TP21

TP 21: L'origine de la lithosphère élucidée.

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Sommaire

I- Naissance d'un océan

II- vieillissement de la lithosphère océanique

Schéma final

introductionmodèle objectif ressources validation modèle QCM Bilan

Ressources QCM Bilan

I- Naissance d'un océan

La production permanente d'une jeune lithosphère océanique au niveau des dorsales, se réalise grâce à la fusion partielle de la péridotite de l'asthénosphère en ascension. Le liquide de fusion partielle se collecte dans une chambre magmatique à partir de laquelle se formeront les roches de la croûte océanique selon le modèle suivant

Modèle proposé

objectifs

Valider le modèle proposé

ressources 1

doc a: Les techniques actuelles de tomographie sismique permettent de déterminer les température de la péridotite du manteau en fonction de la profondeur. doc b: Dans les années 1950, est mis au point un dispositif nommé " presse à enclume de diamant" qui permet en laboratoire, d'obtenir des conditions de températures et de pression aussi élévées que dans le manteau. Des expériences de fusion de péridotite faisant varier la pression et la température sont effectuées. On peut tracer ainsi le solidus de la péridotite ( S) qui correspond aux conditions de température et de pression qui séparent le domaine où elle est solide, du domaine où elle est sous forme de solide avec plus ou moins de liquide (= fusion partielle) De même liquidus de la péridotite ( L) sépare le domaine de la fusion partielle du domaine où la péridotite est entièrement liquide Rappel: La température qui caractérise la base de la lithosphère est de 1300°C.

Ressources 2

La fusion d'un solide dépend à la fois de la température et de la pression

On note que pour le géotherme océanique sous les dorsales, il existe un domaine où la péridotite se trouve à une température et pression permettant la fusion.

Liquide

Solide + liquide

Solide

• Solidus

• Liquidus

• Géotherme

QCM

1-Les dorsales océaniques sont situées au niveau d'une zone de divergence des plaques. 2- Le magma des dorsales a pour origine une fusion partielle des rocges du manteau. 3- Les basaltes des fonds océaniques résultent du refroidissement rapide du magma en surface.

Replacer dans l'ordre chronologique

1. Décompression des plaques
2. Remontée du manteau asthénosphérique sous la dorsale
3. Fusion partielle des péritonites du manteau
4. Remontée du magma vers la chambre magnétique
5. Remontée du magma vers la surface
6. Cristallisation des basaltes

Qui suis-je

1. une courbe décrivant les variations de la température en fonction de la profondeur dans le globe: le géotherme
2. La formation mis en place lors du refroidissment brutal d'un magma sous l'eau: Basalte
3. Le phénomène causant la fusion partielle du manteau sous les dorsales: Décompression adiabatique.

Schéma d'interprétation

Bilan 1

Au niveau des dorsales, par suite du mouvement de divergence, la lithosphère est amincie.L'asténosphère remonte quasiment à l'affleurement. La remontée de l'asthénosphère entraine une diminution brutale de la pression ce qui amène les péridotires à franchir le solidus. Elles fondent donc partiellement ( 15% environ). Le magma par refroidissment donnera les roches de la croùte océanique: - par refroidissement lent, les gabbros se forment, cristallisation complète. - par refroidissement rapide, les basaltes se forment, cristallisation partielle. C'est l'accrétion océanique.

II- Vieillissment de la lithosphère océanique

ressources

QCM

1. En s'éloignant de la dorsale, les roches de la lithosphère océanique s'hydratent plus ou moins et se refroidissent.
2. En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique s'enfonce du fait de l'épaississement de sa croûte.
3. L'hydrothermalisme océanique modifie la composition chimique de la lithosphère océanique.

Bilan 2

Les transformations de la LO au contact de l'eau de mer. Plusieurs modifications de la LO sont observés quand elle s'éloigne de l'axe de la dorsale: Elle est hydratée, ce qui cause une transformation des roches la constituent avec hydroxylation des minéraux ( groupement OH). Le gabbro se transforme en gabbro métamorphisé ( à amphibole, faciès schistes verts...) et la péridotite en péridotite serpentinisé, des roches moins denses seulement en superficie de la lithosphère. Elle se refroidit au contact de l'eau et s'épaissit par ajout de manteau lothosphérique . Elle devient donc plus dense dans sa globalité. L'hydrothermalisme est responsable de profondes modification des roches de la LO. L'eau de mer à 4°C pénètre dans les fractures de la lithosphère plus chaude. Réchauffée et moins dense, l'eau remonte et jaillit au niveau de structures nommées des fumeurs noirs. On appelle circulation hydrothermale la circulationd'eau entretenue par ces différences de température.

Schéma de la formation de la lithosphère océanique au niveau de l'axe des dorsales

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