L`enrichissement du modèle de la tectonique des

Chap 3 : l’enrichissement du modèle de la tectonique des plaques
Le modèle de la tectonique des plaques prévoit que la croûte océanique est d’autant plus
vieille qu’on s’éloigne de la dorsale et il permet d’estimer les vitesses de déplacement des
plaques grâce au paléomagnétisme et aux volcans de points chauds.
Comment les données les plus récentes peuvent-elles confirmer la validité de ce modèle ?
I.
Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive
1- Les apports du programme JOIDES
Entre 1968 et 1969, le navire américain Glomar Challenger sillonne l’Atlantique Sud et
réalise une série de forages qui atteignent tous la croûte basaltique. Les sédiments sont datés,
et l’on a pu relever l’âge des derniers sédiments avant le basalte.
Voir annexe : l’âge des sédiments océaniques
Les âges des sédiments en contact avec le basalte confirment le modèle d’expansion
océanique : plus on s’éloigne de la dorsale, plus les sédiments sont âgés.
2- Les données GPS
Voir TP : les apports des données GPS
L’utilisation des données GPS permet d’observer directement le mouvement des plaques et
de confirmer les vitesses proposées par le modèle global.
Le modèle proposé, confirmé par les données récentes, repose sur la formation de croûte
océanique au niveau des dorsales. Pourquoi a-t-on formation de magma dans ces zones alors
que les ondes ont montré que la Terre était à l’état solide ?
II.
Le renouvellement de la lithosphère océanique
1- La disparition de la lithosphère
La répartition des séismes sur le plan de Wadati Benioff et les anomalies thermiques
négatives au niveau des fosses montrent que la lithosphère océanique plonge au niveau de
ces zones de subduction, et qu’elle est progressivement intégrée dans le manteau.
2- Les phénomènes d’accrétion
Dans un diagramme représentant l’état d’une roche en fonction de la pression et de la
température, on appelle solidus la droite qui sépare le domaine où la roche est à l’état solide
du domaine où la roche commence à fondre (solide + liquide).
On appelle d’autre part géotherme la courbe représentant l’augmentation de la température
en fonction de la profondeur.
La roche ne peut commencer à fondre que si le géotherme croise le solidus, ce qui ne se
produit jamais dans des conditions normales.
La fusion nécessite donc soit une augmentation de température, soit une baisse de pression.
On sait qu’il existe une extension au niveau des dorsales : il y a donc une chute de pression,
qui peut entraîner la fusion
Problème : pourquoi la fusion des péridotites donne-t-elle du basalte ou du gabbro ?
Seule une partie des péridotites fond : la composition chimique du liquide obtenu est
différente de celle de la roche de départ. Le liquide obtenu a une composition basaltique.
Problème : quelle est l’origine du gabbro ?
Le refroidissement du magma peut se faire rapidement en surface et donner du basalte ou se
faire lentement en profondeur et donner du gabbro. Seule la structure permet de différencier
ces roches.
Annexe
L’âge des sédiments océaniques
Au cours d’expéditions menées en 1968 et 1969 le navire Glomar Challenger a réalisé plusieurs forages de part et
d’autre de la dorsale océanique de l’Atlantique Sud. Tous ces forages ont atteint le fond basaltique de sorte qu’il a été
possible de recueillir à chaque endroit les plus anciens sédiments (directement au-dessus du basalte) et de les dater. Le
tableau ci-dessous donne l’âge des sédiments les plus anciens pour chaque forage.
Numéro du forage
1
2
3
4
5
6
7
8
Distance par rapport à l’axe de la
dorsale (en km)
240
375
500
620
750
1000
1250
1550
Age des sédiments (en millions
d’années)
10
22
26
33
40
52
68
79
1- Représentez graphiquement l’âge des sédiments en fonction de la distance à l’axe de la dorsale
2- Dégagez l’information contenue dans ce graphique
3- Montrez en quoi ces données confirment le modèle élaboré précédemment
Correction
âge des sédiments
190
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
500
1000
1500
2000
distance à l'axe de la dorsale
2- Plus on s’éloigne de l’axe de la dorsale, plus les sédiments sont âgés
3- Les sédiments se déposent immédiatement après la mise en place du basalte : leur âge est donc très proche. Ces
données montrent bien que la dorsale est un lieu de création de croûte océanique et que cette croûte s’éloigne peu
à peu de la dorsale.