Copy - 1SVT - P2-Chp4 Voyage vers les zones de divergence

Modifié d'après E.Masserand - Vauban

Voyage vers les zones de divergence

P2-chapitre 4

Vous allez découvrir en détail les caractéristiques des zones de dorsales... Bon voyage !

Sommaire

Les zones de divergences : les dorsales

b) Les conditions de la production de magmas - Activité 2

2) Le devenir de la lithosphère océanique

a) Les deux types de dorsales - Activité 1

a) modification de la composition de la lithosphère océanique

b) modification de l'épaisseur et de le densité de la lithosphère

1) Les dorsales : zones créatrices de nouvelle croûte océanique

1) Les dorsales : zones créatrices de nouvelle croûte océanique

Type dorsale Atlantique

Type dorsale Est-Pacifique

Gabbro avec pyroxènes striés

Divergence d'environ 2cm/an

Dorsale lente

Lentilles de Gabbro

Profond rift axial au coeur de la dorsale

Péridotite serpentinisée

Minéral hydraté : serpentinite

Plancher océanique : succession croûte (gabbros et basaltes)

Divergence d'environ 12 cm/an

Dorsale rapide

Péridotite

Bombement au niveau du rift axial

Plancher océanique : péridotites du manteau

A. Il existe deux types de dorsales...

Grâce aux documents en lien ici, placez les éléments dans la bonne colonne, selon si ce sont des caractéristiques de la dorsale Atlantique ou de la dorsale Est-Pacifique

Type dorsale Atlantique

Type dorsale Est-Pacifique

A. Il existe deux types de dorsales...

Grâce au spreadsheet posté sur Classroom, et aux documents en lien ici, déplacer les éléments dans la bonne colonne, selon si ce sont des caractéristiques de la dorsale Atlantique ou de la dorsale Est-Pacifique

B. Le fonctionnement d'une dorsale rapide

Activité 1 : à l'aide des documents suivants, montrer que du magma est produit à l'aplomb de la dorsale et participe au phénomène de divergence. Comment une roche peut-elle fondre en surface ?2. Notion de solidus et liquidus

Cellule à enclume de diamant La Terre est composée de très nombreuses roches dont une grande partie, les roches magmatiques, a été produite par fusion d’une roche mère et la cristallisation du magma. 1. Accéder au Logiciel2. Choisir la péridotite sèche puisque nous sommes au niveau d'une dorsale rapide.3. Régler les paramètres de pression et de température à l'aide des données du document suivant : 4. Réaliser la modification nécessaire afin de répondre à cette question. Que constatez-vous quand la péridotite est en profondeur puis quand elle remonte au niveau de la dorsale ? Comment appelle-t-on ce phénomène ?

Le solidus : correspond à la courbe sous laquelle il n’existe que du solide. Quand on augmente la température d’un corps solide, la fusion commence quand on franchit le solidus. Réciproquement, lorsque l’on abaisse la température jusqu’à franchir le solidus, il ne subsiste que du solide. Le liquidus : correspond à la courbe au-dessus de laquelle il n’existe que du liquide. Lorsqu’on augmente la température jusqu’à croiser le liquidus, alors on est en présence de liquide uniquement, tout est fondu. Lorsque l’on abaisse la température et que l’on passe en dessous du liquidus, on commence à cristalliser. D'après Wikipédia

Le fonctionnement d’une dorsale océanique rapide La lithosphère océanique se met en place au niveau des dorsales. Au niveau d’une dorsale rapide, la péridotite du manteau est surmontée de gabbros et de basaltes.

C. Le fonctionnement d'une dorsale lente

Son plancher océanique est essentiellement composé de péridotites contrairement à une dorsale rapide dont le plancher océanique est formé de gabbros et basaltes. Pourquoi ?Activité 2 :

Documents

Tu peux agrandir l'application en cliquant en haut à droite sur les 4 petites flèches roses

2) Le devenir de la lithosphère océanique

Un minéral caractéristique de la péridotite mantellique des dorsales lentes : la serpentine

MinUScProtocole

Tu peux observer les roches et les lames de péridotites et péridotites serpentinisées (sur les microscopes mis à ta disposition) afin de te rendre compte des différences Péridotite serpentinisée au niveau d'une dorsale Péridotite du manteau Source : Frédéric Labaune

Rappel Enseignement scientifique Comparer l’hydratation des roches du manteau Ouvrir le Logiciel MinUSc Dans l’onglet « Fichier » choisir « Forstérite » (qui est une olivine), puis dans l’onglet « Formule » compléter le tableau en suivant les consignes : - Cliquer successivement sur chaque case vide dans le tableau I, F, A, S pour afficher les atomes correspondants à l’Intérieur, au niveau des Faces, des Arêtes ou des Sommets de la maille cristalline. - Cliquer sur un atome dans la fenêtre de visualisation pour les dénombrer et afficher la somme dans la case appropriée. - La formule cristalline et le pourcentage d’hydratation apparaissent. Réaliser le même travail pour la serpentine en choisissant dans l’onglet « Fichier » « Lizardite » Questions : 1. Comparer le pourcentage d’hydratation des deux minéraux. 2. Comparer leur masse volumique et déduire leur densité. 3. Justifier que l’hydratation favorise l’exhumation du manteau.

D. Au CONTACT de L'EAU DE MER, La lithosphère subit des transformations

Fumeurs noirs à proximité d'une dorsale : chargés en particules...

D. Au CONTACT de L'EAU DE MER, La lithosphère subit des transformations

Activité 3 : De quelle façon l'eau de mer modifie-t-elle la lithosphère ?

Correction

Protocole

à toi de me montrer tes résultats pour obtenir le code !

Comparer l’hydratation des minéraux des gabbros âgés afin de mettre en évidence la métamorphisation des roches par l'eau de mer Ouvrir le Logiciel MinUSc - Dans l’onglet « Fichier » choisir « Augite » (qui est un pyroxène), puis dans l’onglet « Formule » compléter le tableau. - Réaliser le même travail pour le plagioclase en choisissant dans l’onglet « Fichier » « anorthite », - puis pour l’amphibole « Hornblende », la « Chlorite » et l’ « Actinote ». Questions :

1. Compléter sur ce fichier Google Sheet les tableaux ci-dessous à l’aide des valeurs obtenues dans le logiciel MinUSc.
2. Déterminer le pourcentage d'hydratation de chaque minéral pour calculer avec le tableur le pourcentage d’hydratation de chaque roche (la formule est pré-enregistrée = à bien observer pour la comprendre)
3. Déterminer la densité de chaque minéral, puis calculer avec le tableur la densité de chaque roche.

4. Justifier que le contact avec l'eau de mer induit une diminution de la densité des roches de la lithosphère superficielle au cours du temps (voir document suivant)

La roche caractéristique de la croûte océanique est un gabbro (pyroxène + plagioclase) Gabbro vu à l’oeil nu – pyroxène (noir) et plagioclase (blanc) Gabbro vu au microscope polarisant (Lumière polarisée analysée) : pyroxène (couleurs, clivage) et plagioclase (blanc au gris, rayé) 2 – En s’éloignant de la dorsale, le gabbro se refroidit et s’hydrate. Les minéraux d’origine ne sont plus stables, ils se transforment en hornblende puis actinote et chlorite. Le métamorphisme est de type haute température-basse pression. On est dans le faciès des schistes verts. Metagabbro à chlorite vu à l’oeil nu – chlorite (vert), minéral caractéristique et pyroxène (noir) et plagioclase (blanc) (minéraux restant du gabbro) Hornblende en couronne autour du pyroxène au microscope polarisant (Lumière polarisée non analysée)- pyroxène (gris), plagioclase (blanc) et hornblende (marron) Sur la photographie précédente, la hornblende est marron au microscope polarisant. Elle peut sinon apparaître verte. Hornblende verte au microscope polarisant (Lumière polarisée non analysée)- pyroxène (marron), plagioclase (blanc) et hornblende (vert)

métamorphisme

E. Une maturation commune de la lithosphère océanique au cours du temps

Activité 4 : A l'aide des documents suivants représenter une coupe de la LO, allant del'axe de la dorsale à une zone âgée de 150 Ma. A plusieurs endroits bien choisis, indiquer :- l'épaisseur de la LO globale- la nature des roches- la densité des roches de la croûte et de la LO globale

En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique refroidit. L’isotherme 1300°C (limite L-A) augmente en profondeur et donc la LO globale s’épaissit. La densité de la lithosphère augmente par ajout de manteau lithosphérique dense.

métamorphisme

Auto-évaluation P166