Fiche de révision
SVTEEHB

Les fonds océaniques et le fonctionnement d’un rift

Dorsales, plaines abyssales, fosses : ce que cache l’océan et comment naît la lithosphère océanique.

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Fiche de révision de SVTEEHB : « Les fonds océaniques et le fonctionnement d’un rift », proposée par ndolomath.com

Les fonds océaniques et le fonctionnement d’un rift

Module III : Éducation à l’environnement et au développement durableSéquence 14 : Les mouvements de la lithosphère et leurs conséquencesSéances 79-80 : Plancher océanique : morphologie des fonds et fonctionnement d’un rift
💡 Idée principale : les fonds océaniques ont un relief varié : marges continentales, plaines abyssales, dorsales et fosses. Au niveau d’une dorsale, le rift est une zone de divergence : le manteau chaud remonte, fond partiellement et produit le magma qui forme une nouvelle lithosphère océanique (basaltes, gabbros, péridotites). Elle s’écarte symétriquement et vieillit en s’éloignant de l’axe.
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Étapes résumées
  1. Du continent vers le large : plateau continental, talus, plaine abyssale (4 à 6 km), dorsale (≈ 2,5 km), fosse (jusqu’à 11 km).
  2. Les profondeurs sont mesurées par sondage acoustique : profondeur = vitesse du son × durée ÷ 2.
  3. Au rift : remontée du manteau, fusion partielle, chambre magmatique, création de croûte océanique.
  4. L’âge des roches augmente symétriquement de part et d’autre de la dorsale : c’est l’expansion océanique.

Situation problème

Un navire océanographique quitte le port de Douala pour traverser l’Atlantique vers le Brésil. Grâce à son sondeur, il enregistre la profondeur du fond : d’abord quelques dizaines de mètres, puis plus de 5 000 m, puis une immense chaîne de montagnes sous-marines au milieu de l’océan, puis de nouveau des grands fonds. Des forages montrent que les roches du milieu sont les plus jeunes.

Consignes :

  1. Relève les observations faites par le navire.
  2. Comment mesure-t-on la profondeur de l’océan ?
  3. Pourquoi les roches sont-elles plus jeunes au milieu de l’océan ?
le problème
les vagues
l’océan
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Compétence visée

Réduire les risques liés aux catastrophes naturelles en comprenant la dynamique de la lithosphère.

Objectifs de la leçon

  • Décrire la morphologie des fonds océaniques.
  • Expliquer le fonctionnement d’un rift océanique.
  • Identifier les roches de la lithosphère océanique et leurs minéraux.

La morphologie des fonds océaniques

Activité 1 : un profil bathymétrique

Le document 1 est un profil simplifié du fond d’un océan obtenu par sondage acoustique.

Document 1 : profil topographique schématique du fond océanique.

  1. Nomme les grandes unités du relief sous-marin, du continent vers le large.
  2. Quelles sont la profondeur d’une plaine abyssale et celle d’une dorsale ?
Ce qu’il faut comprendre : le plateau continental (moins de 200 m) se termine par le talus. Viennent ensuite les plaines abyssales (4 à 6 km), puis la dorsale, chaîne de montagnes sous-marines de 60 000 km de long qui culmine vers 2,5 km de profondeur, parcourue par une vallée axiale : le rift. En bordure de certains océans s’ouvrent des fosses profondes (jusqu’à 11 km, fosse des Mariannes).
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Exemple guidé : le sondage acoustique

Un sondeur émet un signal sonore vers le fond ; l’écho revient au bout de 6 s. La vitesse du son dans l’eau de mer est de 1 500 m/s. Calcule la profondeur.

Solution :
Le son fait l’aller et le retour : distance parcourue = 1 500 × 6 = 9 000 m.
Profondeur = 9 000 ÷ 2 = 4 500 m : c’est une plaine abyssale.

Le fonctionnement d’un rift

Activité 2 : coupe d’une dorsale

Le document 2 est une coupe interprétative d’une dorsale océanique au niveau du rift.

Document 2 : structure de la lithosphère océanique au niveau d’une dorsale.

  1. D’où vient le magma qui alimente la chambre magmatique ?
  2. Décris la succession des roches de la croûte océanique, de haut en bas.
Ce qu’il faut comprendre : sous la dorsale, le manteau chaud (péridotite) remonte ; la baisse de pression provoque sa fusion partielle (5 à 20 %). Le magma s’accumule dans une chambre magmatique. Refroidi lentement en profondeur, il donne des gabbros ; injecté dans les fissures, des filons de basalte ; épanché sur le fond, des basaltes en coussins. Les failles normales du rift témoignent de l’écartement (distension).
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Activité 3 : l’âge des fonds océaniques

Les forages et les anomalies magnétiques permettent de dater les fonds océaniques (document 3).

Document 3 : âge des basaltes de part et d’autre d’une dorsale.

  1. Comment l’âge des basaltes varie-t-il quand on s’éloigne de la dorsale ?
  2. Calcule la vitesse d’écartement si un basalte de 10 Ma est à 200 km de l’axe.
Ce qu’il faut comprendre : l’âge des roches et l’épaisseur des sédiments augmentent symétriquement de part et d’autre de l’axe : la lithosphère se forme à la dorsale puis s’en éloigne. C’est l’expansion océanique. Vitesse = 200 km ÷ 10 Ma = 20 km/Ma = 2 cm/an pour chaque plaque (4 cm/an d’ouverture totale). L’Atlantique s’ouvre ainsi depuis 180 millions d’années, éloignant l’Afrique de l’Amérique.
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Les roches de la lithosphère océanique (TP n° 21)

1. Identifier les roches

RocheStructureMinéraux principauxOrigine
Basaltemicrolithique (verre + petits cristaux)plagioclase, pyroxène, olivinerefroidissement rapide en surface
Gabbrogrenue (tous les minéraux visibles)plagioclase, pyroxènerefroidissement lent en profondeur
Péridotitegrenueolivine (majoritaire), pyroxèneroche du manteau

Basalte et gabbro ont la même composition chimique : seule la vitesse de refroidissement diffère.

les roches
la roche
la géologie
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Un rift sur notre continent
  • Le rift est-africain (Éthiopie, Kenya, Tanzanie) est un rift continental : l’Afrique de l’Est commence à se fracturer.
  • Volcans (Kilimandjaro, Nyiragongo), séismes et lacs allongés (Tanganyika) en sont les témoins ; dans des millions d’années, un nouvel océan pourrait s’y ouvrir.

Trace écrite : ce que je retiens

À retenir
  • Les fonds océaniques comprennent marges continentales, plaines abyssales, dorsales et fosses.
  • La profondeur se mesure par sondage acoustique : p = v × t ÷ 2.
  • Le rift est une zone de divergence où se crée la lithosphère océanique.
  • La fusion partielle de la péridotite du manteau donne le magma : basaltes en surface, gabbros en profondeur.
  • L’âge des fonds augmente symétriquement de part et d’autre de la dorsale : expansion de quelques cm par an.
je retiens
la dorsale
les plaques
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Vocabulaire à connaître

Dorsalechaîne de montagnes sous-marine où se forme la lithosphère océanique.Riftfossé d’effondrement au sommet de la dorsale (ou dans un continent).Plaine abyssalevaste fond plat situé entre 4 et 6 km de profondeur.Fusion partiellefusion d’une partie seulement des minéraux d’une roche.Lithosphèreenveloppe rigide (croûte + manteau supérieur) découpée en plaques.

Je m’évalue

1. Un écho revient en 4 s (v = 1 500 m/s). Quelle est la profondeur ?
2. Quelle roche se forme dans la chambre magmatique par refroidissement lent ?
3. Où se trouvent les roches les plus jeunes du fond océanique ?
4. Quel type de mouvement se produit au niveau d’un rift ?

Réponses : 3 000 m · le gabbro · au niveau de la dorsale · une divergence. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

je réfléchis
le globe terrestre
les enveloppes
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Erreurs fréquentes

  • Oublier de diviser par 2 dans le calcul du sondage acoustique.
  • Croire que le manteau est liquide : il est solide ; il ne fond que partiellement sous les dorsales.
  • Confondre basalte (microlithique) et gabbro (grenu), qui ont pourtant la même composition.

Méthode

Pour calculer une vitesse d’expansion : relève la distance d’une roche à l’axe et son âge, convertis (1 km/Ma = 1 mm/an), puis précise s’il s’agit de la vitesse d’une plaque ou de l’ouverture totale (× 2).

Activité d’intégration

Une campagne de forage dans l’Atlantique Sud, au large de Kribi, donne : basalte de 20 Ma à 400 km à l’est de la dorsale ; basalte de 20 Ma à 400 km à l’ouest ; épaisseur de sédiments nulle sur l’axe, 300 m à 400 km. Les géologues prélèvent aussi des roches grenues vertes riches en olivine.

  1. Calcule la vitesse d’écartement de chaque plaque et la vitesse d’ouverture de l’océan.
  2. Explique l’absence de sédiments sur l’axe de la dorsale.
  3. Identifie la roche grenue riche en olivine et indique son origine.

La correction détaillée de cette activité et d’autres sujets type est dans les cours et exercices corrigés.

la sécurité routière
les couches de roches
la tique
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