COURS_CHAP1

THEME 1B/Chapitre1
PARTIE 1
La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant
B/ La tectonique des plaques : l’histoire d’un modèle
Chapitre 1 : La naissance d’une théorie : la dérive des continents
Introduction :
En 1912 Alfred Wegener publie la théorie de la dérive des continents. Cette théorie
révolutionnaire rejetée à l’époque propose une mobilité horizontale des continents.
Quels sont les arguments sur lesquels repose la théorie de la dérive des continents ?
Comment expliquer le rejet à l’époque de cette théorie ?
I/ La théorie de la dérive des continents
A) La mobilité horizontale des continents
Au début du XXe, Wegener propose une mobilité horizontale des continents. Il s’appuie
sur les arguments suivants : cf. Tableau récapitulatif
 Correspondance de forme des côtes occidentales et orientales de l’océan
atlantique.
 Présence des mêmes fossiles, datés de l’ère primaire, en Amérique du sud
et Afrique
 Existence de traces de glaciations de même âge en Amérique du sud,
Afrique et Australie.
 Roches identiques de même âge sur différents continents.
Il propose une théorie : la dérive des continents. Au début du secondaire, un
super continent, la Pangée, se serait fragmenté et depuis les masses
continentales légères (SIAL moins dense) dérivent à la surface de la terre sur le
SIMA (croûtes océaniques plus denses) SIMA (croûtes océaniques plus denses)

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.
Avant cette théorie, selon le modèle fixiste reconnu par l’ensemble des
scientifiques de l’époque, les reliefs sur terre étaient expliqués par des
effondrements ou des soulèvements aléatoires (les ponts continentaux) de la
croûte terrestre que l’on pensait homogène. L’étude statistique des altitudes
devrait correspondre à une moyenne (courbe de type gaussien/courbe théorique).
L’étude des altitudes met en évidence deux types d’altitudes moyennes, + 100
mètres altitude moyenne des continents et -4500 mètres altitudes des océans
(courbe bimodale). Cette donnée contredit l’idée des fixistes et conduit Wegener
(mobiliste) à proposer l’existence de deux types de croutes, une croute légère
continentale et une croute plus dense océanique.
La théorie de la dérive des continents est rejetée par la majorité des scientifiques
de l’époque qui estiment qu’aucun moteur ne peut déplacer les masses continentales.
Remarque prof 1 : Différence entre la dérive des continents de Wegener et la
tectonique des plaques :
 dérive des continents de Wegener : continents (sial) dérivent en glissant sur
une couche plus dense (le sima), qui ne participe pas au mouvement mais est
simplement là comme « fluide porteur »
 Dans la théorie de la tectonique des plaques, les continents sont pris dans
une banquise rigide (lithosphère). C'est la lithosphère dans son ensemble

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qui se déplace, et continents suivent passivement le mouvement de la
banquise-lithosphère qui les entraîne.
B) De nouveaux arguments :
A la même période, Holmes propose un moteur à la dérive des continents.
La chaleur libérée par la désintégration des éléments radioactifs dans le
manteau entrainerait des mouvements de convection. Ces mouvements de
convection permettraient des déplacements horizontaux de la croute
terrestre.
Cette idée n’est pas retenue par la communauté scientifique de l’époque.
C) L’apport des ondes sismiques dans la connaissance du modèle de
structure de la terre
1. Les ondes sismiques Act 2.p. 112/113
Un séisme correspond à la rupture brutale de roches soumises à des tensions,
des contraintes de compression ou d’étirement qui libère de l’énergie provocant
des vibrations dans toutes les directions de l’espace sous forme d’ondes
sismiques. (sismographes)

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L’étude d’un sismogramme permet quelque soit le séisme de définir trois types
d’ondes décalées dans le temps :
□ Les ondes P, les plus rapides,
ondes longitudinales de compression, dilatation, qui se propagent dans les milieux
solides et fluides.
□ Les ondes S, seconde, plus lente, ondes transversales, ne se déplacent que dans
les solides.
□ Les ondes L, de surface, ne se propagent que dans les couches superficielles du
globe.
Lorsqu’une onde sismique passe d’un milieu à un autre aux propriétés différentes
(densités ou états) sa vitesse et sa trajectoire sont déviées. La limite entre ces 2
milieux différents est appelée une discontinuité
.
Au niveau d’une discontinuité, l’onde sismique (trajectoire de l’onde) est déviée et
donne naissance à une onde réfractée qui traverse le nouveau milieu et une onde
réfléchie qui reste dans le milieu d’origine. Schéma à coller
Cette propriété des ondes sismiques permet de connaître les grandes lignes de
l’organisation du globe.
2. Mise en évidence d’une discontinuité superficielle par l’étude sismique de la
croute terrestre : Act.2 p. 113 doc 3:

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 Mohorovicic observe lors d’un séisme en 1909 que des ondes P arrivent à 2
moments différents. Il émet alors l’hypothèse qu’elles ont emprunté des
chemins différents. Il découvrira une discontinuité à faible profondeur ou les
ondes sont réfléchies. Le Moho sépare la croute du manteau plus dense (qui
accélère la vitesse des ondes), Sa profondeur est de 7 à 12 Km sous les
océans et 30 à 70 Km sous les continents. Ceci constitue donc un argument en
faveur de la théorie de Wegener et de l’existence de 2 types de croûte : CC
et CO.
3. Comment les données de la sismique permettent –elles de préciser la
structure de la terre ?
 Gutenberg découvre au début du 20ème siècle (1923) que pour chaque séisme, il
existe une zone du globe où les stations d’enregistrement ne reçoivent pas les
ondes sismiques. C’est la zone d’ombre qui s’étend entre 11500 et 14500 Km de
distance épicentrale. Ceci est lié à une discontinuité majeure à 2900 Kms qui
correspond à la limite manteau / noyau. Au- delà de cette discontinuité, la
vitesse des ondes P baisse et les ondes S ne la traversent pas. Pour
Gutenberg, la terre est donc solide jusqu’à 2900Km et liquide ensuite. De ce
fait, il rejette la théorie de Wegener.
 Plus tard, une nouvelle discontinuité est mise en évidence située vers 5100 Km.
C’est la discontinuité de Lehmann qui sépare noyau externe, composé de roches
liquides, et graine centrale, solide.
Les données de la sismique conduisent au rejet de la théorie de la dérive des
continents, pour les scientifiques, comme Jeffreys, la Terre étant presque
totalement solide, la migration des continents est impossible.
Tir de mine
Sismographe 1
Sismographe 2
Surface terrestre
Croûte terrestre
Le Moho
Manteau