PARTIE 1 : LA TECTONIQUE DES PLAQUES, HISTOIRE D'UN MODELE Au cours du tps, la vision que l'Homme se fait de la Terre et de son fonctiot a évolué. A partir d'obseva°, l'H a élaboré des modèles hypothéq qui ont parfois été validés ou rejetés. Pb : Comment le modèle de la tectonique des plaques s'est-il mis en place ? Ch.1 : la naissance de la théorie de la dérive des continents Au début du 20° s., certains géologues pensent qu'en se refroidissant la Terre se rétracte ce qui est à l'origine de reliefs (reliefs, montagnes) et de creux (bassins océaniques). Ils attribuent aux continents, une posi° immuable et fixe. Alfred Wegener remet cette vision en cause : il suggère pour la 1ere fois, un déplacet horizontal à la surface de la Terre, des continents. Comment W. A-t-il argumenté la mobilité des continents ? Comment cette théorie a-t-elle été accueillie par la communauté scientifiq ? I.L'émergence de la théorie de la dérive des continents : (TP1) Wegener, scientifiq All, reprend des observ° faites par différentes personnes : -De la complémentarité des côtes entre Amériq et Afriq de part et d'autre de q l'Atlant . -De la présence de même fossiles agés de plus de 200 Ma sur des continents actuelt séparés par des océans. -De l'existence de traces d'une calotte glaciaire de même âge sur difft continents t actuel séparés. Ces arguments le conduise à proposer que des continents auj séparés par des océans étaient jadis regroupés en un super continent qui s'est fracturé en diff t blocs continentaux qui ont dérivé : c'est la théorie de la dérive des continents qui implique une mobilité horizontale de ces continents. A la même époque, l'étude de la répart° bimodale des altitudes terrestre suggère que continents et océans ne sont pas faits des mêmes matériaux. Une croûte continentale légère surmonte une croûte plus dense qui est seule présente au niveau des océans. II.Une théorie discutée : (doc p.93) A/Le moteur de la dérive, point faible de la théorie : L'idée de la dérive des continents est rejetée par la majorité des scientifiq de l'époque (dont Jeffreys) qui estime que les forces proposées par W ne sont pas suffisantes pour déplacer des continents. (cf. Doc.2p.93) Un des défenseurs des idées de W. (Holmes) suggère que des mvts de convect° ds le manteau seraient le moteur de la dérive des continents. La chaleur libérée par la désintégra° d'éléments radioactifs serait à l'origine du déplacement des matériaux du manteau. Cette idée bien que possible, est trop extraordinaire pour ê acceptée sans preuves. B/Les premières études sismiques : (TP2) 1)Des ondes pouvant traverser le globe : Lors d'un séisme, plusieurs types d'onde sont émises à partir d'un foyer ds ttes les direct°. Ce sont des ondes de volume : -les ondes P (premières), les + rapides, se propagent ds les solides et les liquides. -les ondes S (secondes), + lentes, ne se propagent que ds les solides. La vitesse de propaga° de ces ondes dépend de la nature des matériaux qu'elles traversent. Lorsque les ondes sismiq rencontrent des discontinuités, séparant 2 milieux de nature physico-chimiq différents et de vitesse de propaga° difft, elles sont réfléchies et/ou réfractées. L'interface (limite, frontière) entre 2 milieux constitue une surface de discontinuité. 2)Des informations sur la constitut° de globe : Au début du 20°s., Gutemberg remarque que pr chaque séisme, il existe une zone du globe entre 105° et 143° de distance angulaire à l'épicentre où on enregistre aucune ondes : c'est la zone d'ombre. Elle témoigne d'une discontinuité marquant la limite entre manteau profond, solide et le noyau externe liquide, vers 2900 km, appelée la discontinuité de Gutenberg. Plus tard, Lehmann met en évidence, une autre discontinuité au sein du noyau à environ 5100 km de profondeur, entre noyau externe et noyau interne , ou graine (solide), appelée Discontinuité de Lehmann. La propaga° ondes sismiq montre qu'une gde partie de la Terre apparaît de ce fait bcp trop résistante pr ê déformée par les forces évoquées par W. Cela contribue à rejeter l'idée d'une mobilité horizontale des continents. En 1909, suite à un séisme, Mohorovicic remarque que les stations proches de l'épicentre reçoivent des ondes directes mais aussi des ondes plus tardives. Ils les interprètent comme le résultat de la réflexion d'ondes sur une surface de discontinuité peu profonde, le Moho, marquant la limite entre la croûte terrestre et le manteau. Sa profondeur est variable : 7 à 12 km sous les océans, 30 à 40 km sous les continents, jusqu'à 70 sous les chaînes de montagnes. III.Une connaissance de plus en plus précise des roches constituants la Terre : Les études sismiq et pétrographiq (étude des roches) permettent de caractériser, 2 types de croûtes terrestres reposant sur le manteau. (p.97) 1)La croûte océanique : Ayant une épaisseur moyenne de 6 à 8 km et essentielt formée de basalte et de gabbro, recouverte de sédiments. Les basaltes sont des roches magmatiq volcaniq à structure microlitiq. Les minéraux rencontrés sont des pyroxènes, des feldspaths et des olivines. Les éléments chimiq majoritaires sont O, Si, Fe, Al. Leur densité est de 2,9. Sous les basaltes se trouvent les gabbros, roches magmatiq plutoniq à structure grenue (entièrement cristalisée). Elles ont la même composi° chimiq et minéralogiq. Densité = 2,9-3 2)la croûte continentale : L'épaisseur moyenne est environ 30 km. Une gde variété de roche la constitue, la plus représentative étant le granite. C'est une roche magmatiq plutoniq à structure grenue. Elle est composée essentielt de feldspaths, de quartz et micas (+- amphiboles). Les éléments chimiq majoritaires sont l'O, Si, Al et K. Densité environ = 2,7. 3)Le manteau : Certaines roches du manteau sont parfois remontées en surface lors d'éruption volcanique. Le manteau est formé de péridotites, roches grenues constituées de minéraux ferromagnésiens (Fe+Mg), pyroxènes et olivines. Les éléments chimiq sont O, Si, Mg, Fe. D=3,2. Ces données sont en accord avec la répart° bimodale des altitudes terrestres. Les croûtes surmontent le manteau mais la croûte continentale (CC) ne surmonte pas la croûte océaniq (Coc). On distingue un ensemble formé par la croûte et le manteau supérieur jusqu'à ~100km de profondeur appelée litosphère.