Des contrastes entre les continents et les océans.
Les profils topographiques (exemple du profil Amérique du Sud - Afrique) mettent en évidence une importante variation d’altitudes à la surface de la terre. Les profondeurs (altitudes négatives) les plus importantes s’observent au niveau des fosses océaniques (jusqu’à 10 971 m au niveau de la fosse des Mariannes dans l’océan pacifique), tandis que les altitudes les plus importantes s’observent au niveau des chaînes de montagnes (jusqu’à 8848 m au sommet de l’Everest dans l’Himalaya).
Les bases de données ETOPO montrent que ces altitudes ne sont pas distribuées uniformément mais présentent au contraire une distribution bi-modale: l’altitude moyenne en milieu continental est de l’ordre de +840 m, alors que en milieu océanique, elle est de l’ordre de – 3 800 m. L’altitude moyenne de l’ensemble de la croûte terrestre étant de – 2 200 m.
On cherche à éprouver l’hypothèse selon laquelle cette distribution bimodale des altitudes serait la conséquence d’un contraste géologique entre les croûtes continentale et océanique.
Matériel: Échantillons et lames minces de Granite, Basalte, Gabbros, Calcaire, Gneiss. Microscopes polarisants, Fiches de reconnaissance des minéraux, Balances, Éprouvettes.
Chaque groupe étudie 1 roche (Basalte ou Granite ou Gabbros) de manière à déterminer:
- son origine (croûte continentale ou océanique)
- sa structure
- sa composition minéralogique
- sa composition chimique
- sa masse volumique
Les résultats de chaque groupe seront ensuite mis en commun pour établir un tableau bilan comparatif des croûtes continentale et océanique.
Vous rédigerez une courte synthèse pour discuter de l’hypothèse selon laquelle la distribution bimodale des altitudes serait la conséquence d’un contraste géologique entre les croûtes continentale et océanique.
Document 1: Les trois familles de roches:
Document 2: Structure des roches magmatiques:
Une roche est un assemblage de minéraux. Ces derniers résultent de l’association d’atomes ou d’ions agencés en édifices géométriques ordonnés: les cristaux, qui peuvent être ou non visibles à l’œil nu.
Lorsqu’une roche magmatique est entièrement cristallisée on observe des gros cristaux tous visibles à l’œil nu; on parle de structure grenue. Cette structure s’acquiert lors d’un refroidissement lent du magma en profondeur; on parle alors de magmatisme intrusif ou plutonisme.
En revanche si la roche magmatique n’est pas entièrement cristallisée, on observe un verre (pâte amorphe) avec des petits cristaux allongés: les microlites non visibles à l’œil nu, avec quelques gros cristaux visibles à l’œil nu: les phénocristaux, on parle alors de structure microlitique. Cette structure s’acquiert lors d’un refroidissement rapide du magma en surface; on parle alors de magmatisme extrusif ou volcanisme.
Document 3: Protocole de mesure des masses volumiques:
Document 4: Composition chimique de 3 roches en % de masse:
Document 5: Composition chimique de différents minéraux en % de masse:
Document 6: Un affleurement des roches du plancher océanique:
Document 7: Exemple des roches à l’affleurement en France métropolitaine: