CHAPITRE
Plan
1La croûte continentale : une croûte granitique élevée, âgée, peu dense et épaisse
A) Caractéristiques morphologiques de la croûte continentale par rapport à la croûte océanique
- courbes d’altitude sur Terre présentant deux pics, un à -4 km l’autre à +800 m : deux domaines distincts, l’océanique et le continental
- croûte océanique de gabbro/basaltes (densité = 2,9) : pyroxènes, feldspaths et olivines
- croûte continentale de granites (densité = 2,7) : quartz, feldspaths et micas
- profondeur moyenne du Moho (études sismiques) : 6 à 10 km sous les océans, 30 à 70 km sous les continents
B) Le principe d’isostasie : relier altitude, densité et épaisseur
- analogie : iceberg moins dense que l’eau = seulement 10 % du volume en surface
- lithosphère (iceberg) en équilibre isostatique sur l’asthénosphère (eau liquide)
- augmentation de l’altitude de la lithosphère si elle s’épaissit ou diminue de densité
- courbe d’altitude bimodale = deux domaines aux altitudes, densités et épaisseurs différentes par équilibre isostatique
C) La radiochronologie : connaître l’âge de la croûte continentale
- décroissance radioactive d’isotopes instables (cf. la radioactivité en physique et l’exponentielle en mathématiques)
- ex. : couple Rb/Sr = désintégration du 87Rb en 87Sr mesurée sur des micas ou feldspaths présents dans les granites et reconstitution d’une droite isochrone (cf. onglet Méthodologie)
- âge de la croûte continentale : jusqu’à 4 milliards d’années
- âge de la croûte océanique : jusqu’à 200 millions d’années
Transition : la croûte continentale diffère de la croûte océanique par de nombreux aspects tant morphologiques que dynamiques. Une des principales différences étant l’épaisseur, il faut maintenant comprendre les mécanismes à l’origine de cet épaississement continental.
2L’épaississement de la croûte continentale : raccourcissements et empilements
A) Indices tectoniques et pétrographiques
- ex. tectonique : pli faillé de Sassenage dans la région grenobloise, Alpes françaises
- ex. pétrographique : métamorphisme de faible pression dans les schistes verts du dauphinois, Alpes françaises, révélant une accumulation de couches sédimentaires
- indices tectoniques = plis, failles, chevauchements et nappes de charriage
- indices pétrographiques = métamorphisme (schiste, micaschiste et gneiss) et fusion partielle (migmatite)
B) Mécanismes d’épaississement
- ex. : faille inverse signant un raccourcissement avec chevauchement de deux unités
- ex. : métamorphisme de nappe signant un empilement de deux unités
- mouvements de convergence pouvant aboutir à des raccourcissements et des empilements de couches, donc à un épaississement crustal
Transition : l’épaississement continental est dû à des phénomènes de raccourcissements et d’empilements de couches. Ces mécanismes sont liés au processus de convergence lithosphérique. Les zones de subduction, qui sont des zones de convergence, permettent de mieux comprendre les processus de formation de nouveaux matériaux continentaux.
3Le magmatisme des zones de subduction : production de croûte continentale
A) Les zones de subduction : zones de convergence lithosphérique
- ex. : subduction au niveau des Andes, de l’arc du Japon, etc.
- subduction d’une lithosphère océanique âgée et dense sous une autre lithosphère océanique ou continentale (cf. chapitre 7)
- zone de convergence entre deux lithosphères : mécanismes d’empilement et de raccourcissement
B) La production de magma dans les zones de subduction
- ex. : volcan Chimborazo, plus haut volcan du monde culminant à 6 268 m, situé dans les Andes en Équateur
- magmatisme à laves visqueuses associées à des gaz et souvent de type explosif
- fusion partielle de la péridotite d’un manteau hydraté par la lithosphère océanique plongeante : production de magmas remontant dans la lithosphère sus-jacente
C) La production de nouveaux matériaux continentaux : cristallisation des magmas de subduction et accrétion continentale
- ex. : roches volcaniques des Andes = andésites, roches microlithiques de composition intermédiaire entre granite et basalte
- volcanisme représentant une petite partie seulement du magmatisme de subduction
- cristallisation, majoritairement en profondeur, de magmas d’origine mantellique et de composition basaltique en roches grenues de type granitoïde. Ex. : granodiorite
- production actuelle de croûte : accrétion continentale
Bilan : les différences observées entre la croûte continentale et la croûte océanique s’expliquent par des processus de formation différents. La croûte continentale se forme essentiellement par des mécanismes de raccourcissement, d’empilements et de magmatismes associés à des mouvements lithosphériques convergents.
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