Chapitre 7 - Cours de SVT niveau lycée

Chapitre7:Lemodèleglobaldelatectoniquedesplaques.
Audébutdesannées1960,ilestétabliquelalithosphèreocéaniques’élaboreauniveaudes
dorsales,àl’originedel’expansionocéanique,etplongedanslemanteauauniveaudeszonesde
subduction.Danslesannées1970,cesdonnéesvontêtreintégréesdansunmodèleglobal:le
modèledelatectoniquedesplaques.
Lesdonnéesmodernesneferontqueconfirmercemodèle.
Problème:commentest‐établitlemodèledelatectoniquedesplaques?
Enquoilestechniquesmoderneslerenforce‐t‐il?
TP6:failletransformante–répartitionsédiments
1. Unpremiermodèle:unelithosphèredécoupéeenplaquerigide.
A. Lesfaillestransformantesetlemodèledelatectoniquedesplaques
Document:rotationplaquesaxeEulérien
En1965Wilsonnommefaillestransformantesdegrandescassuresquidécalent
l’axedeladorsale.Cesfaillesprésententuneactivitésismiquequitraduitun
mouvementdecoulissageentrelesdeuxfragments.
Cetteétudeconduitaumodèledelatectoniquedesplaques,lasurfaceduglobeest
découpéeenplaquesrigidesquisedéplacentàlasurfacesphériqueduglobe.
Chaquedéplacementd’uneplaquecorrespondàunerotationautourd’unaxedit
axeeulérien.
En1967,legéologuefrançais,LePichonproposedediviserlasurfaceduglobeen
sixplaqueslithosphériques.Ildétermine3limitesdeplaquesdifférentesavec3typesde
mouvementsdifférents:mouvementsdivergentsauniveaudesdorsales,coulissantsoudécrochant
auniveaudesfaillestransformantesetconvergentsauniveaudesfosses.
B. Lespointschaudsvalidentlemodèle
Livrepage123documents2et3questionssurledoc2etsurledoc3
Levolcanismeintraplaque,quicorrespondàunalignementdevolcansd’âgescroissantsausein
d’uneplaques’intègreparfaitementaumodèleglobaledelatectonique.
Lesvolcansproviennentdel’activitéd’unpointchaud.Ils’agitd’uneremontéefixeetprofonde
(limitemanteau,noyauexterne)dumanteausolidequisubitunedécompressionetdonnenaissance
vers100Kmàunmagma.Lemagmaperforeépisodiquementlaplaquesouslaformed’unvolcan.
L’alignementsdesvolcansprouveledéplacementdelaplaquesurlepointchaudetpermetde
calculersavitessededéplacementquicorrespondauxvaleursdel’expansionocéanique.
Documentàprojeter:pointchaud
2. Lerenforcementdumodèle
A. Laconfirmationdel’expansionocéanique
Verslafindesannées60,desforagessontréalisésdanslesocéanspourétudierl’âgedescouches
sédimentairesquireposentsurlebasaltedelacroûteocéanique(programmedeforagesous‐
marinsJOIDES).Ils’agitdevérifierconformémentaumodèle,quelacroûteocéaniqueestdeplusen
plusvielleens’éloignantdeladorsale.
Larépartitiondessédimentsdesfondsocéaniquesconduitàdeuxremarques:
 Lessédimentslesplusancienssetrouventauplusloindeladorsaleetnerecouvrentpasla
totalitédufondocéanique.
 Leszoneslespluséloignéesdeladorsaleprésententuneépaisseurplusimportantede
sédiments.Auniveaudeladorsale,iln’yapasdesédiments.
Cesobservationsconfirmentlesprédictionspermisesparlathéoriedelatectoniquedesplaques.La
répartitiondessédimentsprouvequel’océangranditaucoursdutemps.Lessédimentsaucontact
dubasalteprouventquelebasalteestd’autantplusvieuxqu’ilestsituéloindeladorsale.Ilyadonc
bienuneexpansionocéaniqueparaccrétiondenouveaubasalteauniveaudeladorsale.
L’âgedessédimentsetleurdistanceàladorsaleontpermisdecalculerdesvitessesd’expansionqui
sontvenuescorroborerlesvitessesmesuréesgrâceaupaléomagnétisme.

Documentcarteetcoupedorsale‐Brésiletsédiments
Aumilieudesannées1990,lesscientifiquesconsidèrentquela«théoriedesplaques»constitueun
ensembledefaitsscientifiquementdémontrés,elledevientlemodèledelatectoniquedesplaques.
B. Lamesuredudéplacementdesplaquesparsatellites.
TP7mesuredesdéplacementsdesplaquesparGPS
Depuisunetrentained’années,ledéplacementdesplaquespeut‐êtremesuréentempsréelàl’aide
dessatellites.
LeGPS(GlobalPositioningSystem=systèmedepositionnementparsatellite)utiliselessatellitesqui
émettentdessignauxpourpositionner(latitude,longitudeetaltitude)unpointlocalisén’importeoù
danslemonde.
Grâceàuneantenne,onpeutrecevoirlessignauxémisparlessatellitesetlocaliserunpoint.
Desmesuressuccessivespermettentdedétecterentempsréelundéplacementdecepointpar
rapportàunrepère.
Aprojetercartedéplacementdesplaques
Lesmesuresfaitesaumilieudesplaquesàl’aidedessatellitesconfirmentlesrésultatsobtenuspar
lesautresméthodes.
L’ensembledecesmesuresmontrentque:
‐ladorsalePacifiqueestunedorsalerapide:de10à16cm/an
‐ladorsaleAtlantiqueestunedorsalelente:de2à3cm/an
Cestravauxontpermisdanslesannées1995d’affinerlemodèleinitialà6plaquesversunmodèle
actuelquicontient14plaqueslithosphériquesprincipales.
3. Laformationetladisparitiondelalithosphèreocéanique.
A. Lefonctionnementdeladorsale
TP8fusionpartielleetrôledelatempératurelorsdelacristallisation
Livrepage143doc3:qu’observe‐t‐ondansl’axedeladorsale?
Auniveaudeladorsale,onobserveuneanomaliechaude,celle‐cisuggèreunemontéemagmatique
dueàuncourantascendantdanslemanteau.
Ilyadoncuneremontéedel’asthénosphère
Lorsdecetteremontéelapéridotitedumanteausubitunebaissedepressionquiprovoqueson
débutdefusionàpartirde80Kmdeprofondeur.Cettefusiondelapéridotiterestepartielle(tauxde
fusionde15%),lemagmaobtenus’injectedanslalithosphèreetparfoiss’accumuledansune
chambremagmatique(dorsalerapide).
Unepartiedumagmadelachambrecristalliselentementlelongdesparoisetdonnenaissanceau
gabbrodetexturegrenue,unepartiedumagmas’infiltredanslesfaillesetparvientensurface,il
subitunrefroidissementbrutal(arrêtdelacristallisation)etdonnenaissanceaubasaltedetexture
microlithique.(Basaltesousformedepillow‐lavasoucoussins)
Lafabricationdegabbroetdebasalteassociéàlapéridotitedumanteaulithosphériqueconduitàla
miseenplaceauniveaudeladorsaled’unejeunelithosphèreocéanique,c’estlemécanismede
l’accrétionàl’originedel’expansionocéanique.
Onremarquequelegéothermefranchitlesolidusdelapéridotiteentre40et100Kmdeprofondeur,
c’estdoncàceniveauquelapéridotiteasthénosphériquevafondrepourformerdumagma.
CorrectionschémaTP8.Aprojeter

B. Ladisparitiondelalithosphèreocéanique
Auniveaudeszonesdesubduction,lesdonnéesdufluxthermiqueetdelatomographiesismique
témoignentdeladisparitiond’unfragmentdelithosphèreocéaniquefroidetcassant.Lalithosphère
enprofondeur,àpartirde700Kmouplus,seréchauffeets’incorporeaumanteau.Lasubductionde
lalithosphèreocéaniqueestcoupléeàunmouvementdeconvectiondescendant.
Lasubductiondonneuneexplicationauxjeunesâgesdesfondsocéaniquesquinedépassentjamais
180millionsd’annéespourdescontinentsde3.8milliardsd’années.Lesplaqueslithosphériques
océaniquesâgéesdisparaissentparsubduction,cequeneréalisequetrèsdifficilementlalithosphère
continentale.
Remarque:Lemoteurdelatectoniquedesplaques.
Lasubductiondelaplaqueentrainelamiseenplaced’uneforcedetractionquiestunélément
essentieldeladynamiquedesplaques.Cettetractionestàl’originedesmouvementshorizontauxdu
manteauasthénosphérique.Lemouvementdeconvectionpeuprofondlocalisésousladorsale
permetdecomblerlevideoccasionnéparlasubductiondelaplaque.
Conclusion:Plusieursétudesviennentconfirmerlemodèledelatectoniquedesplaques.L’âgedes
sédimentsocéaniqueencontactaveclebasalte,ainsiquel’épaisseurdecessédiments,confirmeles
donnéesdupaléomagnétisme.
Plusrécemment,lesétudesparGPSpermettentd’observerdirectementlemouvementdesplaques
etdeconfirmerlàaussileursdéplacementsetleursvitesses.
Ladivergencedesplaquesdepartetd’autredeladorsalepermetlamiseenplaced’unelithosphère
nouvelleàpartirdematériauxd’originemantélique.
Dansleszonesdesubduction,lesmatériauxdelalithosphèreocéaniqueâgéesontdétruitset
s’incorporentaumanteau.
Schémabilan