BILAN TP4 : Collision continentale et épaississement crustal. Activité 1 : Les indices superficiels d'un épaississement crustal. La formation d'un pli : Les plis sont des déformations qui résultent de contraintes compressives et s'accompagnent d'un raccourcissement et d'un épaississement de la croûte continentale par empilement de roches.
La formation d'une faille : Une faille inverse est aussi la conséquence de contraintes compressives, elle entraîne aussi un raccourcissement et un épaississement de la croûte continentale. La conséquence est la formation de reliefs
La formation d'un pli-faille Les conséquences d'un plifaille sont identiques aux autres structures tectoniques : - raccourcissement et épaississement de la croûte continentale - formation de reliefs visibles
La formation de nappes de charriage : Nappe de Glaris et son interprétation (Alpes helvétiques) Les nappes de charriage résultent du déplacement de terrains sur d'autres terrains avec inversion de stratigraphie. Ces nappes de charriage entraînent aussi un épaississement par empilement de terrains.
Plis, failles inverses et nappes de charriage sont les indices tectoniques d'un raccourcissement associé à un épaississement de la croûte continentale dans les chaînes de montagne. Ces structures sont en partie responsables de la formation de reliefs visibles dans les chaînes de montagne. Massif du Mont Blanc vu depuis Valmorel
Activité 2 : Les indices de profondeur de l'épaississement crustal. Stations Profondeur du Moho (km) OG02 32,1 OG03 34,1 OG21 37,9 RSL 44,3 L'étude des séismes permet d'estimer la profondeur du Moho qui nous indique l'épaisseur de le croûte continentale.(voir tableau ci-dessus) La croûte continentale a une épaisseur moyenne de 30 km. On observe : - qu'elle est plus mince au niveau des marges passives au fur et à mesure que l'on se rapproche de la croûte océanique Carte de la profondeur du Moho en France - qu'elle est plus épaisse sous les chaînes de montagne et peut atteindre 70 km sous les reliefs montagneux.
L'épaississement de la croûte continentale en profondeur est lié à l'existence d'une racine crustale en profondeur. Schéma de l'épaississement de la croûte continentale au niveau d'une chaîne de montagne.
Activité 3 : Les roches témoignant d'un épaississement crustal. Dans les chaînes de montagne, on observe des roches métamorphiques qui montrent des structures résultant d'une déformation suite à un enfoncement. On observe à l'échelle macroscopique des minéraux souvent aplatis, disposés en lits. Ils sont organisés de façon non homogène et présentent des orientations préférentielles. L'observation d'un gneiss en LPA montre aussi une disposition orientée des minéraux avec souvent une forme aplatie. La déformation du gneiss est une réponse à l'augmentation de la pression et de la température en lien avec l'épaississement de la croûte continentale. La présence de sillimanite dans le gneiss étudié est un indice supplémentaire d'une modification de pression et de température en lien avec l'épaississement de la CC
On observe dans les massifs montagneux, des roches qui comportent des bancs de couleur claire et de composition granitique et des bancs sombres de composition gnessique. Ces roches appelées migmatites sont le résultat d'une fusion partielle de roches portées à de grandes profondeurs en relation avec l' épaississement de la croûte continentale. A de grandes profondeurs, certains minéraux deviennent instables et il se produit une fusion partielle donnant naissance à un liquide de nature granitique. Les minéraux qui ne fondent pas forment la partie gnessique restante.
Conditions de fusion partielle d'une roche en fonction de la pression et de la température.
Conditions de fusion d'un granite d'anatexie. On parle d'anatexie : fusion partielle des roches de la croûte continentale, lorsque les conditions de pression et de température sont importantes du fait de l'épaississement de la croûte continentale.