Tectonique des plaques
publicité
Tectonique des plaques Eléments modernes à l’appui de la tectonique des plaques : 1. Minimum de vitesse (LVZ) au sommet de l’asténosphère Rigidité moindre Région de cisaillement La lithosphère flotte sur l’asténosphère 2. Champs magnétique - Inversions successives au niveau des fonds océaniques - Mouvements « différents » des pôles d’un continent à l’autre Tectonique des plaques Historique de la théorie Parallélisme des côtes atlantiques de l’amérique du sud et de l’afrique Origine commune (A. Ortelius 1596, F. Bacon 1620) Un seul continent initial (E. Suess fin 19ème siècle) Gondwana Dislocation d’un supercontinent (A. Wegener 1912 : similitude des roches, fossiles, … de part et d’autre de l’atlantique) Dérive des continents Pangée t = - 200 106 ans Tectonique des plaques Exploration des fonds océaniques et découverte de la dorsale atlantique (à partir de 1945) La dorsale sépare deux plaques (H. Hess 1962) Expansion des fonds océaniques (H. Hess et T. Wilson 1962) Tectonique des plaques (F. Vine et D. Matthews 1963) La lithosphère terrestre est un puzzle animé constitué de plaques en mouvement les unes par rapport aux autres Plaques tectoniques Plaques tectoniques Limites de plaques 1. Limites de divergence volcans séismes à foyers peu profonds 2. Limites de convergence Zones de subduction volcans séismes à foyers profonds 3. Failles Zones de glissements séismes à foyers peu profonds glissements de terrain (jusqu’à 600-700 km) 1. Limites de divergence 1.1 Formation d’un rift Exemple : rift est-africain 1. Limites de divergence 1. Limites de divergence – 1.2 dorsales océaniques 1. Limites de divergence – la dorsale atlantique 1. Limites de divergence – Deep sea drilling project 1. Limites de divergence - âge des fonds océaniques 1. Limites de divergence - âge des fonds océaniques 1. Limites de divergence – suite ophiolite 1 : Chambre de magma 2 : Sédiments 3 : basaltes en coussins 4 : Complexe filonien 5 : gabbros 6 : péridotites Topographie des fonds océaniques 2. Limites de convergence – formation d’une chaîne volcanique 2. Limites de convergence – formation d’un volcan par subduction 2. Limites de convergence – formation d’une chaîne volcanique Subduction sous un plaque continentale – la cordillère des Andes Zone de subduction Eléments à l’appui du phénomène de subduction : - Présence de fosses océanique - Plan de Wadachi – Benioff : A proximité de la chaine volcanique : foyer à ~ 100 km de profondeur. Ensuite, la profondeur des séismes augmente quand on s’avance dans le continent. - Formation d’un arc volcanique à ~ 200 km de la fosse : - Volcanisme de type explosif car magma chargé d’eau Plaque océanique en subduction hydratée libération de l’eau transformation métamorphique baisse du point de fusion création de magma qui remonte jusqu’à la surface (force d’Archimède) 2. Limites de convergence – zones de subduction 2. Limites de convergence – la ceinture de feu du Pacifique 2. Limites de convergence – formation d’un arc d’îles volcaniques Collision d’arcs d’îles volcaniques Ouest de la Nouvelle Guinée Formation de l’Himalaya et soulèvement du Tibet Formation d’un volcan par hot spot Hawaii Île de Hawaii ou une fenêtre ouverte sur le manteau Formation d’îles volcaniques à partir d’un hot spot Hawaii 3. Failles – zones de glissements Faille de San Andreas, Californie 3. Failles – zones de glissements Est de l’océan pacifique Origine de la tectonique des plaques – la convection mantellique Influence de la convection mantellique sur la lithosphere continentale Failles inverses et plissements Failles inverses et plissements Presqu’île du Labrador Plissements Modélisation de la convection dans le manteau Anomalies gravifiques dues aux courants de convection dans le manteau sous l’océan pacifique Gravité Densité Courant convectif vers le haut Zone de divergence Tomographie de la Terre en fonction de la profondeur Les couleurs représentent les variations de la vitesse des ondes P par rapport à la valeur moyenne à la profondeur indiquée. Ces variations sont dues à des variations de température et de densité par rapport aux valeurs moyennes à l’origine des mouvements de convection et de la tectonique des plaques. Tomographie à une profondeur de 100 km Cycle des roches Âge des chaînes rocheuses en 109 ans depuis maintenant, âge 0 .25 → 0 .70 → .25 1.7 → .7 2.5 → 1.7 3.8 → 2.5 2.5 → 0 3.8 → 1.7 I. Géophysique interne 3. Les séismes Faille anatolienne Le Mont Fuji vu par ALOS Foyer et épicentre Sismomètres d’inertie Précision : 10-10m Inclinomètre Modèle du rebond élastique Délai entre l’arrivée des ondes P et celle des ondes S Mesure de la distance du foyer Echelle de Richter log E = 4.4 + 1.5 M Valeur maximum Echelle macrosismique MSK Séisme de Liège le 8 novembre 1983 Magnitude sur l’échelle de Richter - M = 4.9 Magnitude sur l’échelle d’intensité MSK - I = 7.2 M = 0.67 I + 0.07 Satellite de surveillance sismique Demeter Formation de nuages lors d’un tremblement de terre http://earthquake.usgs.gov/eqcenter/recenteqsww/Maps/ http://rme.ac-rouen.fr/une.htm Tsunami Sumatra 26 décembre 2004 Tsunami Kuri 15 novembre 2006 Tsunami Antofagasta 14 novembre 2007 Tsunami Aonae Japon 12 juillet 1993 Tsunami Warning System Tsunami Warning System Prévision des éruptions? Images SAR (ERS ) de l’Etna recouvrant la période 1992-2000. Les inspirations (gonflements) et expirations du volcan sont indiquées par des changements de couleur. Localisation des séismes et des éruptions volcaniques – Alan Jones
