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On peut ainsi expliquer par les mouvements verticaux de la lithosphère continental l'apparition d'épaississement crustale. Mais les plis, les failles sont les indices tectoniques qui marquent également un épaississement de la croûte continentale suite à des contraintes compressives. Cet épaississement de la croûte continentale entraîne des modifications au sein des roches.  Les indices pétrographiques nous en font la preuve.

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A faire

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Les indices pétrologiques de l'épaississement :

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Modélisation de l'isostasie :

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Expérience avec de la farine et du cacao pour modéliser les couches de roches et la formation des failles et plis lors d'une compression :

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http://www.geo.cornell.edu/hawaii/220/PRI/isostasy.html

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Il existe pour la croûte continentale quatre indices tectoniques.
Nous avons pus en représenter deux par modélisation, qui sont les plis et les failles inverses. Ces deux indices rendent compte d'un épaississement vertical et d'un raccourcissement horizontal. Ce qui traduit l'apparition d'un épaississement crustal. La différence entre ces deux déformations est la contrainte exercée et la résistance de la roche.
Mais on peut retrouver également sur la croûte continentale des nappes de charriages qui correspondent à des épaississement qui créaient un contact anormal par déplacement de terrains qui s'empilent. Et enfin on retrouve un empilement d'écailles avec des compartiments souterrains qui s'empilent et se décalent en profondeur.

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Leur signification géologique sur Terre :

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Leur signification géologique sur Terre :

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Ainsi le modèle de Airy rend compte des propriétés de la lithosphère continentale alors que celui de Pratt s'applique à la lithosphère océanique.
L'équilibre isostatique signifie que la lithosphère continentale rigide repose sur l'asthénosphère ductile et plus dense : toutes modifications de l’équilibre implique un rééquilibrage jusqu'au nouvel équilibre. Grâce à cette isostasie on prouve une mobilité verticale de la lithosphère.

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L’épaississement crustal de la lithosphère continentale

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L’épaississement crustal de la lithosphère continentale

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Pour les géologues c'est une transformation progressives des roches sédimentaires. On nomme une roche métamorphique, une roche qui a subi une transformation à la suite d'une élévation de température ou de pression.
On peut retracer l'évolution des roches depuis la surface vers le début de la fusion partielle grâce à la grille pétrogénétique. Par exemple la migmatite résulte d’un gneiss qui a subi une fusion partielle localisée qui a généré un magma localisé.  Cela implique un enfouissement et donc un épaississement de la croûte continentale. Et cela justifie encore la racine crustale. En effet ,  la déformation du gneiss est une réponse à l'augmentation de la pression et de la température en lien avec l'épaississement de la croûte continentale.

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TP SUR LA MODÉLISATION DE L'ISOSTASIE ET LA CARACTÉRISATION DE L’ÉPAISSISSEMENT CRUSTAL

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TP SUR LA MODÉLISATION DE L'ISOSTASIE ET LA CARACTÉRISATION DE L’ÉPAISSISSEMENT CRUSTAL

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On cherche à expliquer les modifications minéralogiques des roches de la croûte continentale, à modéliser l'isostasie ainsi que les figures tectoniques qui y sont présentes.

De MOLINA CLémentine et LEAO Maureen

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Bleu clair : Gneiss
Hachure en diagonale : Micaschiste à grenat
Vert : Schiste à séricite et chlorite
Jaune : Micaschiste à grenat
(Pas sûre donc faudrait vérifier ce que j'ai fait

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Tout d'abord nous allons modéliser l'isostasie selon le modèle de Pratt puis selon le modèle de Airy pour pouvoir démontrer en s'aidant du document 1 que celui de Pratt correspond à la lithosphère océanique alors que le modèle de Airy s'applique bien à la lithosphère continentale. Nous allons ensuite pouvoir présenter les indices tectoniques de l'épaississement avec une modélisation analogique de deux compressions, qui selon le tassement de nos couches nous donnera des plis ou des failles inversées tout en les comparant aux photos du document 4. Puis finalement nous allons donner les conditions de formation des roches métamorphiques de la croûte continentale du document 5 en complétant le graphique Pression/Température grâce aux minéraux présents dans chacune d'elle. On pourra ainsi retracer l'évolution de ces roches et donner les indices pétrographiques de l'épaississement crustal.

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Les couches ont été bien tassées, le plus droit possible. On découvre après la compression une déformation cassante, appelée faille inverse.

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Les couches n'ont pas été tassées. Ainsi, lorsque l'on compresse, une déformation plastique apparaît, qui est appelée pli.

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Selon Pratt, plus une colonne de roches est dense, plus elle s'enfonce vers la surface de compensation, qui est le Moho. Les variations d'altitude s'expliquent ainsi par des différences latérales de masses volumiques.
C'est pourquoi le modèle de Pratt s'applique à la lithosphère océanique. En effet, la croûte océanique est plus dense et moins épaisse que la croûte continentale, elle émerge alors moins.

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Selon Airy la lithosphère continentale serait découpée sous forme de colonnes de même densité mais dont l'épaisseur varie. Ainsi sous les chaînes de montagnes l'épaisseur de la croûte continentale augmente. On appelle cette épaisseur la racine crustale.
Ce modèle est bien adapté pour le cas d’un épaississement de la lithosphère continentale. En effet, la présence d'une racine crustale moins dense que la matière sur laquelle elle repose permet de compenser l’excès de masse dû au relief.