Croûte continentale, 
croûte océanique, manteau

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Le domaine continental et sa dynamique
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2012 | Académie : Inédit
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
Croûte continentale,
croûte océanique, manteau
 
 

Le domaine continental et sa dynamique

Corrigé

12

Terre et univers

svtT_1200_00_04C

 

Sujet inédit

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

Le document 1 indique la teneur en éléments de la croûte continentale, de la croûte océanique et du manteau.

Le document 2 fournit des renseignements sur la composition chimique de quelques minéraux.

> À partir de l’analyse des documents 1 et 2 et à l’aide de vos connaissances, comparez les compositions chimiques des croûtes et du manteau et établissez un lien avec les minéraux du document 2.

Indiquez ensuite ce qui prouve que la fusion du manteau à l’origine du magma, dont le refroidissement engendre la croûte océanique, n’a pas été totale.

Document 1
 

Croûte

Manteau
supérieur

Continentale

Océanique

O

41,2

O

43,7

O

44,7

Si

28

Si

23

Si

21,1

Al

14,3

Fe

8,5

Mg

24,7

Fe

4,7

Mg

7,6

Fe

5,6

Ca

3,9

Al

7,5

Al

1,9

K

2,3

Ca

7,1

Ca

1,4

Na

2,2

Na

1,6

Na

0,15

Mg

1,9

K

0,33

K

0,08

 
Document 2
 

Quartz

SiO2

Olivine

SiO4(Fe,Mg)2

Pyroxènes

SiO3(Fe,Mg)

Felsdpaths alcalins

Si3AlO8(K,Na)

Feldspaths plagioclases

Si2Al2O8Ca

 

Comprendre le sujet

  • Éviter absolument de paraphraser le document 1 en comparant les teneurs en chacun des éléments dans les trois cas, mais essayer de dégager des idées générales.
  • Faire appel aux connaissances sur les minéraux caractéristiques des croûtes et du manteau et, à partir des données fournies sur la composition des minéraux (document 2), justifier les compositions chimiques des croûtes et du manteau données dans le document 1.

Mobiliser ses connaissances

Caractéristiques pétrographiques de la lithosphère océanique, de la lithosphère continentale et de l’asthénosphère.

Corrigé

Comparaison des compositions chimiques
des croûtes et du manteau : document 1

  • Les éléments oxygène et silicium sont, en masse, les éléments les plus abondants dans les croûtes et le manteau.
  • Dans les trois cas, on retrouve les mêmes éléments mais dans des proportions différentes.
  • La croûte continentale est caractérisée par rapport aux deux autres par sa richesse relative en Al, K et Na. Le manteau est caractérisé par rapport aux croûtes par sa richesse relative en Fe et Mg et sa faible teneur en Al.
  • La croûte océanique a des caractères intermédiaires : riche en Al comme la croûte continentale et en Fe et Mg comme le manteau. On peut en outre remarquer sa richesse en Ca.

Rapports entre composition chimique
et composition minéralogique

  • La croûte continentale est de type granitique et les minéraux essentiels en sont le quartz et les feldspaths alcalins (orthose) : la composition chimique de ces minéraux rend compte de la richesse de la croûte continentale en Al, K et Na.
  • L’olivine, et à un moindre degré les pyroxènes, sont les minéraux majeurs de la péridotite, roche constitutive du manteau : la composition chimique de ces minéraux rend compte de la richesse du manteau en Fe et Mg.
  • Les minéraux les plus importants de la croûte océanique sont les pyroxènes, les feldspaths plagioclases et, à un moindre degré, l’olivine. La composition chimique des pyroxènes et de l’olivine explique que la croûte océanique soit plus riche en Fe et Mg que la croûte continentale et la composition chimique des plagioclases explique la richesse en Ca.

La fusion partielle

  • Si la fusion du manteau à l’origine de la croûte océanique au niveau des dorsales était totale, elle engendrerait un magma dont la composition serait celle de la péridotite. En refroidissant, ce magma donnerait une croûte de même composition que la péridotite. Or, ce n’est pas le cas : la croûte océanique a une composition différente de celle du manteau (basalte et non péridotite).
  • La fusion de la péridotite du manteau n’a pas été totale mais partielle, engendrant un magma de composition différente de celle de la péridotite.