Exercices
1
- En utilisant l’équation fournie, on peut calculer la
profondeur de la lithosphère océanique à différents
temps, telle que :
p (110 Ma) = 6 400 - 3 200 x e-(110/62’8)= 5 845 m
p(150 Ma) = 6 106 m
p(180 Ma) = 6 218 m
- Entre 110 Ma et 180 Ma, c’est-à-dire en 70 Ma,
la profondeur du plancher océanique diminue
de 373 m.
- La figure 9.10a donne p = 2 500 + 350 \[t, soit :
p(0 Ma) = 2 500
p(70 Ma) = 2 500 + 350 Æ = 5 428 m
Le calcul indique une variation de 2 928 m entre
la dorsale (0 Ma) et 70 Ma.
- En 70 Ma, la variation de la profondeur de la
lithosphère océanique avant 100 Ma est sept fois
supérieure à celle après 100 Ma. Or, nous avons
vu que l’approfondissement de la lithosphère
océanique est dû à son refroidissement (processus
de subsidence thermique). On peut émettre l’hypothèse que le refroidissement de la lithosphère
océanique est plus important sur cet intervalle
de temps. Cela est effectivement vérifié par la
figure 9.11 et par la présence de l’hydrothermalisme, très opérant au niveau des dorsales. Après
100 Ma. le flux de chaleur est faible.
2
- Les roches sous-saturées : RI, R2 et R3. Les
saturées : R4 et R5. La sursaturée : R6.
- R2 : roche basique. R6 : roche acide.
- RI : basanite (basalte alcalin). R2 : trachy-basalte.
R3, R4 et R5 : trachy-andésites. R6 : rhyolite.
- Les concentrations en MgO et en CaO diminuent
quand la concentration en SiO2 augmente. La
concentration en K2O augmente avec la concentration en SiO2. R6, la roche acide, est celle qui
contient le plus de K2O et le moins de MgO et
de CaO.
- Une telle diversité est possible grâce au processus
de cristallisation fractionnée (figure 6.4). À partir
d'un magma initial qui refroidit progressivement,
il se produit un fractionnement des éléments
chimiques lors du changement de phase liquide ->
solide. Mis en évidence à la question précédente,
le magnésium et le calcium sont des éléments
chimiques compatibles alors que le potassium
est un élément chimique incompatible.
- Toutes les roches sont caractérisées par une forte
teneur en alcalins. De plus, le basalte est une basanite, contenant des feldspathoïdes, c’est-à-dire
très pauvre en silicium (cela diffère des basaltes
tholéïtiques). Toutes ces roches du mont Dore
appartiennent à la série magmatique alcaline.
Chapitre 10
Pour bien démarrer
1 a. et b. 2 b. 3 b. 4 b. 5 a.
Testez-vous
le. 2 b. 3 b. et c. 4 b. 5 c. 6 a. et b.
Exercices
1 a. A : structure monoclinale et faillée (déformation discontinue). Le décalage des couches de
part et d’autre de la faille indique un allongement
horizontal de l’ensemble. L’incurvation des couches
de la zone faillée (crochon de faille) souligne la
résistance des matériaux au mouvement. Il s’agit
d’une faille normale. B : structure tabulaire. C : formation plissée. Plis dit « en chevrons » (flancs non
plissés). D : les différences lithologiques soulignent
la stratification, qui est ici tabulaire. Le sommet
de la formation est un ensemble plus massif que
la formation sous-jacente plus fine. Ces structures,
nommées « cheminées de fées », sont le résultat
d’une érosion différentielle affectant les deux formations. E : stratification tabulaire d’une coulée de
lave en orgues basaltiques. Les prismes verticaux
proviennent du refroidissement de la lave. F : stratification verticale du calcaire à faciès urgonien.
b. Les structures C et F.
2 Notez que la formule indiquée dans le chapitre
nécessite la masse volumique et non la densité. La
masse volumique de la colonne de roche est donc
de 2,7 x 1 000, soit 2 700 kg • m-3.
- Pour une pression de 2 • 109 Pa :
h = 2 • 10*7(2 700 x 9,81) = 75,5 km
- Pour une pression de 10 kbar, qui vaut 1 • 109
Pa : h = 1 • 10*7(2 700 x 9,81) = 37,7 km
3
- Dans les deux cas, la pression varie : elle augmente
pour la subduction et diminue pour l’exhumation.
En revanche, la température ne varie que pour la
subduction. Il n’y a pas de variation de température
lors de l’exhumation : on dit que ce processus est
adiabatique (sans échange de chaleur avec les
matériaux avoisinants).
418
1
- En utilisant l’équation fournie, on peut calculer la
profondeur de la lithosphère océanique à différents
temps, telle que :
p (110 Ma) = 6 400 - 3 200 x e-(110/62’8)= 5 845 m
p(150 Ma) = 6 106 m
p(180 Ma) = 6 218 m
- Entre 110 Ma et 180 Ma, c’est-à-dire en 70 Ma,
la profondeur du plancher océanique diminue
de 373 m.
- La figure 9.10a donne p = 2 500 + 350 \[t, soit :
p(0 Ma) = 2 500
p(70 Ma) = 2 500 + 350 Æ = 5 428 m
Le calcul indique une variation de 2 928 m entre
la dorsale (0 Ma) et 70 Ma.
- En 70 Ma, la variation de la profondeur de la
lithosphère océanique avant 100 Ma est sept fois
supérieure à celle après 100 Ma. Or, nous avons
vu que l’approfondissement de la lithosphère
océanique est dû à son refroidissement (processus
de subsidence thermique). On peut émettre l’hypothèse que le refroidissement de la lithosphère
océanique est plus important sur cet intervalle
de temps. Cela est effectivement vérifié par la
figure 9.11 et par la présence de l’hydrothermalisme, très opérant au niveau des dorsales. Après
100 Ma. le flux de chaleur est faible.
2
- Les roches sous-saturées : RI, R2 et R3. Les
saturées : R4 et R5. La sursaturée : R6.
- R2 : roche basique. R6 : roche acide.
- RI : basanite (basalte alcalin). R2 : trachy-basalte.
R3, R4 et R5 : trachy-andésites. R6 : rhyolite.
- Les concentrations en MgO et en CaO diminuent
quand la concentration en SiO2 augmente. La
concentration en K2O augmente avec la concentration en SiO2. R6, la roche acide, est celle qui
contient le plus de K2O et le moins de MgO et
de CaO.
- Une telle diversité est possible grâce au processus
de cristallisation fractionnée (figure 6.4). À partir
d'un magma initial qui refroidit progressivement,
il se produit un fractionnement des éléments
chimiques lors du changement de phase liquide ->
solide. Mis en évidence à la question précédente,
le magnésium et le calcium sont des éléments
chimiques compatibles alors que le potassium
est un élément chimique incompatible.
- Toutes les roches sont caractérisées par une forte
teneur en alcalins. De plus, le basalte est une basanite, contenant des feldspathoïdes, c’est-à-dire
très pauvre en silicium (cela diffère des basaltes
tholéïtiques). Toutes ces roches du mont Dore
appartiennent à la série magmatique alcaline.
Chapitre 10
Pour bien démarrer
1 a. et b. 2 b. 3 b. 4 b. 5 a.
Testez-vous
le. 2 b. 3 b. et c. 4 b. 5 c. 6 a. et b.
Exercices
1 a. A : structure monoclinale et faillée (déformation discontinue). Le décalage des couches de
part et d’autre de la faille indique un allongement
horizontal de l’ensemble. L’incurvation des couches
de la zone faillée (crochon de faille) souligne la
résistance des matériaux au mouvement. Il s’agit
d’une faille normale. B : structure tabulaire. C : formation plissée. Plis dit « en chevrons » (flancs non
plissés). D : les différences lithologiques soulignent
la stratification, qui est ici tabulaire. Le sommet
de la formation est un ensemble plus massif que
la formation sous-jacente plus fine. Ces structures,
nommées « cheminées de fées », sont le résultat
d’une érosion différentielle affectant les deux formations. E : stratification tabulaire d’une coulée de
lave en orgues basaltiques. Les prismes verticaux
proviennent du refroidissement de la lave. F : stratification verticale du calcaire à faciès urgonien.
b. Les structures C et F.
2 Notez que la formule indiquée dans le chapitre
nécessite la masse volumique et non la densité. La
masse volumique de la colonne de roche est donc
de 2,7 x 1 000, soit 2 700 kg • m-3.
- Pour une pression de 2 • 109 Pa :
h = 2 • 10*7(2 700 x 9,81) = 75,5 km
- Pour une pression de 10 kbar, qui vaut 1 • 109
Pa : h = 1 • 10*7(2 700 x 9,81) = 37,7 km
3
- Dans les deux cas, la pression varie : elle augmente
pour la subduction et diminue pour l’exhumation.
En revanche, la température ne varie que pour la
subduction. Il n’y a pas de variation de température
lors de l’exhumation : on dit que ce processus est
adiabatique (sans échange de chaleur avec les
matériaux avoisinants).
418