dynamique 1 Chapitre I Caractérisation du domaine continental - I - Les caractéristiques de la lithosphère continentale 1) La nature de la croûte continentale Rappels