SVT – TERMINALE S – THÈME 1B – LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE1B1 – CARACTÉRISATION DU DOMAINE CONTINENTAL

COURS 1LA NATURE GÉOLOGIQUE

DES CONTINENTS

I- Les roches continentalesA- 2 croutes dans une lithosphère

GRANITE(+ Roches métamorphiques)

BASALTE

GABBRO

PERIDOTITE

Les croutes sont la couche superficielle peu dense au dessus d’un ensemble plus dense composé de péridotite : le manteau

Les 100 premiers kilomètres (croutes + manteau) présentent un comportement physique homogène, rigide, dans lesquels les

séismes peuvent se produire. On parle de Lithosphère.

En dessous de la Low Velocity Zone, (entre 100 et 200 km), la roche a un comportement ductile, asismique. C’est

l’Asthénosphère.

B- Des roches assez variées

Les roches sédimentaires

Les sédiments sont des débris de roches qui ont sédimenté, souvent en milieu aqueux (mer, lacs…)

Calcaire

Grès

TP 1 – LES CONTINENTS (1) – DES ENSEMBLES DE ROCHES VARIÉESQu. 2 : Les différentes catégories de roches sur les continents

Des roches magmatiques

Les roches magmatiques proviennent du refroidissement d’un magma, parfois en surface (roches volcaniques)

parfois en profondeur (roches plutoniques)

Basalte (volcanique)

Granite (plutonique)

Les roches métamorphiques

Les roches métamorphiques sont d’anciennes roches sédimentaires ou magmatiques transformées

(métamorphisées) sous les effets conjugués de la chaleur et de la pression.

Gneiss

L’identification des minéraux composant les roches passent par

l’utilisation de microscope polarisant

Exemple Roche 1 :

la péridotite

Vue en Lumière polarisée non analysée - LPNA Vue en Lumière polarisée analysée - LPA

Un 1er minéral, légèrement coloré en LPNA, avec des clivages, et présentant des teintes peu marquées en LPA (grises à jaune)

Un 2e minéral, incolore et craquelé en LPNA, présentant des teintes très vives en LPA (Bleu-vert-jaune-rouge intense)

Pyroxène Olivine

Vue en Lumière polarisée non analysée - LPNA Vue en Lumière polarisée analysée - LPA

Un 2e minéral, incolore et sans relief en LPNA, en LPNA, présentant en LPA un aspect en 2 moitiés polarisant différemment en teintes grises

Un 1er minéral, très abondant, incolore et sans relief en LPNA, en teintes grises en LPA

Feldspath - Albite

Quartz

Roche 2 : le Granite

Structure : grenue, cristaux visibles et jointifs

Un 3e minéral, en tache brun rouge pléiochroique en LPNA, et polarisant dans des teintes peu visibles en LPA Mica noir- Biotite

Vue en Lumière polarisée non analysée - LPNA Vue en Lumière polarisée analysée - LPA

Un 2e minéral, incolore et sans relief en LPNA, en LPNA, présentant en LPA un aspect en 2 moitiés polarisant différemment en teintes grises

Un 1er minéral, très abondant, incolore et sans relief en LPNA, en teintes grises en LPA

Feldspath - Albite

Quartz

Roche 3 : le Gneiss

Structure : grenue, cristaux visibles

et présentant une foliation (lits clairs et lits sombres alternés)

Un 3e minéral, en tache brun rouge pléiochroique en LPNA, et polarisant dans des teintes peu visibles en LPA Mica noir- Biotite

C- Des roches très âgéesQu. 5 : Des éléments radioactifs dans les minéraux…

On peut facilement identifier la trace laissée par la présence au sein des minéraux d’éléments radioactifs par l’auréole de « brûlure » qu’elle laisse.

Les méthodes de datation absolues s’appuient sur la décroissance radioactive

Un élément radioactif, noté P comme « élément-père » se désintègre en un autre élément dit radiogénique et noté F, « élément-fils » P F

Ces désintégrations radioactives se font à vitesse constante propre à chaque élément radioactif.

P=P0e –λt

La quantité d’élément fils peut être déterminée par

F= F0 + (P0 - P)

La formule de base s’écrit :

F= F0 + P(eλt –1)

Quantité d’élément « Fils » actuelle, mesurée

Quantité d’élément « Fils » initiale, inconnue

Quantité d’élément « Père » actuelle, mesurée

Le temps écoulé depuis le début de la désintégration, donc l’âge recherché. Inconnu

Lorsque notre couple d’isotopes « Père-Fils » est le couple 87Rb-87Sr, on a un problème : cette équation a 2 inconnues. Il faut en simplifier une…

Comment réduire le problème à une équation à une seule inconnue ?

• On sait mesurer les rapports isotopiques 87Rb/86Sr et 87Sr/86Sr avec un spectromètre de masse

• On écrit donc

186

87

0

86

87

86

87

e

t

Sr

Rb

Sr

Sr

Sr

Sr

8 7Sr = 8 7Sr 0 + 8 7Rb(e λ t – 1)

• On remarque alors que cette écriture ressemble à une équation de droite

y = b + a ( x )

Soit au vu des données disponibles

On fait alors une résolution graphiqueSi on collecte de multiples mesures des rapports 87Rb/86Sr et 87Sr/86Sr provenant de plusieurs minéraux d’une même roche, on construit ce graphique

D’après l’équation de droite, la pente, mesurable, vaut

a= (eλt – 1)

Donc l’âge se calcule en appliquant

1ln at

avec λ (87Rb) = 1,42.10-11 an -1

Aqu. 7 : application - dater un granite

2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50.7140

0.7160

0.7180

0.7200

0.7220

0.7240

0.7260

0.7280

0.7300

0.7320

0.7340

f(x) = 0.00413451452226516 x + 0.710590167813323

87Sr/86Sr

87Sr/86Sr

Linear (87Sr/86Sr)

Dans ce cas; la pente vaut 0,0041

L’âge de ce granite sera de 288 Ma

Qu. 8 Les âges des planchers océaniques

De 180 Ma à Actuel (Dorsales)

Les âges des socles continentaux

Les croutes âgées de moins de 250 Ma sont rares.