Les traces du passé mouvementé de la Terre

TP 4 Les marques de la fragmentation continentale et de l’ouverture océanique

Animation montrant la mise en place des sédiments au moment de la formation du rift (dans Logithèque SVT)

La sismique réflexion permet d’identifier les structures présentes au niveau des jonctions entre les océans et les continents. Les bordures des océans sont appelées marges passives, zones sismiquement peu actives comportant de nombreuses failles normales courbes (failles listriques) formant des blocs basculés. Ceux-ci peuvent être recouverts de sédiments pré-rifts, syn-rifts et post-rifts :

– Les sédiments pré-rift sont ceux qui se sont déposés avant la formation du rift

– Les sédiments syn-rift se déposent au moment de la formation du rift. Ils prennent une forme en éventail car ils se déposent lors de la mise en place du rift donc du basculement des blocs : les dépôts ont des épaisseurs différentes selon leur position sur les blocs basculés.

– Les sédiments post-rift se déposent après la formation du rift dans un océan.

Les marges passives ppt

La croûte continentale s’amincit, un fossé d’effondrement central apparaît, l’eau envahit ce fossé.

Quand il y a fracturation de la croûte continentale, dans un contexte d’extension, on trouve très souvent des volcans, qui permettent d’illustrer l’amincissement crustal et la fusion partielle du manteau par décompression (vu en 1ere spé). Puis  la formation de croûte océanique est possible et contribue à la naissance d’un océan.

TP 5 : A la recherche d’un océan disparu

Au niveau d’une dorsale, il y a création de lithosphère océanique ou accrétion par remontée de magma. Ce magma provient d’une fusion partielle des péridotites du manteau asthénosphérique. Le refroidissement du magma donne des basaltes (roches microlitiques), reposant sur des gabbros (roches grenues).

La lithosphère océanique est donc constituée d’une succession verticale de roches, du haut vers le bas :

• basaltes en coussin (ou pillow-lava),
• basaltes en filon,
• gabbros et
• péridotites lithosphériques rigides.

Dans la partie interne des Alpes (Chenaillet), on peut observer des ophiolites qui sont des vestiges métamorphisés des successions des roches de la lithosphère océanique ancienne.

Les péridotites métamorphisées sont appelées serpentinites (Ophis = serpent) car leur aspect rappelle la peau des serpents.

B/ l'obduction de la plaque océanique

Comment expliquer qu’on puisse trouver des ophiolites à 2500 m d’altitude ?

Dans les Alpes, on observe un positionnement d’Ouest en Est des métagabbros avec un métamorphisme croissant.

Ceci indique la présence d’une ancienne zone de subduction dont la plongée s’est faite vers l’est. Ainsi, on peut identifier que la plaque européenne (Alpine) plongeait sous la plaque africaine (Adriatique).

La fin de la subduction : Lorsque l’océan a complètement subduit, il y a affrontement des deux lithosphères continentales : c’est l’obduction. Il y a alors « suture » des matériaux océaniques entre les lithosphères continentales et c’est alors qu’une ophiolite peut être produite.

Par la suite, l’essentiel de la croûte continentale s’épaissit par empilement de nappes dans la zone de contact entre les deux plaques : c’est la collision.

On trouve de nouveaux indices de cette subduction continentale. Dans les massifs italiens (Dora Maira), on trouve des roches de la croûte continentale contenant de la coésite : il s’agit d’une forme de quartz formée à très haute pression et haute température (HP-HT). Les formes de très haute pression telles que la coésite sont des témoins du blocage de la subduction et de la suture entre les 2 plaques.

Schéma bilan à compléter

C/  Les traces d’une paléosubduction

Les gabbros de la croûte océanique ont subi au cours du temps des transformations minéralogiques à l’état solide sous l’effet de la température, de la pression et de l’hydratation : le métamorphisme.

Par refroidissement et hydratation au cours de l’éloignement de la dorsale, ils se placent dans un contexte de Basse Pression Basse Température nommé faciès des schistes verts où ils deviennent des métagabbros à hornblende, actinote, chlorite (minéral vert) : il s’agit d’un métamorphisme BPBT avec hydratation.

Lors de la subduction, la pression augmente plus fortement que la température : ce contexte de HPBT est appelé faciès des schistes bleus à cause de l’apparition d’un minéral bleuté, la glaucophane.

Lorsque la pression augmente encore (et la température car on est maintenant profondément enfoncé dans l’écorce terrestre) apparaissent des minéraux dont le domaine de stabilité correspond à des pressions importantes : le Grenat, la Jadéite et la Coésite qui marquent le faciès éclogitique.

On parle alors de métagabbros à glaucophane (schistes bleus) et métagabbros à grenat et jadéite (éclogites).

Schéma bilan :

 

Pour aller plus loin

Visionner une animation pour comprendre comment on passe d’un océan à une chaîne de montagne :

Les Alpes se situent à la frontière de deux plaques aujourd’hui en convergence : la plaque eurasienne ou eurasiatique et la plaque africaine (ou micro-plaque adriatique).

Activité Éducation & Numérique