Le domaine continental et sa dynamique

DOSSIER N°2 : LE  DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE

Chapitre 1 : La caractérisation du domaine continental

La théorie de la tectonique des plaques a permit d’expliquer la formation de rifts et la formation de nouvelles roches magmatique qui se couvrent peu à peu d’océan profond (dorsales). Mais les continents sont de composition bien différente et seul une faible partie de la bordure de ces continents est couverte d’océan. Divers indice montre que dans les régions montagneuses, la croute continentale s’est épaissie au point d’ériger des reliefs de plusieurs kilomètres. Ils surmontent des racines crustales profondes.

Comment expliquer les fortes différences d’altitudes sur Terre entre les plaques océanique et continentales ? Comment expliquer la formation de reliefs parfois très importantes  dans certaines chaines de montagnes ?

1. Les caractéristiques de la lithosphère continentale.

1. Les différences entre la croute continentale et croute océanique

1. La lithosphère océanique

La croute océanique qui provient du refroidissement du magma produit au niveau des dorsales est surtout constitué de deux roches :

• le basalte : roche volcanique de surface à structure microlitique (gros cristaux + microlites  + verre).
• Le gabbro : roche plutonique de profondeur à structure grenu (entièrement cristallisé)

Ces deux roches ont la même composition chimique et donc minéralogique (même magma) : plagioclase. Elles constituent un plancher océanique recouvert de dépôt sédimentaire de plus en plus épais quand on s’éloigne de la dorsale. L’ensemble forme la croute océanique d’une épaisseur moyenne de 7 à 8 Km, il repose sur un manteau supérieur lithosphérique constitué de la péridotite, une roche grenu (pyroxène et olivine). Au total, la lithosphère océanique atteint 100 Km d’épaisseur.

1. La lithosphère continentale

Les roches visibles en surface sont variées  (magmatiques, sédimentaires et métamorphique : roche préexistante  qui se transforme à cause du changement de pression et de température, en une autre roche sans passer par état liquide). Mais ces roches ne représentent qu’une faible partie de la croute continentale essentiellement constituée de granite. C’est une roche grenue, plutonique, qui contient surtout du quartz, du feldspath biotite (mica noir) et de l’amphibole. L’épaisseur moyenne de la croute continentale est d’environ 30 Km. Elle repose sur le manteau lithosphérique formé de péridotite et l’ ensemble peu atteindre 150 à 200 Km, elle est plus épaisse que la lithosphère océanique.

1. Répartition bimodale des altitudes

Les altitudes de la surface de la Terre se répartissent en deux groupes: altitudes moyenne de plus de 100 m pour les continents et -4700 m pour les océans, cette différence d'altitude est du aux différences de densité, d'épaisseur et fait appel à l'isostasie.

1. La lithosphère en équilibre sur l’asthénosphère

La lithosphère est en équilibre sur l'asthénosphère et donc l'asthénosphère exerce une poussé d'archimède sur la plaque situé au dessus, qu'elle soit continentale ou océanique. La lithosphère est en équilibre isostasique lorsque poussé et force de gravité sont égales (situé au niveau de la surface de compensation). La densité de la croûte océanique est de 3, elle est supérieur à celle de la croûte continentale qui est d'environ 2,6. La lithosphère continentale est beaucoup plus épaisse (150 km) que la lithosphère océanique (100 km). La lithosphère continentale à une partie émergente  plus  important que la lithosphère océanique. Deux modèles rendent compte de cette isostasie  (modèle Airy et de Pratt). Le modèle de Pratt est pertinent pour décrire la structure de la lithosphère océanique, en effet les roches ont une densité de plus en plus grande en s'éloignant de l'axe de la dorsale. Le modèle d'Airy est adapté au modèle continental: le relief d'une montagne est compensé en profondeur par une racine crustale plus profonde.

1. Le réajustement isostatique et les mouvements verticaux

Tout ce qui affecte la lithosphère  (épaisseur,  densité ) perturbe l'équilibre isostasique et entraîne des mouvements verticaux pour rétablir l'équilibre. En domaine continental, les mouvements tectonique qui forment les chaînes de montagnes sont équilibré isostasiquement de manière continue du fait de leur lenteur: au fur et à mesure que la lithosphère s'épaissit du fait de la rencontre de deux blocs, elle s'enfonce dans l'asthénosphère. Des modifications plus rapide comme la fonte des glaces ou érosion prennent quelques dizaines de milliers d'années avant que la lithosphère déchargé ne retrouve l'équilibre isostasique par remonté progressive de la racine crustale. Exemple: le bouclier scandinave, à la suite de la fonte de calotte glacière épaisse de 3 km, il y a remonté du bouclier de 1cm/an  jusqu'au retour de l équilibre. Ainsi des plages se fossiles daté de 12 000 ans se retrouve à 400m. Au contraire le volcan de point chaud de l'île de la Réunion cré une surcharge local qui entraîne un enfoncement de la lithosphère.

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