Fiche de révision · S2

Résumé — Géodynamique interne

Tout le module en une page : les chapitres condensés en points essentiels, le vocabulaire et les pièges d'examen. Pour la veille de l'épreuve.

Structure interne de la Terre

Connaissance indirecte : densité moyenne 5,5 vs 2,7 en surface, météorites, surtout ondes sismiques (P dans tous les milieux, S jamais dans les liquides).
Croûte (2 % du volume) : continentale 30-70 km, granitique, d = 2,7 vs océanique 5-10 km, basaltique, d ≈ 3 ; base = Moho.
Manteau (81 %) : péridotite, solide mais plastique, jusqu'à 2 900 km (discontinuité de Gutenberg) ; siège de la convection.
Noyau (17 %) : fer-nickel ; externe liquide (2 900 → 5 150 km, champ magnétique, zone d'ombre des ondes S) ; graine solide (Lehmann → 6 370 km).
Découpage mécanique : lithosphère rigide (croûte + manteau supérieur, ≈ 100 km) sur asthénosphère ductile (LVZ).

Wegener 1912-1915 : Pangée unique il y a ≈ 250 Ma, bordée de la Panthalassa ; sial des continents flottant sur le sima.
Arguments morphologiques (puzzle Afrique / Amérique du Sud) et géologiques (boucliers > 2 Ga, chaînes 650-450 Ma, Mauritanides-Calédonides-Appalaches).
Arguments paléoclimatiques (tillites permo-carbonifères sur 5 continents → une seule calotte) et paléontologiques (Mesosaurus, Glossopteris, Lystrosaurus).
Rejet : mécanisme impossible (rotation terrestre, marées trop faibles) ; oubli jusqu'aux années 1950.
Preuves décisives : paléomagnétisme (dérive apparente des pôles différente selon le continent) et exploration des océans.

La magnétite fige le champ sous la température de Curie (≈ 580 °C) → aimantation thermorémanente = boussole fossile.
Inversions du champ : polarité normale vs inverse ; époques Brunhes (actuelle) → Matuyama → Gauss → Gilbert ; dernière inversion ≈ 780 000 ans.
Anomalies magnétiques symétriques de part et d'autre des dorsales (Vine et Matthews, 1963) = double enregistreur.
Vitesse d'expansion = distance à l'axe / âge : ≈ 1 cm/an par flanc (Atlantique) → 8-10 cm/an (Pacifique).
Hess 1962 : croûte océanique créée aux dorsales, détruite aux fosses ; fonds ≤ 180 Ma, sédiments et profondeur croissent avec l'âge.

≈ 12 grandes plaques lithosphériques rigides (océaniques ou mixtes) mobiles à quelques cm/an ; le Maroc est sur la plaque africaine.
Divergente = accrétion : dorsale (basalte, séismes superficiels) ou rift continental (Afar) → océan naissant (mer Rouge).
Convergente = subduction (fosse, plan de Wadati-Benioff jusqu'à 700 km, volcanisme andésitique explosif : Andes, Japon) ou collision (Himalaya, Alpes, peu de volcans).
Transformante = coulissage sans création ni destruction (San Andreas, nord-anatolienne) : séismes mais aucun volcanisme.
Points chauds fixes → alignements de volcans d'âges croissants (Hawaï) ; moteur = convection du manteau, traction de la plaque plongeante > poussée à la dorsale.

Séisme = rupture brusque d'une faille après accumulation élastique (rebond élastique) ; foyer en profondeur, épicentre en surface, puis répliques.
Profondeur : superficiel < 70 km, intermédiaire 70-300 km, profond 300-700 km (subduction seulement).
Ondes P (≈ 6 km/s, tous milieux) → S (≈ 3,5 km/s, solides) → surface Love et Rayleigh (les plus destructrices) ; écart P-S + 3 stations = épicentre.
Magnitude (Richter, Mw) = énergie, valeur unique, logarithmique (+1 = ×30 énergie) vs intensité (Mercalli I-XII) = dégâts, variable selon le lieu.
Répartition = limites de plaques : ceinture circumpacifique (≈ 80 %), ceinture alpine-himalayenne, dorsales ; Maroc : Agadir 1960, Al Hoceima 2004, Al Haouz 2023 (Mw 6,8).

Volcan = chambre magmatique + cheminée(s) + cratère + cône ; magma (silicates fondus + gaz) en profondeur → lave dégazée en surface.
Produits : gaz (H2O, CO2, SO2), coulées, pyroclastes (cendres < 2 mm, lapilli 2-64 mm, bombes > 64 mm), ponces, nuées ardentes, lahars.
Basalte fluide, pauvre en SiO2, 1 150 °C → effusif, volcan-bouclier ; andésite/rhyolite visqueuse, riche en gaz → explosif, strato-volcan.
Dynamismes croissants : hawaïen (Mauna Loa) → strombolien (Stromboli) → vulcanien (Vulcano) → péléen (montagne Pelée 1902, nuées ardentes) → plinien (Vésuve 79, Krakatau 1883, caldeira).
Volcans aux dorsales, subductions (ceinture de feu) et points chauds ; jamais aux failles transformantes ; Maroc : Moyen Atlas, Gourougou, Siroua.

Fusion partielle du manteau par décompression (dorsales), hydratation (subduction) ou chaleur (point chaud) ; anatexie de la croûte → granite.
Plutonique = refroidissement lent, texture grenue (granite, gabbro) vs volcanique = rapide, texture microlitique (rhyolite, basalte) ; vitreuse = obsidienne.
Minéraux clairs (quartz, orthose, plagioclases, muscovite) vs ferromagnésiens (olivine, pyroxène, amphibole, biotite) ; série de Bowen : olivine → … → quartz.
Classification par SiO2 : acide > 65 % (granite/rhyolite), intermédiaire 52-65 % (diorite/andésite), basique 45-52 % (gabbro/basalte), ultrabasique < 45 % (péridotite).
Basalte + gabbro = croûte océanique (ophiolites), péridotite = manteau, andésite = subduction, granite = croûte continentale.

Ductile → plis (anticlinal : anciens au cœur ; synclinal : récents au cœur) ; cassant → failles (normale = extension, inverse = compression, décrochement = coulissage) ; chevauchement → nappe de charriage.
Chaînes de subduction (Andes), d'obduction (Oman, ophiolites), de collision (Himalaya, Alpes, Rif) ; Haut Atlas = chaîne intracontinentale ; Meseta = hercynien (≈ 300 Ma).
Cycle de Wilson : rift → océan (mer Rouge → Atlantique) → subduction → collision → érosion ; isostasie = racine crustale et soulèvement.
Métamorphisme = transformation à l'état solide (T, P, contraintes, fluides), de ≈ 200 °C à l'anatexie (650-700 °C, migmatites) ; faciès schistes verts → amphibolites → granulites ; schistes bleus et éclogites en subduction.
Contact → cornéennes (auréole) ; régional → roches foliées : argile → ardoise → schiste → micaschiste → gneiss ; calcaire → marbre ; grès → quartzite.