Module 5 – La Terre Thème 4 – Les mouvements de l`écorce
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Module 5 – La Terre Thème 4 – Les mouvements de l’écorce Si tu pouvais traverser l’écorce terrestre jusqu’au centre, que trouverais-tu? A. L’écorce comprend la croûte, qui compose la couche sur laquelle tu marches et le sol, habitat des végétaux et des animaux. Elle comprend aussi des zones plus profondes, d’où l’on extrait les minéraux et où se forment le pétrole et le gaz. L’écorce est très mince sous les océans. À quelques endroits, elle n’a pas plus de 5 kilomètres d’épaisseur. Par contre, sous certains continents, elle peut avoir jusqu’à 60 kilomètres d’épaisseur. B. Le manteau situé sous l’écorce, est fait de matière rocheuse. Le manteau supérieur est solide; avec l’écorce, il forme la lithosphère. Le manteau inférieur, fondu en partie, a la consistance de la tire d’érable. La matière rocheuse du manteau peut s’écouler très lentement. C. Le noyau externe se compose de fer et de nickel. Sa température dépasse 5500 °C. C’est tellement chaud que le fer et le nickel sont liquides. D. La très grande pression intense des couches fait que le noyau interne est une boule solide. La température du noyau interne dépasse 6000 °C. La lithosphère (littéralement, la « sphère de pierre ») est l'enveloppe terrestre rigide de surface. Elle comprend la croûte terrestre et une partie du manteau supérieur. Elle est divisée en un certain nombre de plaques tectoniques, également appelées plaques lithosphériques. Des faits à l’appui de la dérive des continents Pendant longtemps, le lien physique entre les continents a été un mystère pour les scientifiques. Si les continents étaient immobiles, pourquoi donnaient-ils l’impression d’avoir déjà été réunis? Des faits biologiques Au cours de ses recherches, le scientifique Alfred Wegener a remarqué que les fossiles de plusieurs plantes et animaux semblables avaient été découverts sur des continents différents. On a avancé plusieurs explications de ces faits biologiques. Peut-être un pont terrestre qui reliait les continents avaitil existé puis disparu? Peut-être des arbres étaient-ils tombés à l’eau pour permettre aux animaux de traverser l’océan. Ou qu’à une époque le niveau de l’océan était plus bas, et que des îles rapprochées permettaient aux animaux de traverser. Wegener a étudié les fossiles découverts et la complémentarité de forme des continents. Il a conclu que les continents étaient réunis. Au cours de milliers ou même de millions d’années, les continents se sont déplacés pour occuper leur position actuelle. Wegener a donné à son explication le nom de dérive des continents. Des faits géologiques associés aux roches Wegener a découvert que des géologues avaient noté certaines similarités dans les roches des 2 côtés de l’Atlantique. Les Appalaches (est de l’Amérique du Nord) se composent du même type de roches que la chaîne de montagne qui traverse la Grande-Bretagne et la Norvège. Un autre indice provenait des fossiles (tribolites) trouvés au sommet de l’Himalaya en Inde. Les tribolites peuplaient les mers 250-500 millions d’années auparavant. Comment expliquer leur présence dans des endroits si élevés? Des faits géologiques associés au climat La houille (roche carbonée sédimentaire) se forme lorsque les plantes tropicales meurent et leurs restes sont comprimés sous des couches de sédiments. Des gisements de houille se retrouvent en Amérique du Nord, Europe et en Antarctique dans des régions où le climat est de tempéré à froid. Comment des plantes tropicales ont pu pousser là autrefois? Des dépôts de glaciers vieux de 200-300 millions d’années ont été découverts dans l’hémisphère Sud. On a observé des couches de dépôts laissées par des glaciers en Afrique, Inde et Australie. Toutes ces régions ont un climat trop chaud pour permettre l’existence de glaciers. La réaction à la théorie de Wegener Il a déclaré que tous les continents formaient autrefois un immense supercontinent du nom de Pangée. La Pangée a commencé à se fragmenter il y a environ 200 millions d’années et ses parties se sont mises à dériver jusqu’à leur emplacement actuel. Comme Wegener était incapable d’expliquer l’origine de la force qui faisait bouger les continents, la communauté scientifique a rejeté ses idées au sujet de la dérive des continents. Des années après la mort de Wegener, les progrès technologiques et les travaux d’un scientifique canadien ont débouché sur une nouvelle théorie qui explique les observations de Wegener. Les progrès technologiques Le sonar, dispositif qui utilise les ondes acoustiques, a permis de recueillir au fond des océans des indices importants au sujet de l'écorce terrestre. Il repose sur le même principe que l’écholocation, méthode utilisée par les chauves-souris pour éviter les obstacles dans l’obscurité. Après avoir émis un son, le sonar mesure le temps écoulé jusqu’à ce qu’il capte l’écho. On a découvert qu’il existait des montagnes au fond des océans. Les scientifiques ont découvert une crête montagneuse qui traversait le milieu de l’océan Atlantique du nord au sud. Ils lui ont donné le nom de dorsale médio-atlantique. Sonar Dorsale médio-atlantique Le magnétomètre est un instrument électronique capable de déterminer l’orientation et l’intensité d’un champ magnétique. Le magma que forme la roche ignée renferme des minéraux ferreux tels que la magnétite. Ces minéraux s’alignent sur le champ magnétique terrestre. Lorsque la roche en fusion durcit à la surface de la Terre, ces particules minérales conservent leur orientation initiale. Les bandes d’inversion devaient s’être formées à une époque différente, où le champ magnétique terrestre n’avait pas la même orientation. Si ces bandes longeaient les dorsales, cela pouvait signifier que le fond des océans prenait de l’expansion. Cela signifiait aussi que la roche nouvelle se formait à l’endroit des dorsales médio-océaniques. C’est ainsi que l’on a formulé La théorie de l’expansion des fonds océaniques. Lorsqu’une nouvelle croûte se forme, elle prend la polarité magnétique de la Terre à ce moment-là. Les forages marins profonds Les scientifiques ont confirmé la théorie de l’expansion des fonds océaniques lorsqu’ils ont pu rapporter des échantillons de roches pour analyse. Les échantillons ont révélé que la roche plus jeune se situait près de la dorsale médio-atlantique, tandis que la roche plus ancienne se trouvait plus près des continents. Les scientifiques ont découvert que le fond de l’océan Atlantique d’environ 2 centimètres par année. La théorie de la tectonique des plaques Les faits recueillis grâce aux moyens technologiques indiquaient que l’écorce terrestre bougeait. Un scientifique canadien a aidé l’élaboration d’une nouvelle théorie pour expliquer les mouvements de l’écorce. Selon cette théorie, l’écorce terrestre est divisée en plusieurs éléments appelées plaques. Ces plaques se déplacent sans arrêt à la surface du manteau. Les scientifiques ont appelé la nouvelle théorie tectonique des plaques. Deux plaques qui poussent l’une vers l’autre sont appelées convergentes. Deux plaques qui s’éloignent l’une de l’autre sont appelées divergentes. Le Canadien J. Tuzo Wilson est un des nombreux scientifiques qui nous ont aidés à mieux comprendre l’écorce terrestre. Il a ajouté un élément important aux observations scientifiques lorsqu’il a élaboré le concept d’un 3e type de mouvement le long des frontières entre les plaques. Selon son hypothèse, au lieu de pousser les unes contre les autres ou de s’écarter les unes des autres, les plaques glissaient les unes contre les autres. L’idée de Wilson a amené les scientifiques `changer leur opinion sur les mouvements de l’écorce terrestre. Les courants de convection Les géologues ignorent encore ce qui cause les mouvements des plaques. Selon une explication, des courants de convection dans le manteau feraient bouger les plaques. Un courant de convection est un écoulement causé par la montée de matières chaudes et la descente de matières froides. De nombreux scientifiques croient que les courants de convection font bouger les plaques. Si les plaques convergentes sont des plaques continentales, elles se plissent et forment des montagnes. Si une plaque océanique glisse souls la plaque continentale cela produit une fusion qui forme des volcans et des chaînes de montagnes. Si les plaques convergentes sont des plaques océaniques, l’une d’elles peut glisser sous l’autre, ce qui crée des volcans. Chaque plaque touche plusieurs autres plaques. Les scientifiques appellent les endroits où 2 plaques se heurtent frontières de plaques convergentes. Lorsque deux plaques se heurtent ou convergent, l’une est poussée sous l’autre. Ces endroits portent le nom de zones de subduction. Les scientifiques supposent que les zones de subduction se forment là où les courants de convection refroidissent et s’enfoncent. Il se pourrait que le même processus se passe à l’intérieur du manteau de la Terre, ce qui aurait ainsi créé la force à l’origine de la tectonique des plaques. De la roche monte du manteau inférieur après avoir subi de la chaleur intense du noyau terrestre, qui l’a rendue chaude et visqueuse. Une fois qu’elle a atteint la partie supérieure du manteau, la roche chauffée se déplace horizontalement sous la plaque du dessus. La roche chauffée entraîne la plaque avec elle à la manière d’un tapis roulant. Lorsque la roche refroidit, elle s’enfonce à nouveau dans le manteau. Elle tire alors le bord de la plaque vers le bas, ce qui crée une profonde fosse océanique. La tectonique des plaques (aussi appelée théorie unificatrice) donne pour le moment la meilleure explication des tremblements de terre, des éruptions volcaniques et de la formation des montagnes.
