PTL 5 -- Genèse et évolution de la lithosphère océanique

Cattina a écrit:Je ne suis pas d'accord. La disparition est le terme ultime de l'évolution de la LO. A la limite, si ça vous gêne, mettez le dans le titre "la disparition, étape ultime de l'évolution"

Garns a écrit:
J'avais aussi pensé à un plan du genre :
I - formation
II- Evolution verticale
III- Evolution horizontale
j'y réflechis .....

benguigui a écrit:Désolée pour le retard
Connaître la structure du Globe, comprendre ses manifestations et pouvoir les « domestiquer » ou du moins, « vivre avec » = un des objectifs de l’Homme. Moi, on m'avait dit d'éviter ces phrases "bateau" en intro et d'entrer directement dans le vif du sujet...
71% du Globe recouvert d’océan. Le relief sous-marin n’est pas plat et présente d’importantes variations, des grandes fosses océaniques (Mariannes –11000m environ) à la dorsale médio-océanique voire avec des reliefs émergents (îles des Açores par exemple).
On peut définir la lithosphère océanique, dans le cadre de la tectonique des plaques, comme la partie superficielle de la Terre (100 premiers km) aux propriétés d’élasticité et de densité homogènes et caractéristiques, délimitée par une discontinuité de Mohorovicic. Elle se différencie de la lithosphère continentale, entre autres, par la nature des roches qui la constituent.
Cette couche n’est pas fixe mais elle évolue et se trouve être le lieu de nombreuses manifestations, tant sismiques que volcaniques.
Problématique : comment le fonctionnement de la Terre affecte-t-il cette couche (qui elle-même affecte les activités humaines pourquoi mettre ça ici ? ) ? Comment cette couche nous renseigne-t-elle sur l’histoire de la Terre ?
Dans un premier temps, nous chercherons à caractériser cette couche et développerons les divers méthodes d’études de cet « objet » par l’homme. Puis nous analyserons sa genèse avant de voir son évolution au cours des temps géologiques. Ben, je reviens un peu sur ce que j'ai dit aux autres, si tu as lu les comms, ça fait très "structure/fonction", il faudrait distiller ton I dans les autres parties.
I – CARACTERISATION DE LA LITHOSPHERE OCEANIQUE
A. Les caractéristiques horizontales de la lithosphère océanique :
a. Apports d’observations directes

b. Apports de méthodes indirectes

ð Présentation de la carte topographique des fonds océaniques (il en sera fait référence tout au long de l’exposé pour localiser les différents sites d’études) : plateau continental + talus + glacis + plaine abyssale + dorsale
ð montrer symétrie possible/dorsale (océan Atlantique) ou dissymétrie (océan Pacifique) : cf coupe topo entre Sénégal et Antilles (CARON fig 34) Tu aurais pu l'utiliser dès l'intro ! Puique tu y présentes le relief des fonds océaniques.
ð généralisation à l’ensemble des océans : fosses, dorsales, bassins, marges (fig 35 Caron)

T : en surface, la LO est accidentée, avec des zones particulières que l’on retrouve dans tous les océans. Néanmoins, des différences existent d’un océan à l’autre : traduisent-elles des différences de structure et de nature de la LO ?

B. Les caractéristiques verticales de la lithosphère océanique :
a. Apports de méthodes indirectes

b. Apports d’observations directes
- Observations complémentaires in situ : coupe réalisée par le submersible Nautile le long de la faille Véma ([color=orange]je sais qu’un profil existe mais je n’ai pas les références [b]oui, je vois de quoi tu parles je pense, faut que je cherche ) + observation du banc de Gorringe (cf fig 39 CARON = panneau de LO basculé d’une vingtaine de degrés au voisinage de la fracture Açores-Gibraltar) et reconstitution d’une coupe

T : La dissymétrie morphologique constaté montre néanmoins une homogénéité dans la structure et la nature de cette couche, constituée de roches basiques et ultrabasiques : basaltes, gabbros et péridotites (cf : diagramme de Streckeisen et tableau de classification des roches magmatiques : Dico de géol, « magmatiques ») . Quels mécanismes participent à sa mise en place ?

benguigui a écrit:II – GENESE DE LA LITHOSPHERE OCEANIQUE
Carte de répartition des séismes et des volcans (cf fiche 8 page 48 CARON)
ð dorsales = zones de sismicité et de volcanisme importante
ð cette activité participe-t-elle à la mise en place de la LO ?
OK, mais je trouve ça un peu tiré par les cheveux... Ca n'explique pas pourquoi la LO se forme au niveau des dorsales, il y a aussi de la sismicité et des volcans dans les zones de subduction ! pars plutôt de l'âge des fonds océaniques.
A - Origine et mise en place du volcanisme des dorsales trop long
a) Caractéristiques des basaltes des dorsales trop vague

T : basaltes des dorsales = basaltes tholéiitiques. Quelle en est l’origine ?

b) Le matériel d’origine des magmas tholéiitiques Fais une seule partie qui regroupe ton a et ton b, comme ça tu ne sépares pas la description du mécanisme

T : dans quelles conditions s’établit cette transformation à l’origine des matériaux de la LO ?


c) Les conditions de fusion partielle trop vague

T : Ces conditions de décompression et donc de formation de magma à l’origine de la LO sont plus facilement réalisées au droit des dorsales où la LO est mince / bassins océaniques. Comment se mettent en place ces dorsales ?

d) La mise en place des conditions de fusion partielle Ouh là là, il faut réorganiser tout ça. Tu dois faire, à mon avis, moins de sous parties et essayer d'être plus synthétique.
- Cas de la mer Rouge : formation récente d’un fond océanique : cf fig4.3 DEBELMAS) Bien vu !!! Je n'avais pas repris les autres là dessus, parceque c'était ujn plan de leçon CAPES, pas le temps de tout dire, je pense que ça peut passer en questions. mais pour l'agrég, notamment à l'écrit, c'est très important !! On voit comment c'est maintenant, et on regarde comment ça se met en place à l'origine.
ð Partie sud : apparition d’une néocroûte de type océanique, large de 5 à 6km, axiale : mince (10km) et à bandes d’anomalies magnétiques
ð Entre cet axe et les bordures continentales, un domaine de 50 à 100 km, dont la croûte a une épaisseur croissante + affleurement de l’île de Zabargad ó péridotites mantelliques à filons de diabase et de gabbro, injectées dans gneiss à faciès granulites et des amphibolites
ð Fossés faits de blocs basculés + ou – symétriques et failles listriques
ð Marges : blocs délimités par des failles normales avec disposition asymétrique vers le S (tous basculés dans le même sens) + asymétrie volcanique (à l’est seulement) + asymétrie du soulèvement des bordures (plus net à l’est).
ð Modèle de distension par surface de cisaillement à faible pendage (cf fig 4.4 DEBELMAS ou + général fig 177 CARON) provoquant une « dénudation tectonique » du manteau supérieur (modèle de Wernicke)

Attention cependant, reste centré sur le LO, donc essentiellement sur les roches. Blocs basculés, distension and co, c'est de la tectonique, ici, on est sur le magmatisme et la LO, ok ?[/colo
r]
- Autre exemple d’évolution des marges : marge languedocienne du Golfe du Lion depuis l’Oligocène (cf fig 175a CARON)
ð Tectonique en distension
ð Distension et amincissement de la croûte continentale (stade syn-rift) sous l’effet d’une subsidence tectonique puis épanchement de basaltes tholéiitiques (accrétion océanique ; stade post-rift) sous l’effet d’une subsidence thermique.

[color=blue]T : Les dorsales se mettent donc en place suite à des processus d’étirement horizontal, de diapirisme mantellique et d’amollissement thermique qui vont « vaincre » la résistance mécanique de la lithosphère continentale.
Les basaltes des dorsales, formés à partir d’un magma tholéiitique homogène, présentent des variations selon le lieu d’échantillonnage. Quelles en sont les causes ?

B. Devenir des produits volcaniques des dorsales tu vois, là, si je lis le titre, j'ai l'impression que tu vas me faire ton III, l'évolution de la LO, c'est pas clair.
a. Du magma à la roche Où montres-tu un profil sismique où on voit la chambre magmatique ?

Schéma récapitulatif des différentes étapes de formation de la LO (cf fig 50 CARON)

b. Variations de mise en place de la LO
- Production d’environ 20 km3 / an de nouvelle croûte océanique le long de la dorsale, ainsi répartie : 3 km3/an de basaltes et 17km3/an de gabbros.
- Bandes d’anomalies magnétiques parallèles à l’axe des dorsales et pratiquement symétriques de part et d’autre de la dorsale
ð Travaux de Vine et Matthews : chaque bande d’anomalie magnétique océanique est due à l’aimantation thermorémanente acquise par les tholéiites lors de leur émission à l’axe de la dorsale ; aimantation conservée lors de l’écartement symétrique du matériel lithosphérique je ne vois pas en quoi ça te montre les variations de mise en place de la LO bon en fait, c'est juste que je comprends pas tout ce b. Que fait-elle ici ? Que veux tu montrer ?

- Forage des sédiments déposés
ð Age augmente avec leur distance à l’axe de la dorsale

- Fonctionnement des failles transformantes
ð Mécanismes au foyer des séismes superficiels montrent des déplacements relatifs des lèvres de ces failles compatibles avec le modèle d’accrétion à l’axe des dorsales (cf fig 55b CARON)
ð Confirmation de l’hypothèse d’expansion océanique : hypothèse de Hess puis de Dietz (modèle du tapis roulant)
ð Carte des âges des fonds océaniques (cf fig 54 CARON)

- Vitesse de formation variable selon les dorsales : ok c'est ça que tu veux montrer ? dis le directement, au lieu d'énumérer toutes les méthodes puis de revenir dessus pour calculer l'âge. prends une méthode pour l'Atlantique et une pour le Pacifique par ex.

T : LO formée principalement à l’axe des dorsales, par FP d’un manteau péridotitique, à faible profondeur, puis cristallisation fractionnée du magma tholéiitique obtenu, dans une chambre magmatique. D’autres zones de formation existent-elles ?

C. D’autres sites de production plus ponctuels : bien vu, encore une fois !
a. Une production temporairement ponctuelle :
- Les bassins marginaux localisés dans les bassins d’arrière-arc (ex. bassin tyrrhénien, bassin liguro-provençal, bassins de l’Ouest Pacifique)
bassins associés à des subductions à fort pendage, les modifications du système de la subduction (augmentation du plongement de la subduction, son retrait, réorganisation de sa géométrie, …) provoquant l’étirement de la plaque chevauchante, sa fracturation et l’établissement d’un magmatisme tholéiitique donnant de la LO (cf modélisation physique de Chemenda).
- Brièveté de fonctionnement de ces bassins et instabilité des systèmes d’accrétion (fig 6.5, 6.6, 6.7, 6.10,6.11 et 6.12 DEBELMAS).

b.Une production spatialement ponctuelle : euh, là, j'ai un doute, je ne suis pas certaine qu'on puisse dire qu'à la Réunion, il y a formation de LO... D'autres avis ? Je ne voudrais pas t'induire en erreur...
- Volcanisme intraocéanique (par exemple, îles du Cap-Vert dans l’Atlantique, île de la Réunion dans l’océan Indien, Hawaï dans le Pacifique) : cf carte fig 61 CARON

T : Une fois formée, cette LO ne reste pas statique, comme en témoignent les déplacements de plaques (cf balises radar Europe – Amérique), la localisation alignée de ces volcans intraplaques et les bandes d’anomalies magnétiques enregistrées, arguments centraux de la tectonique des plaques. Que devient cette LO au cours de ce déplacement ?

benguigui a écrit:III – EVOLUTION DE LA LITHOSPHERE OCEANIQUE
A. Le vieillissement de la LO

a. LO et refroidissement[/color/]
[color=orange]je pense que tu devrais parler de l'hydrothermalisme ici. Tu vois, quand je te dis d'être plus synthétique et de mieux organiser, c'est ça. Tu parles d'une chose, vas-y à fond : tu parles du refroidissement, un des mécanisme fondamental pour refroidir = hydrothermalisme, profites en opur parler des modifs chimiques...

T : LO se refroidit, s’épaissit et, corrélativement s’approfondit, en lien avec ses propriétés mécaniques. Au sein des océans, cette LO est en relation avec la biosphère. Comment s’établit cette relation ?

b. LO et charge sédimentaire
OK mais ton titre ne correspond pas avec ta transition... Charge sédimentaire, c'est aussi bien détritique que biogène... il faut changer l'un ou l'autre !

T : la LO, formée principalement à l’axe des dorsales, s’épand de chaque côté de celle-ci ; simultanément, elle se refroidit et se charge de divers sédiments marins. Ces phénomènes contribuent à augmenter sa densité. Comment cette charge et ce refroidissement modifient-ils le comportement mécanique de la LO ?
Tu penses vraiment que les sédiments alourdissent tant que ça la LO ? Tu pouvais parler des modifs mécaniques avant. Ca t'évite de multiplier tes parties...

c. Le comportement mécanique de la LO
- Techniques d’altimétrie par satellite :
ð Anomalies du géoïde au niveau des volcans intraocéaniques (cf fig 63a, exemple de la Réunion, CARON)
ð Anomalie positive plus faible que si le volcan était posé simplement sur la plaque océanique ó affaissement de la plaque océanique sous le poids du volcan = compensation naturelle des excès de masse qui tend à ramener le champ de gravité à sa valeur moyenne (compensation isostasique)
ð Rayon d’action de la surcharge plus grand que le rayon du volcan : dépression de la LO s’étend à distance, bordée par un bourrelet périphérique (cf fig 63b CARON) ; diamètre du bourrelet permet de calculer la rigidité de la plaque (cf modèle d’une lame élastique en flexion posée sur un milieu déformable)

- Volcans mis en place sur des croûtes océaniques d’âges variés :
ð Epaisseur de la plaque rigide (épaisseur élastique) dépend de l’âge de la LO (cf 63c CARON)
ð Mais épaisseur calculée plus faible que épaisseur sismique évaluée à partir de la vitesse de propagation des ondes ó comportement élastique-fragile se manifeste à des températures basses (isotherme de référence = 450°C) alors qu’à profondeur plus élevée, la LO deviendrait plus ductile, bien que fluage faible jusqu’à 1250-1300°C.
Ah ok, j'avais pas compris que tu voulais parler de ça... En feffet, ton exposé est très très complet... J'ai presque du mal à savoir si c'est dans le sujet ou non. En CAPES? non, de toute évidence, pas le temps. En leçon d'agrég, idem, à la très grande limite en option. Ecrit d'agrég, pourquoi pas. mais n'y passe pas trop de temps, est-ce réellement "l'évolution" de la LO ? Ce sont ses propriétés, point barre, non ? Qu'en pensez vous ?

T : au fur et à mesure de son vieillissement, la LO subit des transformations physiques : elle se refroidit, s’épaissit, se charge en sédiments et donc se densifie. Par ailleurs, son comportement élastique-fragile assure un affaissement local ou général. Qu’en est-il des transformations chimiques et minéralogiques qu’elle peut subir ?

d. Les variations minéralogiques et géochimiques de la LO voilà, c'est ça qu'à mon avis, il serait plus judicieux de mettre dans la première partie. Car c'est pas ça que le refroidissement majoritaire se fait, donc pour ne pas être obligé d'y revenir encore...

T : Processus magmatiques qui gouvernent naissance de la LO à l’axe des dorsales sont rapidement relayés par des processus qui se déroulent à l’état solide, ou entre minéraux et solutions => évolution de la LO :
- thermique : refroidissement ;
- minéralogique et chimique : métamorphisme océanique ;
- mécanique : épaississement et augmentation de la rigidité.
Par ailleurs, à l’échelle du Globe, le volume de matière restant constant, qu’advient-il de cette LO évoluée formée principalement aux dorsales ?

B. La disparition de la LO
a. la subduction de la LO
- Dragages océaniques
- Importante anomalie négative de la pesanteur au niveau des grandes fosses océaniques
- Sismique réflexion
- Foyers des séismes au droit des marges actives :
- Profil de sismique réflexion + colonnes stratigraphiques de forages océaniques au niveau de la Barbade
- Mécanismes au foyer des séismes intermédiaires et profonds des zones de subduction
je prends ça comme une fiche, on est d'accord que le jour J, tu ne détailles pas tout ça ? Choisis une ou deux méthodes grand maxi, qui mettent bien en évidence ce que tu veux montrer, et montre le aevc efficacité. Varie les méthodes (par ex, tu parles de sismique reflexion déjà avec la dorsale, donc ici, prends les mécanismes aus foyer, ou la tomo sismique...)

T : la plaque de LO plonge donc sous une autre plaque sous l’effet de son propre poids. Qu’advient-il des composants de cette LO dans ces nouvelles conditions de P et T ?

b.Le devenir des matériaux de la LO
- Double anomalie thermique au voisinage des zones de subduction (fig 98a CARON) :
- Double anomalie gravimétrique au voisinage des zones de subduction :
ð Négative du côté de la plaque plongeante (déficit de masse)
ð Positive du côté de l’arc volcanique (excès de masse)
ð ó effets de la subduction d’une plaque plongeante :
ð dans la plaque lithosphérique entraînée en subduction, les transferts de chaleur se font uniquement par conduction
ð la plaque s’enfonce plus vite qu’elle ne se réchauffe : il doit donc y avoir une dépression des isothermes (fig 98b CARON) Euh, non, c'est dans l'autre sens : il y a une dépression des isothermes DONC la plaque s'enfonce plus vite qu'elle ne se réchauffe...
ð Matériaux de la LO soumis à des conditions de fortes pression et températures anormalement basses (HP-BT) => courbe du solidus de ces matériaux non atteint => FP peu fréquente.

T : la LO, formée à l’axe des dorsales, modifiée au cours de son déplacement passif, disparaît en plongeant sous une autre plaque lithosphérique. Au cours de ce transfert, les matériaux de la LO sont recyclés et participent à la formation de LC, contribuant ainsi à retracer leur histoire.
Que se passe-t-il lorsque l’intégralité de la LO est subduite ok là DUPAL ? De la LO subsiste-t-elle au niveau des zones de collision ?

c. LO et chaînes de montagnes
- Observation d’ophiolites, par exemple à Oman (type HOT) ou dans le massif du Chenaillet, dans la zone Piémontaise alpine (type LOT) :
ð Séquence définie à la « Penrose conference » en 1972 : de bas en haut de la colonne stratigraphique : (cf fig 40 CARON)

- Comparaison entre lithosphère océanique et modèle ophiolitique (cf fig 41 CARON)
ð Séquences « communes »
ð Les ophiolites = d’anciennes portions de LO aujourd’hui incorporées à la croûte continentale dans les chaînes de montagnes.
ð Les ophiolites sont donc un indice du devenir de la LO au cours de subduction finissante entraînant des zones de collision. Elles représentent un argument en faveur de la tectonique des plaques.

Schéma-bilan des interactions LO avec LC, en lien avec sa genèse et son évolution, à l’échelle du Globe : cf fig 6.22 POMEROL

OK, eh ben quel travail... !! Il y a beaucoup beaucoup de choses. Il faudrait élaguer le jour J, ne pas décrire 15 méthodes qui vont te donner la même résultats, être efficace : quand on parle d'une chose, on l'exploite à fond par ex...
Essaie de revoir avec les propositions de plans, d'ajouter les deux trois trucs qui te manque et surtout d'insérer le I dans les autres parties. Je sais que c'est lourd, mais c'est mieux, ça fait aussi beaucoup moins "copier coller" de livre. on ne vous demande pas un copier coller, mais un copier coller réaménager...
Bon courage !