Géologie en Première

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Géologie en Première par Mind Map: Géologie en Première

1. La théorie de la tectonique des plaques

1.1. Notion de plaque

1.1.1. 3 grandes couches au niveau chimique

1.1.1.1. Croûte continentale ou océanique

1.1.1.2. Manteau : une roche, la péridotite

1.1.1.3. Noyau : fer et nickel

1.1.1.4. Frontière entre croûte et manteau brutale, discontinuité nommée le MOHO

1.1.2. 2 couches à deux comportements

1.1.2.1. Couche au comportement rigide, la lithosphère

1.1.2.2. Couche au comportement ductile, l'asthénosphère

1.1.3. Failles

1.1.3.1. Faille normale aux frontières divergentes

1.1.3.2. Faille inverse aux frontières convergentes

1.1.3.3. Faille transformante aux frontières coulissantes

1.1.4. Volcanismes

1.1.4.1. Volcans gris

1.1.4.2. Volcans rouge

1.1.4.2.1. Volcanisme de point chaud

1.1.4.2.2. Volcanisme de dorsale

1.1.5. Frontières des plaques

1.1.5.1. Frontière divergente

1.1.5.1.1. Dorsales océaniques

1.1.5.1.2. Zones d'accrétion

1.1.5.2. Frontière convergente

1.1.5.2.1. Zones de subduction : les plaques océaniques retournent dans le manteau

1.1.5.2.2. Zones de collision : les plaques continentales s'affrontent

1.1.5.3. Frontière coulissante

1.2. Théorie

1.2.1. La lithosphère est la couche la plus externe du globe. Rigide, elle se divise en plaques soit Oc. ou Oc. et Co.

1.2.2. Les plaques se déplacent de façon rigide sans se déformer, leurs mouvements s'inscrivent sur une sphère

1.2.3. L'activité tectonique est confinée aux frontières des plaques

1.3. Confirmation du modèle

1.3.1. Données paléomagnétiques montrent un déplacement des plaques

1.3.2. Données sédimentaires et données volcaniques confirment l'ouverture de l'océan

1.3.3. Observations in situe

1.3.4. Données GPS donnent mesures quotidiennes et précises des déplacements des plaques

1.3.5. Tomographie sismique (étude des ondes sismiques) affine le modèle des plaques

1.4. Modifications du modèle

1.4.1. Hypothèses de 1970

1.4.1.1. Subduction s'arrête à 700 km de profondeur

1.4.1.2. Convection mantellique est le moteur du mouvement des plaques

1.4.1.3. Continents restent en surface

1.4.2. Hypothèses d'aujourd’hui

1.4.2.1. Subduction s'arrête à la limite entre le manteau et le noyau (2 900 km)

1.4.2.2. Lithosphère est le propre moteur de son mouvement : subduction cause mouvements

1.4.2.3. Petite parie de la croûte continentale entraînée en subduction

2. La théorie de l'expansion des fonds océaniques (1960)

2.1. Étude des fonds marins

2.1.1. Relief

2.1.1.1. Plaines abyssales (- 3700 m)

2.1.1.2. Dorsales océaniques sur les plaines abyssales (-3 000 à -2 000 m)

2.1.1.2.1. Présentes dans tous les continents, forment un réseau montagneux de 65 000 km

2.1.1.3. Fosses océaniques (4 à 5 km sous les plaines abyssales)

2.1.2. Forte activité sismique aux dorsales et fosses océaniques

2.1.3. Flux thermique très élevé au niveau des dorsales et très faible au niveau des fosses océaniques

2.1.4. Sédiments océaniques peu épais près des dorsales et plus épais loin d'elles

2.2. Théorie de Hess

2.2.1. Manteau terrestre affecté par de larges mouvements de convection avec dorsales pour mouvements ascendants et fosses océaniques pour mouvements descendants

2.2.2. Croûte océanique fabriquée au niveau des dorsales, entraînée à la surface par des cellules de convection et disparue au niveau des fosses océaniques : recyclée

2.2.3. Continents suivent passivement le mouvement imprimé par la croûte océanique

2.3. Faits d'observations

2.3.1. Anomalies magnétiques

2.3.1.1. Alternance de bandes d'anomalies magnétiques positives et négatives. Alignements parallèles aux dorsales et symétrique à sa gauche et droite

2.3.1.2. Croûte océanique acquiert une aimantation propre en se refroidissant et s'écarte symétriquement de la dorsale

2.3.2. Calculs de la vitesse de l'expansion des fonds océaniques

2.3.2.1. 2 cm/an dans océans sans fosses océaniques

2.3.2.2. 10 cm/an dans océans avec fosses océaniques

2.3.2.3. Calculs uniformes et homogènes qui confirment la théorie de l'expansion

3. La dynamique de la lithosphère

3.1. Croûte continentale à croûte océanique

3.1.1. Lithosphère continentale connaît un bombement thermique par une remontée de chaleur

3.1.2. Lithosphère craque en faille normale, c'est le rift continental

3.1.3. Si l'étirement se prolonge, croûte continentale s'amincit, engendrant une remontée de l'asthénosphère

3.1.4. Péridotite fond par chute de pression et forme du magma, c'est la fusion partielle. Magma remonte à la surface en s'injectant dans les failles

3.1.4.1. Magma qui cristallise lentement dans les réservoirs magmatiques donne du gabbro

3.1.4.2. Magma qui cristallise rapidement en surface donne du basalte

3.1.5. Formation d'une nouvelle croûte océanique : formation d'une dorsale et blocs basculés du rift deviennent des marges continentales passives

3.2. Variation épaisseur de la lithosphère

3.2.1. Au fils du temps, le manteau refroidit et devient plus dense, c'est la subsidence thermique. Il y a formation de lithosphère aux dépens de l'asthénosphère

3.3. Subduction

3.3.1. Types océan-océan ou océan-contient. Caractérisée par présence d'une fosse océanique et forte activité sismique, tectonique et magmatique

3.3.1.1. Subduction spontanée

3.3.1.1.1. Densité de la lithosphère âgée supérieure à celle de l'asthénosphère crée une instabilité gravitationnelle

3.3.1.2. Subduction forcée

3.3.1.2.1. Lithosphère jeune et peu dense est soumise à une tectonique de convergence

3.4. Ouverture de l'océan

3.4.1. 2 cm/an : océan pas encore en subduction, dorsales lentes et petites forces

3.4.2. 10 cm/an : océan en subduction, dorsales rapides, grandes forces et fusion partielle accélérée