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La surface de la Terre, contrastes entre les continents et les océans

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Introduction :

Pour dessiner la Terre de manière schématique, on utilise deux couleurs : le bleu pour les océans et le marron pour les continents. Cette dualité se retrouve dans l’étude géologique de la croûte terrestre. Nous verrons dans ce cours, que cette distinction, qui est visible depuis l’espace, se confirme lorsqu’on étudie la Terre de l’intérieur.
Nous étudierons dans un premier temps les caractéristiques de la croûte terrestre, puis nous aborderons la composition des roches qui constituent l’enveloppe externe de la Terre.

Caractéristiques de la croûte terrestre

La croûte terrestre : la couche externe de la Terre

Le globe terrestre est composé de plusieurs parties. Au centre, on trouve le noyau, solide au milieu, mais liquide sur sa couche externe. Autour du noyau, il y a le manteau qui se divise en deux parties : le manteau inférieur et le manteau supérieur. Enfin, la croûte terrestre, également nommée « écorce terrestre », constitue la partie superficielle de la Terre.
Elle se décline en deux types : la croûte océanique, d’une épaisseur moyenne de 6 km6\ \text{km}, et la croûte continentale, d’une épaisseur moyenne de 35 km35\ \text{km}.

La limite entre la croûte terrestre et le manteau supérieur est appelé discontinuité de Mohorovičić, abrégée moho.

couches de la Terre croûte océanique continentale manteau supérieur inférieur noyau externe interne discontinuités moho gutenberg lehmann svt première schoolmouv

Deux altitudes moyennes

En étudiant les fréquences des altitudes relevées à la surface de la Terre, on observe non pas une moyenne, mais deux :

  • l’altitude moyenne des montagnes, d’environ 400 m400\ \text{m},
  • et la profondeur moyenne des océans à 4500 m-4500\ \text{m}.
  • On parle d’une distribution bimodale car la courbe forme deux pics de fréquence.

distribution bi-modale des altitudes à la surface de la terre mont everest fosse des mariannes terres émergées immergées svt première géologie

Deux densités

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Définition

Densité :

La densité d’un corps est le rapport de sa masse volumique sur la masse volumique d’un élément de référence. Pour les solides et les liquides, l’élément de référence est l’eau.

d=masse volumique du corpsmasse volumique de l’eaud=\dfrac{\text{masse volumique du corps}}{\text{masse volumique de l’eau}}

La mesure de la densité permet de savoir si une substance flotte ou coule.

densité croûte continentale et océanique 2,7 2,9 manteau 3,5 svt première

Chaque domaine de la croûte terrestre se distingue ainsi par sa densité. La croûte continentale a une densité de 2,72,7, alors que la croûte océanique a une densité de 2,92,9. On observe aussi que plus on descend dans les couches de la Terre, plus la densité augmente.

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À retenir

La croûte, située à la surface du globe, n’est pas uniforme. La répartition bimodale des altitudes et les contrastes de densité permettent de distinguer la croûte continentale et la croûte océanique.

Les roches de la croûte terrestre

Une roche est composée de minéraux. Il existe plusieurs catégories de minéraux classés en fonction de leur composition chimique. La composition de ces minéraux diffère d’une roche à l’autre.

Les roches magmatiques

Le magma provient des profondeurs de la Terre et plus particulièrement du manteau entré en fusion. Il remonte à la surface lors des éruptions volcaniques : on le désigne alors sous le terme de « lave ».

On trouve deux principaux types de roches magmatiques : les basaltes en surface, et les gabbros en profondeur.

  • Ces deux roches ont une même origine : le refroidissement du magma, lui-même issu de la fusion des roches du manteau supérieur.

Les roches magmatiques volcaniques sont composées d’une matrice contenant des cristaux plus ou moins gros, car le refroidissement rapide au contact de l’air ou de l’eau ne laisse pas le temps aux cristaux de se former.

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Exemple

Les basaltes sont des roches volcaniques : le magma atteint la surface (ou une faible profondeur) et se refroidit rapidement (en quelques années). On reconnaît les basaltes à leur texture microlithique.

Le magma peut aussi se solidifier en profondeur. Cette solidification plus lente produit des roches qu’on appelle roches magmatiques plutoniques.
La texture de cette roche est grenue, car elle contient plusieurs cristaux mais pas de matrice. La roche plutonique la plus courante est le granite, composé de quartz, de feldspath et de micas.

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Exemple

Les gabbros sont des roches plutoniques, issues d’un refroidissement lent (de quelques millions d’années) en profondeur. Les gabbros ont une texture grenue : les cristaux ont eu le temps de se former.

Les roches sédimentaires

L’usure des roches continentales permet la formation d’un nouveau type de roche : les roches sédimentaires.

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Exemple

  • Quand le granite se désagrège, il forme du sable, mais ce sable peut à son tour se compacter et former une nouvelle roche : le grès. Ainsi, le granite se transforme en grès en passant par l’étape du sable.
  • Sur le même principe, les roches silicatées deviennent de l’argile. Ainsi, les silicates se désagrègent et associés à de l’eau, ils deviennent de l’argile.

Les roches métamorphiques

Les roches présentes au niveau de plaques convergentes, en collision ou en subduction, peuvent subir des changements de pression et de températures très importants. Les roches qui subissent ces contraintes se transforment tout en restant à l’état solide et deviennent des roches métamorphiques.
Le métamorphisme s’accompagne souvent d’une hydratation (entrée d’eau) ou d'une déshydratation (sortie d’eau) de la roche.

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Exemple

Parmi les roches métamorphiques, on trouve les schistes, les gneiss, les marbres et les métabasites.

La répartitions des roches

Si la composition des couches les plus internes est assez homogène, ce n’est pas le cas des couches de surface qui sont composées de roches très différentes : les roches magmatiques, sédimentaires et métamorphiques.

  • La composition géologique de la croûte terrestre est donc hétérogène.

On trouve par exemple des roches basaltiques dans la croûte océanique, mais des roches métamorphiques et magmatiques dans la croûte continentale. Des roches différentes sont également rencontrées dans ces deux croûtes en fonction de la profondeur à laquelle se trouve l’échantillon étudié.

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À retenir

Le granite est un élément fortement représenté dans la croûte continentale. Il est présent en profondeur, et affleure parfois, notamment dans les massifs montagneux.

Contrairement à la croûte continentale qui est constituée de roches très variées, la croûte océanique a une composition plus homogène.

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À retenir

La croûte océanique est composée de roches basaltiques et de gabbro.

Attention, on peut également trouver des basaltes et des gabbros dans la croûte continentale.

Conclusion :

Le globe est composé de plusieurs couches. La croûte terrestre, à l’extérieur, est constituée de roches de différents types comme les roches magmatiques, sédimentaires et métamorphiques en surface et les granites en profondeur.
Les roches ont plusieurs origines : le magma provient des profondeurs de la Terre et se refroidit pour donner des roches volcaniques ou plutoniques ; l’usure des roches continentales permet la formation des roches sédimentaires ; les roches qui subissent des pressions du sous-sol deviennent des roches métamorphiques.
La croûte continentale est principalement constituée de granites alors que la croûte océanique est constituée de basaltes et de gabbros.