Exercice corrigé Ancien programme

La collision arabie/eurasie

Exploitez les documents afin de retrouver les grandes étapes géologiques ayant donné naissance aux montagnes situées entre les plaques Arabie et Eurasie.

Les documents sont riches en informations. Ce sujet fait appel à votre sens de l'observation et à votre capacité à hiérarchiser, ordonner les idées puis synthétiser. Vous devez impérativement utiliser un brouillon ou annoter les documents directement. (Voir l'annexe Méthodologie.)

Doc 22 Répartition des reliefs, des séismes et des vecteurs
de déplacement GPS

Doc 23 Coupe géologique localisée sur le document 22

n Étude du document 22

 Observation

– Les plaques Arabie et Eurasie sont séparées par une chaîne de montagnes orientée NW/SE.

– La plaque Arabie remonte de 8 à 10 mm/an vers le N/N-O.

Analyse

La frontière entre les deux plaques est une frontière de convergence car les deux plaques se rapprochent l'une de l'autre.

 Observation

Les foyers des séismes enregistrées à l'avant de la chaîne vers l'Arabie sont situés une profondeur de 110 km.

Analyse

La profondeur des foyers sismiques indique que des déformations importantes ont lieu à 110 km de profondeur dans des zones sans reliefs. À cette profondeur, on devrait trouver de l'asthénosphère et la tectonique ne devrait pas être cassante.

 Conclusion

On en déduit qu'une plaque subit des déformations importantes à cet endroit parce qu'elle est en subduction sous une autre.

n Étude du document 23

 Analyse

– La coupe dans la chaîne montre que la croûte arabique est débitée sous la forme d'écailles crustales qui constituent une racine de 40 km de profondeur, et que les couches sédimentaires en surface sont plissées et faillées.

– La croûte arabique est séparée de la croûte eurasienne par une zone d'ophiolites, métamorphisées et déformées. Les ophiolites sont des vestiges de la lithosphère océanique.

Conclusion partielle

La croûte de la plaque arabique est passée en subduction vers le nord/nord-est sous la plaque eurasienne, ce qui a entraîné son écaillage. La structure de la chaîne est celle d'un prisme de collision encore en formation, les deux croûtes ne sont pas vraiment en contact, mais ce sont actuellement les zones externes de la chaîne qui enregistrent les déformations : la chaîne est en début de collision.

 Analyse

Par ailleurs, on observe du côté de la plaque eurasienne des granodiorites, qui sont des roches typiques du magmatisme des zones de subduction. L'« arc magmatique » est le témoin de l'ancienne marge active eurasienne.

Chronologie

– La granodiorite date de - 65 Ma.

– Les ophiolites se sont déposées entre et .

– Les sédiments les plus récents repris dans les déformation à l'avant de la chaîne sont âgés de - 25 Ma.

n Synthèse

Les grandes étapes qui ont donné naissance à la chaîne de montagnes située entre l'Arabie et l'Eurasie sont :

1. La subduction d'un ancien océan (âgé de - 500 à - 245 Ma) qui a commencé probablement il y a 245 Ma (âge des ophiolites les plus jeunes), cette subduction était encore active il y a 65 Ma, âge de cristallisation de la granodiorite au niveau de l'ancienne marge active eurasienne.

2. La subduction partielle de la lithosphère continentale arabique sous la plaque eurasienne qui a commencé après 65 Ma, et a entraîné la formation d'un prisme de collision constitué d'écailles d'ophiolites et de croûte arabique.

3. La collision proprement dite : elle a mis en contact les croûtes des deux plaques, séparées par la suture ophiolitique. Elle est aussi caractérisée par la déformation des zones plus externes. Elle est postérieure à 25 Ma, puisqu'elle a repris les sédiments les plus jeunes.

4. Tout au long de l'histoire de la chaîne : l'érosion. L'érosion des premiers reliefs a formé des sédiments aujourd'hui déformés. Actuellement, c'est l'érosion qui façonne la chaîne telle qu'on peut l'observer.

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