pdf - Institut de Physique du Globe de Paris
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Coordonnées: Jean-Pascal Cogné tel: mail: Equipe de Paléomagnétisme Institut de Physique du Globe (I.P.G.) Porte 132 1 rue Jussieu 75238 Paris cedex 05 01 83 95 74 89 06 85 13 87 46 [email protected] Les présentations PowerPoint des cours de Tectonique peuvent être téléchargées en PDF à: http://www.ipgp.fr/~cogne Tectonique (du Grec τεκτων : batisseur, charpentier) = Déformation de la lithosphère continentale Large gamme d échelles d espace et de temps De quelques secondes... Séisme de Landers (Californie, 1992, M = 7,3) De quelques secondes... Cratère de Vredefort - Afrique du Sud (~2 Ga) ... à quelques dizaines de millions d années (1015 s) Everest (Qomolungma, 8848 m) De quelques millimètres (10-3 m)... Lame mince dans un échantillon de schiste ... à quelques milliers de km (106 m) Himalaya et plateau du Tibet Interactions avec : Pétrologie, géochimie, géochronologie Géomorphologie, paléomagnétisme Sismologie, géodésie, mécanique (roches, fluides) Structures à l'échelle Globale: Continents vs. Oceans - continentale : de 30 à 70 km 1. Epaisseur de la croûte : - océanique : de 0 à 10 km Compositions chimiques très différentes : Croûte océanique = basalte Croûte continentale = granite Densités très différentes : Croûte océanique ρco = 3.2 103 kg/m3 Croûte continentale ρcc = 2.8 103 kg/m3 2. Topographie mondiale: http://www.ngdc.noaa.gov/ http://www.ngdc.noaa.gov/ http://www.ngdc.noaa.gov/ Global seismicity 1963-2000 La croute terrestre s'organise en une mosaïque de plaques lithosphériques… Qu est-ce qu une plaque lithosphérique? La lithosphère = enveloppe rigide de la Terre (≈ 150 km) Lithosph ère Mantea u (2900 km) Manteau supérieur (≈ 700 km) Noyau (3500 km) http://www.ngdc.noaa.gov/ Müller & Sdrolias, NGDC, 2008 Champ de déplacement - Modèle Nuvel 1a Les déformations des continents résultent des mouvements relatifs des plaques… 3 types de fontières: Les déformations des continents résultent des mouvements relatifs des plaques Que se passe-t-il à la frontière entre deux plaques ? Ca dépend… I - En régime de convergence Cela dépend de la nature des plaques en jeu : océan/océan océan/continent continent/continent Convergence océan - océan - Formation d un arc volcanique (andésitique) - Sismicité - Pas de création de relief (autre que les volcans) Exemple : Arc des Antilles Océan atlantique 2 cm/an Mer des Caraïbes La Montagne Pelée (Martinique, 1902) Le risque sismique est également très important 1843 M = 7.5-8 Convergence océan - continent Formation d une chaîne de subduction : -volcanisme (andésitique à rhyolitique) -sismicité -déformations crustales Plaque Amérique du sud 8 cm/an Plaque Nazca Exemple : Cordillère des Andes Volcanisme andin Péninsule du Kamchatka Péninsule du Kamchatka Eruption du Klyuchevskoï Convergence continent - continent (= Collision) - Formation d une chaîne de montagnes - Sismicité - Magmatisme acide En Europe occidentale Les Alpes Les Pyrénées Himalaya - Tibet Himalaya et Tibet Himalaya et plateau du Tibet Et à l intérieur d une plaque ? La tectonique des plaques suppose que les plaques sont rigides, indéformables Mais… Au nord du Tibet Image Landsat 7 N agh T n y t Al Le Tienshan Image navette spatiale N L'Altaï Image Navette Spatiale II - En régime de divergence Extension localisée : rift → océan Extension diffuse Rifts = extension localisée Chine du nord Rift est-africain Baikal Graben du Rhin Mer Rouge Océan Baïkal Rift est-africain Mer Rouge Golfe d’Aden Point triple Mer Rouge - Aden - Rift Ethiopien Plaque Arabie en d A ' ed Golf Plaque Afrique Plaque Somalie Point triple : Aden - Mer Rouge - Rift Ethiopien Plaque Somalie ’Ad Golfe d Plaque Afrique en S Plaque Arabie Océan Atlantique Extension diffuse… Région du Basin and Range (Nevada, USA) Région du Basin and Range (Nevada, USA) III - Limites transformantes - La faille de San Andreas - ... Les lithosphères continentales et océaniques sont très différentes Âge de la lithosphère océanique ≤ 180 Ma http://www.ngdc.noaa.gov/ Müller & Sdrolias, NGDC, 2008 Âge de la lithosphère continentale ≤ 3.8 Ga Sismicité mondiale 1998 - 2002 Sismicité dans l Atlantique Sismicité dans l ouest Pacifique Sismicité en Asie Pourquoi ces différences entre lithosphère océanique et lithosphère continentale ? Compositions minéralogiques très différentes Croûte océanique = basalte Croûte continentale = granite Comportements mécaniques très différents Propriétés mécaniques de la lithosphère Plan du cours Introduction Sismotectonique Chaînes de montagnes Rifts et bassins Contraintes et déformations
