[1ère Spé SVT] Thème 2 - La dynamique interne de la Terre - Sujet : Sous les dorsales, la lithosphère amincie par les...

Thème 2 - La dynamique interne de la Terre

Sous les dorsales, la lithosphère amincie par les contraintes de divergence entraine une remontée de matériaux chauds provenant de l’asthénosphère. En remontant les péridotites du manteau conservent leur température élevée mais subissent une décompression (pression plus faible en surface). Cette baisse de pression à température élevée permet un début de fusion de la péridotite : fusion partielle car elle ne fond qu'à 15%. Cette fusion partielle se fait de façon inégale entre les molécules de la péridotite, certaines telles que la silice, "fondent" plus facilement que d'autres tels que le Mg qui reste plutôt dans la phase solide de la péridotite. Le liquide magmatique qui se forme a donc une composition différente de la roche péridotite dont il est issu. Ce nouveau magma est de nature basaltique.

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Question 1 :

D’après le document, la fusion partielle de la péridotite en laboratoire permet d’étudier :

L'influence du taux de fusion sur la composition chimique du liquide.
Les conditions de formation du basalte et du gabbro.
La composition des roches continentales.
La composition de la péridotite résiduelle après fusion.

Question 2 :

En comparant la composition chimique du liquide obtenu pour un taux de fusion de 15% avec celle des roches de la lithosphère océanique, on peut dire que ce liquide :

A une teneur en Silicium (Si) identique à celle du basalte.
A une teneur en Magnésium (Mg) identique à celle du basalte.
A une teneur en Fer (Fe) différente de celle du gabbro.
Pourrait correspondre au liquide à l'origine du basalte.

Question 3 :

Lorsque le taux de fusion partielle de la péridotite augmente (de 5% à 40%), on observe dans le liquide produit :

Une augmentation de la teneur en Oxygène (O).
Une forte diminution de la teneur en Aluminium (Al).
Une forte augmentation de la teneur en Magnésium (Mg).
Une diminution de la teneur en Potassium (K).

Question 4 :

Concernant les roches de la lithosphère océanique présentées (basalte et gabbro), le document montre qu'elles :

Ont des compositions chimiques très proches l'une de l'autre.
Sont plus riches en Aluminium (Al) et en Calcium (Ca) que la péridotite du manteau.
Sont plus pauvres en Magnésium (Mg) que la péridotite du manteau.
Ont une composition qui ne correspond à aucun des taux de fusion testés en laboratoire.

Question 5 :

Les données du tableau permettent de formuler l'hypothèse que :

Le basalte pourrait provenir d'une fusion partielle d'environ 15% d'une péridotite.
Le gabbro, roche plutonique, a la même origine que le basalte, roche volcanique.
La péridotite résiduelle après extraction du liquide basaltique s'appauvrit en éléments comme l'Aluminium.
On peut penser que le modèle de "La presse à enclume de diamant" reproduit les conditions de pression et de température du manteau supérieur.