L'évolution de la lithosphère océanique

Rappels de connaissances sur la lithosphère océanique

Les paramètres physocochimiques de la lithosphère océanique

La découverte du massif du CHenaillet

Le phénomène des fumeurs noirs de l'Atlantique

Etude détaillée du gabbro du Chenaillet

Consigne et plan de travail

Le massif du Chenaillet se situe dans les Alpes françaises. Il culmine à plus de 2600 m d'altitude et c'est un site géologique très connu.

Lance la vidéo pour avoir une présentation de l'intérêt géologique de ce site

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Les roches de la lithosphère océanique

C'est en 1988 que le submersible "Nautile" a effectué cinq plongées le long de la faille "Vema" et a permis d'établir une coupe géologique de la croûte océanique et du manteau supérieur. La zone de fracture "Vema" est une faille transformante orientée Est-Ouest qui décale la dorsale Atlantique d'environ 320 Km. Le fond de la vallée est à 5000 m de profondeur et sa largeur est de 10 à 20 Km. Une coupe de 3000 m de hauteur est donc offerte à l'observation des géologues.

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Coupe transversale de la lithosphère océanique au niveau de la faille Véma

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Etude détaillée du gabbro du Chenaillet

Le gabbro du Chenaillet est uune roche grenue avec de très gros cristaux On y retrouve les 2 principaux minéraux du gabbro : les feldspaths plagioclases (blancs) et les pyroxènes (noirs) mais aussi 2 nouveaux minéraux : L'amphibole brune : hornblende La chlorite

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L'amphibole brune forme une auréole sombre autour des cristaux de pyroxène altérés qui vont peu à peu disparaître.

Cette auréole de métamorphisme se voit encore mieux au microscope. Clique ici !

Les cristaux de pyroxène, très altérés, sont entourés d’une auréole sombre de hornblende (amphibole). La formation de l’amphibole résulte d’une réaction chimique entre le pyroxène et le plagioclase qui a lieu plusieurs millions d'années après la formation du gabbro.

Photo d'un échantillon de gabbro du Chenaillet en gros plan

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La chlorite est un minéral vert qui s'est formé après les autres minéraux du gabbro par des réactions chimiques faisant notamment intervenir de l'eau.

Photo d'une lame mince de gabbro du Chenaillet

Photo d'un échantillon de gabbro en gros plan

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Etude des paramètres physicochimiques le la lithosphère océanique

Tableau de l'évolution des paramètres de la lithoshère océanique en fonction de son âge Clique ici !

Comparaison de la composition chimique des 2 gabbrosClique ici !

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Le phénomène des fumeurs noirs de l'Atlantique

Les mouvements des plaques tectoniques provoqués par l’extension et l’accrétion ( formation de nouvelle croûte océanique au niveau de dorsale au fond des océans ) de la dorsale océanique génèrent des petites failles, par lesquelles l’eau de mer s’infiltre et peut ainsi pénétrer dans la profondeur de la croûte océanique; l'eau s’échauffe à proximité du magma: à l'intérieur de la croûte, on atteint des pressions et des températures extrêmement élevées, ce qui permet la dissolution des minéraux présents dans les roches de la croûte océanique. La solution obtenue est donc très chaude, chargée en sulfures métalliques (qui proviennent des roches), et très acide. Le fluide hydrothermal (mélange d'eau mi vapeur mi liquide et des minéraux) remonte hors de la croûte océanique. Se produit alors une réaction de précipitation due à un changement brusque de température et de pH du milieu: l'eau de mer est en effet légèrement basique, quasi neutre, et à une température avoisinant les 3°C. Les métaux transportés par ce fluide hydrothermal sont le fer, le manganèse, le zinc, le cuivre, le calcium, le silicium, le baryum.

Clique ici pour voir la vidéo

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Tableau comparatif de la composition chimique des 2 gabbros (la composition est représentés par le % d'oxydes)

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Consigne :

A partir de l'ensemble des informations apportées par ces documents, expliquer l'évolution d'une lithosphère océanique au cours du temps. Votre production sera accompgnée d'une copie du diagramme pression-température sur lequel figureront les roches étudiées.

Plan de travail :

• Je revois mes connaissances sur la lithosphère océanique (onglet 1)
• Je découvre le massif du Chenaillet (onglet 2)

Je relève les preuves montrant qu'il s'agit bien d'une lithosphère océanique ancienne

• J'étudie en détail le gabbro du Chenaillet (onglet 3)

Je relève les différences de minéaux, de composition chimique par rapport au gabbro que je connais. J'explique l'origine de l'eau retrouvée dans la composition chimique de ce gabbro (onglet 5)

• Je relie les informations nouvelles trouvées sur cette roche à celles de la lithosphère océanique (onglet 4)
• Sur une copie du diagramme pression température, je replace au bon endroit le magma (M) qui sort à la dorsale à 1200°C, le 1er gabbro formé à la dorsale (G initial) le gabbro du Chenaillet (G 1)
• Je fais un bilan avec toutes ces informations, qui explique ce qui est arrivé aux roches de la lithosphère océanique quand elle vieillit (je n'oublie aucun paramètres : distance à la dorsale, flux de chaleur, épaisseur, densité, composition chimique, âge ...)

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lSur le diagramme, le solidus représente la limite entre les roches solides (à gauche) et le magma liquide (à droite). Chaque zone colorée représente les conditions de P et de T° pour lesquelles les minérux sont présents dans la roche.

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