Avant d’aborder la formation des chaînes de montagnes et le métamorphisme, un retour sur les bases est indispensable. Ce rappel de géologie pour 2BAC SVT et PC a pour objectif de consolider vos acquis de la 1ère Bac. Que ce soit la structure du globe, la théorie de la tectonique des plaques ou les principes de la sédimentologie, maîtriser ces concepts est la clé pour comprendre les phénomènes géologiques complexes du programme de terminale. Retrouvez ici des fiches synthétiques et des schémas clairs pour démarrer l’année avec confiance.
I. Structure interne de la Terre
Fig. 1 — Structure interne de la Terre avec profondeurs, densités et discontinuités majeures.
La Terre est une sphère stratifiée dont la structure a été révélée grâce à l’analyse des ondes sismiques (ondes P et ondes S). On distingue plusieurs enveloppes concentriques séparées par des discontinuités sismiques majeures.
1.1 Les enveloppes terrestres
| Enveloppe | Profondeur | Densité | Composition | État |
| Croûte continentale | 0 – 30 km | ≈ 2,7 | Granites, roches métamorphiques | Solide |
| Croûte océanique | 0 – 7 km | ≈ 3,2 | Basaltes, gabbros | Solide |
| Lithosphère mantellique | Jusqu’à 150 km | ≈ 3,2 | Péridotite rigide | Solide rigide |
| Asthénosphère | 150 – 700 km | ≈ 3,3 | Péridotite partiellement fondue | Visqueux/ductile |
| Manteau inférieur | 700 – 2 900 km | ≈ 5,5 | Silicates de Mg et Fe | Solide |
| Noyau externe | 2 900 – 5 100 km | ≈ 9,5 | Alliage Fe-Ni | Liquide |
| Noyau interne (graine) | 5 100 – 6 400 km | ≈ 12–13 | Alliage Fe-Ni solide | Solide |
1.2 Les trois discontinuités majeures
Discontinuité de Mohorovičić (Moho)
Sépare la croûte du manteau supérieur. Profondeur : environ 30 km sous les continents et environ 7 km sous les océans. On observe une augmentation brusque de la vitesse des ondes P (6,8 → 8 km/s).
Discontinuité de Gutenberg
Sépare le manteau inférieur du noyau externe à 2 900 km de profondeur. Les ondes S (transversales) ne se propagent plus au-delà — ce qui prouve que le noyau externe est à l’état liquide.
Discontinuité de Lehmann
Sépare le noyau externe liquide du noyau interne solide à 5 100 km de profondeur. On y observe une augmentation de la vitesse des ondes P.
⚠️ À ne pas confondre — Lithosphère ≠ Croûte terrestre. La lithosphère comprend la croûte ET la partie rigide supérieure du manteau, jusqu’à environ 150 km. La croûte seule représente uniquement les 7 à 30 premiers kilomètres. La lithosphère repose sur l’asthénosphère ductile, ce qui permet son déplacement.
II. Caractéristiques de la lithosphère océanique — Les ophiolites
Fig. 2 — Séquence ophiolitique : colonne lithologique type de la lithosphère océanique, de la surface vers la profondeur.
La lithosphère océanique est formée en continu au niveau des dorsales océaniques. Sa composition interne est connue grâce aux ophiolites : des fragments de lithosphère océanique ancienne charriés sur les continents lors de collisions tectoniques, que l’on peut donc observer directement à l’affleurement.
2.1 La séquence ophiolitique (de haut en bas)
| Couche (haut → bas) | Type de roche | Origine et caractéristiques |
| ① Sédiments marins | Calcaires, argiles, silicites | Dépôts pélagiques accumulés après la formation de la croûte |
| ② Basaltes en coussins (pillow lavas) | Roche volcanique (effusive) | Épanchements laviques sous l’eau ; forme sphérique caractéristique ; texture microlithique |
| ③ Complexe de dykes (sheeted dykes) | Dolérites (filoniennes) | Filons verticaux parallèles solidifiés dans des fractures ; alimentent les basaltes |
| ④ Gabbros | Roche plutonique basique | Solidification lente en profondeur ; texture grenue (grands cristaux) ; même composition que le basalte |
| ⑤ Péridotite | Roche ultramafique | Manteau lithosphérique ; riche en olivine et pyroxène ; limite gabbro/péridotite = discontinuité de Moho |
📌 Moyen mnémotechnique : S – B – D – G – P → Sédiments · Basaltes · Dykes · Gabbros · Péridotite
2.2 Basalte vs Gabbro — même magma, textures opposées
Basalte et gabbro ont exactement la même composition chimique (magma basaltique), mais des textures très différentes en raison de leur vitesse de refroidissement :
Basalte (roche effusive) :
Refroidissement rapide au contact de l’eau froide → petits cristaux ou verre. Texture microlithique ou vitreuse.
Gabbro (roche plutonique) :
Refroidissement lent en profondeur → grands cristaux bien développés. Texture grenue. Minéralogie : plagioclase + pyroxène ± olivine.
III. La tectonique des plaques
Fig. 3 — Carte des principales plaques tectoniques avec leurs limites (dorsales, zones de subduction, marges divergentes).
La théorie de la tectonique des plaques, développée dans les années 1960–1970, postule que la lithosphère est découpée en une douzaine de plaques rigides qui se déplacent lentement (1 à 15 cm/an) sur l’asthénosphère ductile. Ces déplacements sont entraînés par les courants de convection dans le manteau et sont à l’origine des séismes, du volcanisme et de la formation des reliefs.
3.1 Les grandes plaques lithosphériques
| Plaque | Type | Zones / Exemples |
| Pacifique | Océanique | Océan Pacifique — la plus grande plaque océanique |
| Nord-Américaine | Mixte | Amérique du Nord, nord de l’Atlantique |
| Eurasienne | Mixte | Europe, Asie (sauf Inde et Arabie) |
| Africaine | Mixte | Afrique, partie Atlantique et océan Indien |
| Indo-Australienne | Mixte | Inde, Australie, océan Indien |
| Sud-Américaine | Mixte | Amérique du Sud, Atlantique Sud |
| Nazca | Océanique | Pacifique Est — subduction sous l’Amérique du Sud → Andes |
| Antarctique | Mixte | Antarctique et océan Austral |
IV. Les limites entre plaques et leurs caractéristiques
On distingue trois types de limites (ou frontières) entre les plaques tectoniques, selon le sens relatif de leur mouvement.
4.1 Les limites divergentes — Accrétion océanique
Fig. 4 — Du rift continental à la dorsale océanique : deux stades de la divergence lithosphérique.
Deux plaques s’éloignent l’une de l’autre. Le magma remonte depuis l’asthénosphère, se solidifie et forme de la nouvelle croûte océanique : c’est l’accrétion océanique.
Rift continental
La lithosphère continentale s’étire et s’amincit ; il se forme des fossés d’effondrement (grabens). Exemples : Rift est-africain (Kenya, Éthiopie), Mer Rouge (stade plus avancé).
Dorsale océanique
Lorsque le rift s’élargit, un océan se forme. La dorsale est une chaîne volcanique sous-marine continue produisant du basalte et de la nouvelle croûte océanique. Exemples : Dorsale médio-atlantique, Dorsale du Pacifique Est.
Caractéristiques des limites divergentes :
- Volcanisme effusif intense (basaltes en coussins)
- Séismicité modérée et superficielle (< 30 km de profondeur)
- Flux thermique élevé au niveau de l’axe de la dorsale
- Anomalies magnétiques symétriques de part et d’autre de la dorsale
- Vitesse d’expansion : de 1 cm/an (dorsale lente, Atlantique) à 15 cm/an (dorsale rapide, Pacifique)
4.2 Les limites convergentes — Subduction et Collision
Fig. 5 — Les deux types de subduction : océanique-océanique (en haut) et océanique-continentale (en bas).
Deux plaques se rapprochent. La plaque la plus dense plonge sous l’autre : c’est la subduction. Selon la nature des croûtes en contact, on distingue trois situations.
Subduction océan-océan
La plaque océanique la plus ancienne (plus froide et plus dense) plonge sous l’autre. Il se forme un arc insulaire volcanique parallèle à la fosse. Exemples : Îles Mariannes, Antilles, Japon.
Subduction océan-continent
La plaque océanique (d ≈ 3,2) plonge sous la plaque continentale (d ≈ 2,7), plus légère. Il se forme une chaîne de montagnes volcanique en bordure du continent. Exemples : les Andes (plaque Nazca sous l’Amérique du Sud), Cordillère américaine.
Fig. 6 — Collision continent-continent : formation d’une chaîne de montagnes par plissement et épaississement crustal.
Collision continent-continent
Lorsque toute la plaque océanique est subduite, les deux marges continentales entrent en collision. Les sédiments et roches se plissent et s’épaississent, formant une chaîne de montagnes sans volcanisme dominant. Exemples : Himalaya (plaque indo-australienne contre eurasienne), Alpes (Afrique contre Europe).
Caractéristiques des zones de subduction :
- Fosse océanique profonde (ex. : fosse des Mariannes, −11 034 m)
- Plan de Wadati-Benioff : séismicité profonde jusqu’à 700 km
- Arc volcanique à volcans explosifs (magma andésitique)
- Prisme d’accrétion sédimentaire au niveau de la fosse
- Métamorphisme haute pression – basse température (HP-BT) dans la plaque plongeante
4.3 Les limites transformantes — Failles transformantes
Fig. 7 — Failles transformantes et dorsale océanique : zones de friction entre plaques et directions de déplacement.
Deux plaques coulissent horizontalement l’une contre l’autre, sans création ni destruction de lithosphère. Ces failles sont souvent perpendiculaires aux dorsales et décalent leurs segments.
Caractéristiques des failles transformantes :
- Mouvement horizontal (décrochement senestre ou dextre)
- Séismicité forte et superficielle (friction intense entre les deux plaques rigides)
- Absence totale de volcanisme
- Exemples continentaux : Faille de San Andreas (Californie), Faille nord-anatolienne (Turquie)
- Exemples océaniques : fractures perpendiculaires à la dorsale médio-atlantique
V. Tableau comparatif des trois types de limites
| Critère | Limite divergente | Limite convergente (subduction) | Limite transformante |
| Mouvement | Éloignement | Rapprochement | Coulissement latéral |
| Croûte | Créée (accrétion) | Détruite (recyclage) | Ni créée ni détruite |
| Relief | Dorsale / Rift | Fosse + arc volcanique ou chaîne de montagnes | Faille décrochante |
| Volcanisme | Effusif (basalte) | Explosif (andésite) | Absent |
| Séismicité | Faible, superficielle | Forte, profonde (plan de Benioff jusqu’à 700 km) | Forte, superficielle |
| Exemples | Dorsale médio-atlantique, Rift est-africain | Andes, Himalaya, Japon, Antilles | Faille de San Andreas, Faille nord-anatolienne |
✅ L’essentiel à retenir — 2BAC SVT / PC
- La Terre est constituée de la croûte, du manteau et du noyau, séparés par les discontinuités de Moho, Gutenberg et Lehmann.
- La lithosphère (croûte + manteau supérieur rigide) repose sur l’asthénosphère ductile et se déplace grâce aux courants de convection mantellique.
- La séquence ophiolitique S-B-D-G-P (Sédiments, Basaltes, Dykes, Gabbros, Péridotite) reflète la composition de la croûte océanique de la surface vers la profondeur.
- La lithosphère est divisée en 8 plaques majeures dont les mouvements génèrent trois types de limites : divergentes, convergentes et transformantes.
- La plaque océanique (d ≈ 3,2) plonge toujours sous la plaque continentale (d ≈ 2,7) en subduction. Deux continents en collision forment une chaîne de montagnes (ex. : Himalaya, Alpes).
- Les failles transformantes ne créent ni ne détruisent de lithosphère : elles accommodent le décalage entre segments de dorsale.
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