La dynamique des zones de divergence

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Fiches
Classe(s) : 1re Générale | Thème(s) : La dynamique de la lithosphère : exemple des zones de divergence
 

La divergence des plaques dans les dorsales est à l’origine de la fabrication d’une nouvelle lithosphère océanique qui évolue ­rapidement.

I Divergence et fabrication de lithosphère océanique

L’étirement de la lithosphère dans les dorsales entraîne son amincissement, donc la remontée des roches chaudes du manteau. Cette décompression du manteau entraîne sa fusion partielle, donc la formation d’un magma d’origine mantellique.

Au gré des failles présentes dans les dorsales, ce magma peut atteindre la surface. Pauvre en silice et en gaz, il entraîne un volcanisme effusif caractéristique des dorsales, et cristallise rapidement sous forme de basalte.

Ce magma peut rester piégé en profondeur et cristalliser lentement : il produit alors une roche magmatique plutonique, le gabbro.

Dans certaines dorsales dites lentes, la faible activité magmatique conduit directement à l’affleurement de zones du manteau (donc de la péridotite).

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Doc Fabrication de la lithosphère dans les dorsales

II Évolution de la lithosphère océanique fabriquée

La lithosphère fabriquée se refroidit en s’éloignant de la dorsale. La limite inférieure de la lithosphère correspondant à l’isotherme 1 300 °C, son refroidissement entraîne son épaississement par ajout de manteau lithosphérique dense, et donc une augmentation progressive de sa densité globale ou moyenne.

La croûte océanique et les zones superficielles du manteau sont le siège d’une importante circulation d’eau, réchauffée par la proximité du magma. Cet hydrothermalisme conduit à une modification des minéraux (apparition de minéraux hydratés : serpentine, hornblende, chlorite…).

Méthode

Calculer la densité moyenne de la lithosphère océanique

Dans son devoir, Alicia a écrit : « La densité de la croûte océanique augmente lorsqu’elle vieillit ». Elle ne comprend pas que son professeur ait barré le mot « croûte » pour le remplacer par « lithosphère ».

Expliquer à Alicia son erreur et calculer la densité moyenne de la croûte et de la lithosphère océanique en fonction de son âge.

Doc Évolution de la lithosphère océanique

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conseils

Étape 1 Relever les épaisseurs et les densités des différents compartiments.

Étape 2 Calculer la densité moyenne de la lithosphère océanique selon la formule C05_Eqn003 pour chaque jeu de données.

Étape 3 Conclure.

solution

Étape 1 On connaît l’épaisseur de la croûte océanique et du manteau litho­sphérique pour trois âges différents : 10, 30 et 50 Ma. Les densités de la croûte océanique (2,9) et du manteau lithosphérique (3,3) sont constantes.

Étape 2 La densité de la croûte océanique n’évolue pas selon son âge. Par contre, en appliquant la formule, on trouve 3,22 pour une lithosphère de 10 Ma ; 3,25 pour 30 Ma ; et 3,26 pour 50 Ma.

Étape 3 Ainsi la densité et l’épaisseur de la croûte océanique n’augmentent pas au cours de son vieillissement. Par contre, lorsqu’elle vieillit, la litho­sphère océanique se refroidit et s’épaissit, et l’ajout de manteau lithosphérique dense qui en résulte conduit à une augmentation de la densité de la lithosphère. Ceci explique la remarque du professeur sur la copie d’Alicia.