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Glossaire

Cristal

Solide dont les éléments constitutifs suivent au niveau microscopique une organisation spatiale géométrique répétitive, ce qui se traduit généralement à l'échelle macroscopique par la présence de facettes (surface plane).

Minéral

Solide cristallin défini par une formule chimique et un système cristallin. Ex : le quartz, l'olivine ...

Roche

Assemblage de minéraux auxquels peut venir s'ajouter une phase amorphe (=non-cristalline). Ex. Le granite, roche entièrement cristallisée (formée uniquement de minéraux) composée de quartz, feldspath plagioclase, orthose et de minéraux sombres variables (biotite, muscovite,...)

Le quartz, un minéral

La péridotite, une roche

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Roche magmatique

Roche issue du refroidissement d'un magma

Magma

Roche fondue. Un magma est constitué de 3 phases, une phase solide (minéraux cristallisés), une phase liquide et une phase gazeuse (essentiellement vapeur d'eau et CO2).

Lave

Magma ayant dégazé en surface suite à une éruption volcanique

Roche magmatique plutonique

Roche entièrement cristallisée issue du refroidissement lent en profondeur d'un magma. Les roches plutoniques ont une structure grenue. Ex. Le granite, la diorite, le gabbro

Roche magmatique volcanique

Roche partiellement cristallisée issue du refroidissement rapide en surface d'un magma suite à une éruption volcanique. Les roches volcaniques ont généralement une structure microlithique. Ex. Le basalte, l'andésite, la rhyolite

Roche magmatique acide

Roche magmatique riche en silice (ce qui se traduit dans la roche par la présence abondante de quartz, minéral constituée de silice pure). Ex : le granite, la rhyolite

Roche magmatique basique

Roche magmatique pauvre en silice (ce qui se traduit par l'absence de quartz, minéral constituée de silice pure, et la présence d'olivine, minéral pauvre en silice). Ex : le gabbro, le basalte

Roche magmatique intermédiaire

Roche magmatique présentant une richesse en silice intermédiaire (absence d'olivine, quartz possible mais en faible quantité) Ex. La diorite, l'andésite

Lave

Gabbro

Basalte

Andésite

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Roche sédimentaire

Roche formée de particules sédimentaires soudées les unes aux autres par un ciment. Ex : gré, calcaire, marne, ...

Sédiment

Dépôt de particules sédimentaires produites par l'altération des roches en surface. Les sédiments se forment au fond des bassins sédimentaires. Les particules ne sont pas soudées les unes aux autres dans un sédiment. Les sédiments sont donc meubles. Ex : sable

Diagénèse

Processus de transformation d'un sédiment en une roche sédimentaire par apparition d'un ciment entre les particules du sédiment. La diagénèse se produit généralement suite à l'enfouissement du sédiment. Ex. sable -> gré

Strate

Couche de sédiments ou de roches sédimentaires. Les strates se déposent à l'horizontale.

Stratigraphie

Science qui étudie la succession des différentes couches géologiques ou strates.

Echelle stratigraphique

Système de classement chronologique utilisé en géologie pour dater les événements survenus durant l'histoire de la Terre.

Stratotype

Affleurement qui sert de référence pour définir un étage géologique, c'est-à-dire un étage de l'échelle stratigraphique.

Strates de roches sédimentaires

L'échelle stratigraphique

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Métamorphisme

Recristallisation d'une roche à l'état solide suite à des modifications des conditions de pression et de température.

Roche métamorphique

Roche ayant subi une transformation métamorphique

Protolithe

Roche qui a subi la transformation métamorphique pour donner la roche métamorphique actuelle. Les roches métamorphiques sont souvent nommée sur la base du nom de leur protolithe. Par exemple, un métagabbro est une roche métamorphique formée à partir d'un gabbro : le gabbro est le protolithe du métagabbro.

Faciès métamorphique

Le diagramme (Pression, Température) est conventionnellement découpé en zones appellées faciès métamorphiques. On dit d'une roche métamorphique qu'elle est "de faciès amphibolite", si elle a été formée dans le domaine P,T correspondant à ce faciès.

Gradient métamorphique

En analysant finement la minéralogie d'une roche métamorphique, on peut déterminer assez précisément les conditions de pression et de température dans laquelle elle s'est formée. Dans un contexte de métamorphisme régional (étendu), les différentes roches métamorphiques s'alignent dans le diagramme P, T le long d'une droite matérialisant l'augmentation de la température avec la profondeur/pression dans la région lors de l'épisode métamorphique: on l'appelle le gradient métamorphique. On distingue 3 types de gradients métamorphique qui sont chacun associés à un contexte géodynamique particulier

- Le gradient haute pression / basse température (gradient HP-BT ou gradient Franciscain) est marqué par une augmentation lente de la température avec la profondeur. Il traverse les faciès schistes verts, schistes bleus et éclogites. Ce gradient est associé au contexte de subduction.
- Le gradient moyenne pression / moyenne température (gradient MP-MT ou gradient Daldarien) est marqué par une augmentation moyenne de la température avec la profondeur. Il passe par les faciès schistes verts, amphibolites et granulite. Il est associé au contexte de collision continentale.
- Le gradient basse pression / haute température (gradient BP-HT ou gradient Abukuma) est marqué par l'association de conditions de pression faible et variant peu à de fortes variations de températures. Il passe également les faciès schistes verts, amphibolites et granulite. Il est associé au contexte d'expansion océanique.

Le gneiss, une roche métamorphique

Les faciès métamorphiques

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Croûte terrestre

Enveloppe rocheuse la plus externe et la moins dense de la Terre. Elle repose sur le manteau terrestre.

Croûte océanique

Type de croûte terrestre produite au niveau des dorsales océaniques qui forme les fonds océaniques. Elle est constituée de roches magmatiques basiques (basaltes en coussin et gabbros) lorsqu'elle est jeune et chaude. En veillissant, elle refroidit au contact de l'eau de mer et subit un métamorphisme hydrothermal conduisant à l'apparition de minéraux hydratés (Hornblende -> métagabbro de faciès amphibolite ; puis Actinote et chlorite -> métagabbro de faciès schiste vert). La densité de la CO est de 2,9.

Croûte continentale

Type de croûte terrestre que l'on trouve au niveau des continents. Elle est constitué principalement de granite et de gneiss. La densité de la CC est de 2,7. Son épaisseur en plaine est de 35 km, et peut atteindre 70 km dans les chaînes de montagnes.

Manteau

Principale enveloppe terrestre rocheuse en terme de volume localisée entre la croûte et le noyau, le manteau est constituée d'une seule roche : la péridotite. La minéralogie de la péridotite peut cependant varier avec la profondeur sous l'effet de la pression, ce qui a conduit à différencier le manteau supérieur (péridotite à olivines et pyroxènes) et le manteau inférieur (péridotite à perovskites).

MOHO

Le MOHO ou discontinuité de Mohorovic est le nom donné à la limite entre la croûte terrestre (océanique ou continentale) et le manteau. Il a été mis en évidence la première fois par le sismologue Mohorovic qui lui a donné son nom. C'est une limite de nature à la fois pétrologique (changement de roche) et sismique (changement de vitesse des ondes sismiques).

Lithosphère

Ensemble des roches de surface au comportement rigide/cassant/sismogène. La lithosphère est constituée de la croûte et de la partie supérieure du manteau supérieur, appelée de fait manteau lithosphérique. La lithosphère flotte du fait de sa faible densité et glisse sur l'asthénosphère sous-jacente. Elle est découpée en plaques se déplaçant à la surface du globe, les plaques tectoniques ou plaques lithosphériques. Par définition de la lithosphère, tout séisme se produit nécessairement dans la lithosphère.

Manteau lithosphérique

Partie supérieure rigide et cassante du manteau supérieur. (Il constitue la partie inférieure de la lithosphère, la partie supérieure de la lithosphère étant la croûte). Le manteau lithosphérique (d =3.3) a une densité supérieure au manteau asthénosphérique (d=3.25). Il est malgré tout maintenu au dessus du manteau asthénosphérique grâce à la croûte peu dense, qui fait office de flotteur.

Lithosphère océanique

Lithosphère dont la croûte est de nature océanique

Lithosphère continentale

Lithosphère dont la croûte est de nature continentale

Asthénosphère

Partie du manteau supérieur au comportement ductile (non-sismogène). Bien que solide, elle se comporte à l'échelle des temps géologiques comme un fluide visqueux pouvant subir se déformer indéfiniment sans jamais casser (Il ne peut donc pas, par définition, se produire de séismes dans l'asthénosphère). Étant plus dense que la lithosphère, elle permet à cette dernière de flotter au dessus d'elle.

LVZ (Low Velocity Zone)

Partie supérieure de l'asthénosphère, épaisse d'environ 100 km, au niveau de laquelles les ondes sismiques ralentissent. Ce ralentissement est causé par un comportement très ductile des roches. La LVZ permet par ses propriétés mécaniques le découplage entre la lithosphère et l'asthénosphère et donc la mobilité des plaques tectoniques.

Pour + de détails:

cf. Chapitre - La structure interne de la Terre de 1ère

Les enveloppes terrestres

La lithosphère est découpée en plaques tectoniques mobiles

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Mouvement convergent

Rapprochement de deux plaques lithosphériques.

Mouvement divergent

Eloignement de deux plaques lithosphérique.

Expansion océanique

Elargissement d'un océan résultant d'un mouvement divergent de deux plaques. L'expansion océanique est accomodée par le fonctionnement d'une dorsale océanique, qui produit de la nouvelle lithosphère océanique.

Dorsale océanique

Relief sous-marin siège d'une intense activité magmatique et sismique marquant la frontière entre deux plaques tectoniques en divergence. Les dorsales sont le lieu de l'accrétion océanique.

Accrétion océanique

Production de croûte océanique (et par extension de lithosphère océanique) au niveau d'une dorsale.

Subduction

Processus par lequel une lithosphère océanique s'incurve et plonge dans l'asthénosphère sous l'effet de son propre poids. La subduction conduit à la fermeture d'un océan. Elle résulte de l'augmentation de densité de la lithosphère océanique avec l'âge (liée à son refroidissement).

Fosse de subduction

Relief sous-marin négatif résultant de l'incurvation de la lithosphère océanique en subduction. Elle marque une frontière de plaques en convergence.

Accrétion continentale

Production de croûte continentale. L'accrétion continentale résulte de l'activité magmatique dans les zones de subduction.

Collision continentale

Processus au cours duquel deux lithosphères continentales en convergence s'affrontent, conduisant à l'apparition d'une chaîne de montagne. La collision continentale fait suite à la fermeture d'un océan par subduction. Les lithosphères continentales étant toutes deux de faible densité, elles ne peuvent plonger dans l'asthénosphère. La poursuite du mouvement de convergence conduit donc à l'accumulation de contraintes compressives dans les deux lithosphères en contact, et donc à l'apparition des structures tectoniques à l'origine de la création d'un relief et d'une racine crustale (failles inverses, plis, nappes de charriages).

Orogène

Chaîne de montagne

Orogenèse

Ensemble des processus conduisant à la formation d'une chaîne de montagne

La dorsale Atlantique, une zone de divergence

Fosse océanique de Puerto Rico, marquant une limite de plaques en convergence

L'Himalaya, une chaîne de collision

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Datation relative

Ensemble des méthodes de datation permettant d'ordonner chronologiquement des événements géologiques ou biologiques, les uns par rapport aux autres. Elle vient en complément ou opposition à une datation absolue.

Datation absolue

Datation aboutissant à un résultat chiffré, exprimé en années. Elle peut concerner un événement, un objet, une couche géologique ou un niveau archéologique. Ce type de datation vient en opposition ou complément à une datation relative.

Désintégration radioactive

Phénomène physique naturel au cours duquel des noyaux atomiques instables se transforment spontanément en d'autres noyaux, avec dégagement d'énergie sous forme de divers rayonnements. Si les noyaux ainsi créés sont instables, ils donnent à leur tour lieu à une désintégration radioactive. Souvent, ce processus conduit à une chaîne de désintégrations successives – plus ou moins longue et complexe – avant d'aboutir à des noyaux atomiques stables (qui ne sont plus radioactifs).

Constante de désintégration radioactive

La constante de désintégration (ou constante radioactive) d'un radioisotope est le rapport entre l'activité d'un échantillon et le nombre d'atomes du radioisotope présents dans l'échantillon. Ce rapport est caractéristique de chaque radioisotope. La constante de désintégration se mesure en inverses d'unité de temps, généralement en géochronologie, en 1/an.

Loi de décroissance radioactive

La loi de désintégration radioactive est une loi statistique décrivant la diminution de noyau radioactif dans un échantillon au cours du temps. Si l'on observe un échantillon de matériaux radioactifs pendant un intervalle de temps donné, la proportion de noyaux qui subissent une désintégration radioactive sera sensiblement constante, à cause de la loi des grands nombres. On montre mathématiquement que cela implique que le nombre N de noyaux diminue avec le temps t suivant une décroissance exponentielle, ce qui s'écrit Nt = N0.e-λ.t avec Nt, le nombre d'élément radioactif au temps t, N0 , sa quantité initiale, t le temps et λ, la constante de désintégration de l'élément.

Demi-vie ou période d'un isotope radioactif

Durée au bout de laquelle le nombre de radionucléides présents dans l'échantillon est réduit de moitié.

Radiochronomètre

Couple d'isotopes, par exemple 14C/12C, ou 87Rb/87Sr permettant de réaliser des datations en géologie.

(Droite) Isochrone

Isochrone signifie « qui correspond au même instant » (ou « à la même durée »). En datation absolue par la méthode Rb/Sr des minéraux d'une même roche (ayant donc le même âge) se positionnent le long d'une droite dans le diagramme 87Sr/86Sr = f (87Rb/86Sr). On parle donc de droite isochrone. Son coefficient directeur permet de calculer l'âge de la roche.

Concordia

Courbe du diagramme 206Pb/238U = f (207Pb/235U) utilisée en datation absolue par la méthode Uranium/Plomb (U/Pb) correspondant à l'ensemble des combinaison de valeurs possibles des deux rapports isotopique pour des systèmes non-perturbés. Des échantillons de même âge non-perturbés se placent au même endroit sur la Concordia. Un système roche se déplace au fur et à mesure qu'il vieillit le long de la Concordia en partant de l'origine. On peut donc lire l'âge d'une roche non-perturbée en regardant sa position sur la Concordia.

Discordia

Les différents minéraux d'une roche ayant subi une perturbation (= réouverture du système = métamorphisme) s'alignent dans le diagramme 206Pb/238U = f (207Pb/235U) sous la Concordia le long d'une droite appelée Discordia. L'intercept supérieur entre la Concordia et la Discordia donne l'âge du protolithe. L'intercept inférieur donne l'âge de la perturbation.

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