Chapitre 5

Thème 1 B
Chapitre 5
La tectonique des plaques : l’histoire d’un modèle
Une lithosphère découpée en plaques :
un premier modèle global
Introduction :
- Terre = une lithosphère posée sur une asthénosphère
- Lithosphère océanique naît dans les dorsales
- Lithosphère océanique plonge dans l’asthénosphère
- Lithosphère océanique disparaît dans le manteau
- L’expansion des fonds océaniques attestent d’un déplacement des continents
Problème :
Comment est-on passé de la dérive des continents à la notion de plaques ?
Ou
Comment le modèle de la tectonique des plaques a-t-il été construit ?
1. Observations au niveau des dorsales océaniques
a. Une géométrie particulière
Les Dorsales sont segmentées en plusieurs tronçons
Axe de la dorsale
Rejet de la faille
Faille
transformante
Axe de la dorsale
L’axe de la dorsale est décalé par des failles transformantes
b. La sismicité
Fracturation de la dorsale et sismicité dans l’océan Atlantique.
Nombreux foyers de séismes le long des failles
transformantes => fracture de roches => mouvements
c. Interprétation des observations (faites dans les dorsales)
Déplacement d’une plaque = rotation /
pôle d’Euler
Axe de rotation eulérien :
- Axe passant par le centre de la
Terre autour duquel se fait la
rotation de la plaque B par
rapport à la plaque A
Vitesse linéaire d’un point de la
plaque B :
Vitesse nulle au pôles eulériens
Vitesse élevée à l’équateur
Failles
transformantes =>
existence de plaques
rigides en rotation les
unes par rapport aux
autres.
Variations de vitesse linéaire dans une lithosphère rigide => tension  failles
transformantes // parallèles eulériens
- Cartographie de FT + cartographie des anomalies magnétiques + zones à
forte activité sismique  lithosphère divisée en 6 plaques (Le Pichon 1968)
Modèle de la tectonique des plaques de Le PICHON (1968)
d. Autres observations sur le terrain
Islande : partie émergée de la
dorsale médio-Atlantique
Présence d’un rift = fossé
d’effondrement => zone de
divergence entre 2 plaques
Rift
Profil sismique de réflexion dans la fosse de Nankaï au Japon
Lignes noires = couches de sédiments du même âge initialement horizontales
Lignes noires courbes => roches plissées
=> Zone compressée illustrant des mouvements de convergence des plaques
lithosphériques
Mouvements décrochants (failles transformantes)
+
Mouvements convergents (plissements)
+
Mouvements divergents (rifts)
=
Observations cohérentes avec le modèle de plaques en
rotation
2. Le volcanisme intraplaque
a. Cas de l’archipel d’Hawaii
- Volcanisme non situé en frontière de plaques
- Présence en domaine océanique ou continental
- Présence d’alignements volcaniques situés à l’intérieur de la plaque Pacifique
- Plupart des volcans éteints
- Présence d’un volcan actif à l’extrémité de la chaîne volcanique
Ages des dernières éruptions augmentent au fur et à mesure de
l’éloignement du volcan actif
b. Le mécanisme
- Remontée de magma issu du manteau = point chaud fixe
- Perforation de la plaque  activité volcanique = volcan actif
- Déplacement de la plaque => un volcan éteint + nouveau volcan actif
Volcanisme intraplaque = traces du déplacement des plaques au dessus d’un
point chaud
c. Vitesse de déplacement des plaques
Variation de l’âge en fonction de la
distance au point chaud = droite
Si « d » en fonction de « t » se traduit par
une droite d’équation
y = ax + b
Alors v = a
Ici nous avons « Age » en fonction de « d »
=> V = 1/a
a = (4 – 1.5) / (500 – 200) = 0.00083
V= 1/a = 120 km.Ma-1 = 12 cm.an-1
Valeur cohérente avec la vitesse établie
par calcul à partir des données
paléomagnétiques
Mouvements absolus des plaques
établis dans le repère fixe des points
chauds est cohérent avec les
directions des déplacements issues
des données paléomagnétiques
Remarque :
- Certains faits à priori éloignés du modèle initial (volcanisme intraplaque) peuvent
permettre d’enrichir un modèle (tectonique des plaques)
Conclusion :
- Présence d’une lithosphère rigide reposant sur une asthénosphère ductile
+
- Lithosphère découpée en plaques
+
- Plaques lithosphériques en déplacements
= Théorie de la tectonique des plaques