B. Les plaques tectoniques - Cercle de Géographie et de Géologie

CHAPITRE I :
Le rôle de la tectonique des plaques
A. 1. Les différentes types de reliefs
- de profondes fosses océaniques, en bordure d’une chaîne de montagne ou d’un
arc insulaire.
- Des chaînes de montagnes
- Des plaines et des plateaux
- Une plate-forme continentale ( -> 200m de profondeur)
- Un talus continental relie pl-forme conti aux fonds océaniques
- De grands bassins océaniques
2. HISTOIR DE LA THEORIE TECTONIQUE
AVANT - les continents ne pouvaient se déplacer que par mvts verticaux
- SUESS a imaginé l’existence du GONDWANA, qui aurait regroupé
l’hémisphère sud
APRES - TAYLOR et WEGENER proposent une migration des continents.
ARGUMENTS paléoclimatique : traces de glace permo-carbonifère (280.106 a) dans
l’hémisphère sud  sens d’écoulement de la glace : glace provient des bassins des océans
indiens et pacifique  continents de l’hémisphère sud = gondwana.
Paléontologique : fossiles de plantes et animaux en A du Sud et Afrique, besoin
d’eau douce  Pangée : tous les continents étaient regroupés au Trias.
Géologique : les roches ainsi que leurs âges sont similaires en A du Sud et en
Afrique : les côtes guinéennes et du Brésil s’assemblent parfaitement.
Géodésique : les USA s’éloigne de l’Europe de 2.5 cm/an
Structuraux : failles de mêmes ensembles lithologiques de part et d’autre de
l’Atlantique.
Théorie de WEGENER : migration des continents.
Continents rigides (SIAL) se seraient détachés e la Pangée en flottant sur un substrat visqueux
(SIMA) = fond des océans. Selon lui, rupture de la Pangée  force axifuge due à la rotation
de la terre  impossible.
B. Les plaques tectoniques
La terre est constituée de plaques qui s’emboîtent les unes dans les autres.
Plaques rigides = lithosphériques (70 à 200 km d’épaisseur), constituées par la croûte terrestre
et une partie du manteau. La limite entre ces 2 ensembles est d’origine chimique =
discontinuité de MOHO. Elles se déplacent sur l’asthénosphère, plus plastique. La limite
entre les 2 plaques est définie par la propagation des ondes sismiques  diminution de
vitesse des ondes S due à la fusion partielle du matériau sous ce niveau.
 différence croûte/manteau = chimique
différence lithosphère/asthéno = physique ( fusion à 70km due à la t°)

C. expansion des fonds océaniques
- Une dorsale = zone où se crée la lithosphère, très large, très profonde ( 60 000
km de long) pour l’Atlantique). Elle est composée d’un rift central ( vallée limitée par
des failles) et entourée de volcans (tremblements peu profonds). La profondeur de
l’océan augmente depuis les dorsales -> bassins océaniques ( 6000m pour
l’Atlantique).
- L’expansion des océans : vastes mvts de convection entraînant la lithosphère comme
un tapis roulant des dorsales ( fusion partielle) -> jusqu’à lieu de disparition. Les
basaltes (de + en + vieux à mesure qu’on s’éloigne de la dorsale) de roches qui
constituent la litho proviennent de cette fusion tandis que résidu solide constitué de
péridotites forme l’asthéno  différence chimique. La plaque litho s’épaissi par
refroidissement, provoquant une augmentation de sa densité.
- Nouvel océan : fissuration du continent en 2 plaques séparées par litho océanique qui
s’y infiltre.
Preuves
1) anomalies magnétiques des fonds des océans
Résultent de l’inversion du champs magnétique terrestre. Les roches en surface (laves
magnétisées) qui se refroidissent enregistrent le chps magn. Terrestre dans lequel elles se
trouvent.
Champs magnétique n’est pas constant : pôle magnétique / pôle géographique.
Inversion : nord géographique = sud magnétique
Comment savoir ? magnétomètre, radioactivité.
Variation de chps magn -> qd magnétomètre passe sur roches de même direction du champs
qu’aujourd’hui : intensité >>.
Roches magnétisées inversement : intensité <<
Chaque rift est bordé symétriquement de paires de raies dont la magnétisation est la même 
expansion des océan mesurée par échelle de temps magnétique.
2) études sédimentologique des fonds des océans, par sondage montrent que l’âge des
sédiments = l’âges des éléments basaltiques.
sédimentation = descente des particules dans l’océan.
D. La subduction
Age de la terre = 4,6.109 a
Fonds océaniques = 180 .106 a
La terre ne change pas de volume donc asthéno doit être détruite  étude des tremblements
de terre.
- localisation des foyers sur certaines lignes
- secousses :
 2 blocs sont sollicités par force en sens inverse -> déformations, plissements
élastiques.
 les roches se cassent ; frottements entre les 2 parties -> tremblements.
- tremblements peu profonds : flux de chaleur >>, activité volcanique basaltique.
Localisés sur les dorsales et le long des failles (San Andreas), près des chaînes de
montagnes ( collision au Tibet)

- tremblements intermédiaires : zone de compression  subduction : plongement de
plaque océanique sus plaque continentale (lorsqu’il y a plongement, il y a fosses
océaniques) Les plaques + vieilles, + froides et + denses plongent + vite
- Zone séismiques larges, diffuses et associées à des chaînes de montagnes ->
phénomène de compression, collision des plaques peu profondes mais violente. Les
plaques continentales entre en collision, produisant l’arrêt de la subduction, la
rapprochement, chevauchement et épaississement de la croûte continentale et donc
formation d’une chaîne de montagne.
1) les effets de la subduction
 formation d’un arc insulaire si le pendage est fort, les roches vieilles et la
plaque continentale stationnaire. Un arc insulaire comprend :
- une fosse océanique large et profonde
- un arc sédimentaire externe qui rassemble les sédiments transportés par la plaque
plongeant + prisme d’accrétion.
- Un bassin frontal où s’accumulent les sédiments.
- Un arc volcanique avec laves andésitiques (laves enrichies en silice et appauvries en
fer par rapport au basalte)
- Un bassin marginal, situé en arrière de l’arc (ex : le Japon)
 une cordillère (Andes) se compose d’ouest en est :
- une chaîne occidentale ( 5000m) avec roches intrusives et volcaniques.
- Un haut plateau ( 4000m) avec des dépôts continentaux provenant de l’érosion des 2
cordillères)
- Une cordillère orientale ( 5000m) avec failles et plissures.
- Ex : Mt St Hellens : déplacement du volcanisme et nombres d’éruptions moindres car
refroidissement des roches du manteau.
E. Collision de continents
La collision de 2 continents se marque par de grands chevauchements et nappes de charriage,
entraînant un épaississement de la croûte. Le maintien de ‘équilibre isostatique implique
l’apparition de reliefs importants (orogenèse consécutive à la tectogenèse)
Suture entre 2 plaques : présence de complexes ophiolitiques : morceaux de la plaque litho
océanique constituée de roches basaltiques comprenant : des sédiments / des laves basaltiques
/ des périotites.
Ex 1 : collision entre l’Inde et l’Eurasie ( 45.106 a) avec failles inverses et décrochements
sénestres de la Chine et de la Mongolie.
Ex 2 : collision entre l’Europe et l’Afrique (formation des Alpes)
Ex 3 : collision entre l’Arabie et l’Asie : mvt de l’Arabie + rapide que celui de plaque
africaine -> décrochement par la mer rouge et expulsion de la Turquie à l’ouest et de l’Iran à
l’est.
F. géosynclinaux et tectoniques des plaques
Avant modèle de l’orogenèse : modèle du géosynclinal.
Géosynclinal : forme allongée de subidence dans laquelle une importante sédimentation s’est
effectuée.
Eugéosynclinal : bassin de sédimentation (sur croûte océanique) située au pied du talus
continental, composé de dépôts de sédiments en eaux profondes, plissées et métamorphisées,
traversées d’intrusions granitiques et d’ophiolites  formation de Flyschs.

Miogéosynclinal : zone de sédimentation subsidente(sur croûte continental) couvrant plate-
forme continental et constituée de sédiments mis en place dans les eaux peu profondes.
Flyschs : dépôts de sédiments en eaux profondes, constitué de grès et de schiste et
d’ophiolites.
Zone de subduction peut se former là où existe un géosynclinal. Les sédiments vont être
coincés entre les 2 plaques, ce qui va entraîner un soulèvement (ophiolites + granites).
Ex : formation des Appalaches où des sédiments résultent de la fermeture d’un océan au
Primaire et de l’enfoncement de la plaque océanique actuelle  sédiments.
G. les points chauds
Zones volcaniques fixes se présentant non pas à la limite d’une plaque (comme la subduction)
mais sur une plaque.
Rôles importants :
- maintenir l’asthéno à une t° élevée
- nous informer sur le sens du déplacement des plaques tectoniques
- désintégration des continents et ouvertures des océans (Atlantique avec le Great
Meteor Seamounths au sud des Açores)
Ex : Hawaï ( îles se déplacent NO, les + récentes SE), Canaries, Açores, Tahiti,etc.

CHAPITRE II :
Géomorph’ des grands ensembles structuraux
A. Principaux types
- bouclier : zones d’affleurement (roches visibles en surface) des roches
précambriennes métamorphisées (intrusives). Les roches s’y disposent de manière
concentrique autour ‘un ancien cœur. Par après, les boucliers -> synclinaux ->
plissements ( Ex : bouclier de Scandinavie, nord-est USA)
- socle : boucler tronqué par une surface d ‘érosion et enfoui sous une couverture
sédimentaire.
- Carton : ensemble de boucliers – plate-forme sur socle précambrien.
- Plate-forme : zones de roches sédimentaires disposées en couches horizontales,
légèrement inclinées et couvrant un socle.
- Chaîne plissée : composée de roches sédimentaires, formée à la limite de plaques
tectoniques (ex : Appalaches) Elles ont provoquées une augmentation de la superficie
des continents. Les chaînes sont tronquées par une surface d’érosion et soulevées, ce
qui donne naissance à un massif ancien.
- Massif ancien : situés dans l’hémisphère nord (Bretagne, Wales, …) Naît d’une chaîne
plissée qui sera érodée et rajeunie.
2 types de massifs : - massif ancien métamorphisé, constitué de roches
intrusives, roches rigides et érosion -> failles (ex : le
Massif central)
- massif ancien sédimentaire : constitué de dépôts
d’eugéosynclinaux -> pas d’érosion, plasticité des roches
-> pas de failles.
- batholites : roches intrusives de forme ovale, qui s’évase en profondeur (milliers de
km2), constituées de granite et localisées dans les boucliers et chaînes de montagne.
Les batholites se prolongent par des dykes, laccolithes et sills en surface (passage de
roches intrusives à extrusives)
- roches sédimentaires : se présentent sous forme de couches plissées, horizontales,
inclinées, plissées, faillées ou charriées. Elles se forment par
 lapidification de sédiments ou précipitation de ciment dans les pores
(grès), soit par compaction (argile en schiste) + recristallisation =
roches sédimentaires cohérentes.
 Roches meubles  solifuxion.
- solifluxion : argile subit un transport en masse alors que le sable est déplacé de grains
en grains.
B. bassin sédimentaire
- bassin sédimentaire : cuvette formée par subsidence ( = tendance à l’affaissement +
soulèvement) de la zone centrale et soulèvements des zones périphériques, les
pourtours sont soumis à l’érosion. Les couches les+ jeunes sont situées au centre. Il
existe 3 types de structures résultant de la constitution de bassins sédimentaires :
 structure horizontale : exondation totale du bassin (parti centrale),
apparition d’un plateau structural (couche résistante dominante (ex :
Massy-Orly)