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Classe de quatrième : La ‘machine Terre’
La partie externe de la Terre est formée de plaques animées d'un mouvement permanent.
La répartition et les caractères des séismes et des manifestations volcaniques permettent de délimiter
les plaques. Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer
la lithosphère, rigide, de l'asthénosphère qui l'est moins.
La croûte, partie superficielle de la lithosphère, est constituée en grande partie de granite dans les
aires continentales, de basalte sous les océans. La base de la lithosphère et l'asthénosphère sont
constituées de péridotite.
A raison de quelques centimètres par an, les matériaux des plaques se forment et s'écartent à l'axe
des dorsales, se rapprochent et s'enfouissent aux frontières de convergence. L'énergie responsable
du mouvement des plaques provient de l'intérieur de la Terre.
L'augmentation de la température avec la profondeur témoigne de cette énergie.
Une partie importante de cette énergie provient de matériaux radioactifs présents en profondeur.
Les mouvements des plaques transforment la lithosphère.
Ces mouvements assurent le déplacement des continents, l'ouverture et la fermeture des océans.
L'affrontement des plaques dans les zones de convergence engendre des déformations souples ou
cassantes de la lithosphère (plis, failles), et aboutit à la formation de chaînes de montagnes.
Classe de première S : La lithosphère et la tectonique des plaques :
Découpage de la lithosphère en plaques d'épaisseur variable, peu déformables à l'exception de leurs
limites :
- le relief de la Terre, la distribution géographique des volcans et des séismes, les contours des
bordures continentales sont des signatures de la tectonique des plaques.
Mouvements relatifs des plaques : divergence au niveau des dorsales océaniques où elles se forment,
convergence dans les zones de subduction et de collision où elles disparaissent, coulissage le long
des failles transformantes :
- Différentes données géologiques (âges des sédiments des fonds océaniques, alignement des
volcans de points chauds, anomalies magnétiques) permettent de reconstruire les directions et les
vitesses des mouvements des plaques ainsi que leurs variations pour les 180 derniers millions
d'années de l'histoire de la Terre.
- Ces directions et vitesses sont mesurables sur des échelles de temps de quelques années parles
techniques de positionnement par satellites (GPS : Global Positioning System).
- Le modèle de la cinématique globale des plaques, fondé et construit sur des observations
géologiques et géophysiques, est validé et affiné par ces mesures pratiquement instantanées.
Classe de terminale S : Convergence lithosphérique / subduction :
La convergence se traduit par la disparition de lithosphère océanique dans le manteau, ou subduction
:
La lithosphère océanique s’enfonce sous la marge active d’une plaque comprenant une croûte
continentale ou une croûte océanique. Les caractéristiques principales des zones de subduction sont :
- La présence de reliefs particuliers (positifs et négatifs).
- Une activité magmatique importante
- Une déformation lithosphérique importante.
- Une répartition particulière des flux de chaleur.
L’évolution de la lithosphère océanique qui s’éloigne de la dorsale s’accompagne d’une augmentation
de sa densité, jusqu’à dépasser la densité de l’asthénosphère : cette différence de densité est l’un des
principaux moteurs de la subduction.