Cours 1 La nature géologique des continents

1. SVT – Terminale S – Thème 1B – Le domaine continental et sa dynamique 1B1 – Caractérisation du domaine continental Cours 1La nature géologique des continents

2. I- Les roches continentales A- 2 croutes dans une lithosphère BASALTE GRANITE (+ Roches métamorphiques) GABBRO PERIDOTITE Les croutes sont la couche superficielle peu dense au dessus d’un ensemble plus dense composé de péridotite : le manteau

3. 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 LowVelocity Zone, (entre 100 et 200 km), la roche a un comportement ductile, asismique. C’est l’Asthénosphère.

4. TP 1 – Les continents (1) – des ensembles de roches variées Qu. 2 : Les différentes catégories de roches sur les continents B- Des roches assez variées • Les roches sédimentaires Calcaire Grès Les sédiments sont des débris de roches qui ont sédimenté, souvent en milieu aqueux (mer, lacs…)

5. Des roches magmatiques Basalte (volcanique) Granite (plutonique) Les roches magmatiques proviennent du refroidissement d’un magma, parfois en surface (roches volcaniques) parfois en profondeur (roches plutoniques)

6. 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

7. Exemple Roche 1 : la péridotite L’identification des minéraux composant les roches passent par l’utilisation de microscope polarisant 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

8. Structure : grenue, cristaux visibles et jointifs Roche 2 : le Granite Vue en Lumière polarisée non analysée - LPNA Vue en Lumière polarisée analysée - LPA Un 1erminéral, très abondant, incolore et sans relief en LPNA, en teintes grises en 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 Quartz Un 3eminéral, en tache brun rouge pléiochroique en LPNA, et polarisant dans des teintes peu visibles en LPA Feldspath - Albite Mica noir- Biotite

9. Structure : grenue, cristaux visibles et présentant une foliation (lits clairs et lits sombres alternés) Roche 3 : le Gneiss Vue en Lumière polarisée non analysée - LPNA Vue en Lumière polarisée analysée - LPA Un 1erminéral, très abondant, incolore et sans relief en LPNA, en teintes grises en 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 Quartz Un 3eminéral, en tache brun rouge pléiochroique en LPNA, et polarisant dans des teintes peu visibles en LPA Feldspath - Albite Mica noir- Biotite

10. C- Des roches très âgées Qu. 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.

11. 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)

12. 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…

13. 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 87Sr = 87Sr0 + 87Rb(eλt – 1) Soit au vu des données disponibles y = b + a(x) • On remarque alors que cette écriture ressemble à une équation de droite

14. On fait alors une résolution graphique Si 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 avec λ (87Rb) = 1,42.10-11 an -1

15. Aqu. 7 : application - dater un granite Dans ce cas; la pente vaut 0,0041 L’âge de ce granite sera de 288 Ma

16. Qu. 8 Les âges des planchers océaniques De 180 Ma à Actuel (Dorsales)

17. Les âges des socles continentaux Les croutes âgées de moins de 250 Ma sont rares.