Que nous apprennent les marges continentales

Quenousapprennentlesmargescontinentalesquantàlagéodynamiqueduglobe?
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AgnèsMaillard,UPS‐Agnes.MAILLARD‐[e-mail]
Intro:
Lalithosphèreestlapartiesolidelaplussuperficielledesenveloppesduglobe,définieparsarigidité
(mêmesiconceptpastotalementvrai)etdécoupéeenplaquestectoniques.Sabaseestdéfiniepar
l’isotherme1300°,elleconstituedonclapartiefroide,composéedelacrouteetdumanteau
supérieur«rigide».Cettecouchefroideensurfaceconstitueunecouchelimitethermique(CLT)qui
permetlaconvectionmantellique,mécanismemajeurpourdissiperlachaleurdel’intérieurchaudde
laterreverslasurface.Aveclachaleurinterne(concentréedanslacoucheD’’etdansl’ensembledu
manteauparradioactivité),ellereprésentedonclemoteurprincipaldeladynamiqueinterne
mantellique,dontledéplacementdesplaquestectoniquesenestl’expression.
Lesmargescontinentales,transitionsentrelalithosphèrecontinentaleetocéaniquesontdes
endroitsclépournousrenseignersurlesmouvementsdecettelithosphère.
Aprèsavoirdéfinilesmargesetleurrelationaveclesdomaines«océanetcontinent»,nousverrons
cequ’ellesnousapprennentsurlesmouvementsdesplaqueslithosphériques,verticauxpuis
horizontaux,etnousrelieronscesinformationsàlacompréhensiondelagéodynamiqueinterne.
Nousverronspourfinirl’influencedelageodyninternesurlesenveloppesexternesàtraversla
structuredesurfacedesmarges.
I:Lesmargescontinentales:entre«océanetcontinent»
I:1‐Definition=Transitionentrelithosphèrecontinentaled’épaisseur«normale»etlithosphère
océanique«typique»
‐Typesdemarges:
 Margespassives:‐divergentes(nonvolcaniques/volcaniques)
   ‐transformantes
 Margesactives
‐ localisation,%surlaglobe…
I:2‐Différenceentremargeetlimitedeplaque:
définirlesdifférencesprécisement,(passiévident)
‐oùellessesituent(cartesetc)etrapportaveclesplaquestectoniques…
I:3‐undomaineparticulierentrel’océanetlecontinent:
‐ defcont/océan
Attentionauxconfusionsdestermes:Direquemargeestenpartiedansl’océan,enpartiedansle
continentvuedelagéodynamiqueexterne,maisestdenaturecontinentalevuedelagéodynamique
interne!Préciserdsvotredevoircequevousentendezpar«océan».(untraitnetsurlignerivage,
outoutundomainepouvantatteindreplusieurscentainesdekm=laTOC,surleschémacrustal!!)
Lesmargessontforméesdelithosphèrecontinentaleetpasocéanique,maispasexclusivementde
lithosphèrecontinentale,carpeutcontenirdumanteauexhumé…
‐Lithospocéaniqueversuslithospcontinentale:

Definition,épaisseur,naturedesceslithosphères.
Cesdifférencesdelithosphèresàlasurfaceduglobesontlemoteuretladémonstrationdela
géodynamiqueinterneduglobe.Ellesn’ontpastoujoursexisté.
‐Formationdansletemps:
Audépart,lithosocéanique,,etcommevolumeterrestreconstant,débutsubduction.
Lasubductionàl’originefaisaitfondrelalithosoc(cargradientpluschaud)d’oùproductiondela
croutecontinentaleprimitive.Croissancedesmassescontinentalesaudétrimentdeslithos
océaniquesdurantsurtoutleProtérozoique.(VolumeàpeuprèsconstantdurationCont/ocdepuis
lePhanerozoique.)
D’oùexistencedespremières«marges»,témoinsdeladestructiondelithosphèreocéanique
II:Lesmargescontinentales:expressiondesmouvementsverticauxdelalithosp
II:1‐Margesactives:marqueursdeladestructiondelalithosphèreocéanique
a‐description
Définition,schémagénéraletc…mvtgénéraldeconvergence.
Volcanismeassocié,croissancedescontinentsparmagmatismeetparaccrétionsedim(prisme)
Subduction,pqças’enfonce,planBenioff,séismes…
b‐mouvementsverticauxdslemanteau
Enprofondeur,l’apportdestomographiessismiquesnousapermisdessuivrelesplaquesdansle
manteau(expliquermethoderapidement…).
Schématomomontrantplaquedsl’ensdumanteau,quistagnesurlimitemanteausup/infpuis
s’enfoncejusqu’àD’’=recyclagedelamatièrelithos.(etdefroid,çadevientchaud,coucheD’’=CLT
chaude).Cetteméthodeaaussimisenévidencelamatièreascendante,généréeaussidansD’’et
s’exprimantparlessuperpanaches.
II:2‐Margespassives:marqueursdelafabricationdelalithosphèreocéanique
a‐description
Définition,…mvtgénéraldedivergence.
Formation:dessinerlesétapesduriftàl’accretion…(àl’échelledelalithos)
Enregistrentuniquementlestadeprécocedeformationdelithooc.
Localisentlaremontéedematièremantellique
b‐mouvementsverticauxdslemanteau
l’étudedesmargespassivesmontrequelemanteauremontesouslesmargesjusqu’àêtreparfoisà
l’affleurementdirectementsouslessédiment(amincissementextrèmedelacroute).Onadumalà
imagerlaremontéemantelliquesouslesmarges,lesinvestigationsontplutôtlieusouslesdorsales
quipeuventsetrouverloindesmargesdslecasl’océandéjàvieux.Onmontrealorsquelamatière
ascendanteprovientdepeuprofondsouslesdorsales(200km)etn’estpasdirectementconnectée
auxsuperpanaches.Desanomaliesthermiqueschaudesconcentrelesremontéesasthenosphériques
etpeuventaboutiràladivergence,onparlealorsderiftingactif,souventliésaumargespassives
volcaniquesouauxpointschauds.
ConclusionII
Conclureclairementquec’estparcequ’onaétudiélesmargesactives,d’abordparleurexpressionde
surface(séismes,volc),puisonavoulusuivrecesinfosverslaprofondeur,qu’onamisenévidence
leszonesdesubduction,donclaconvectionmantellique,moteurdelageodynamiqueinterne.
Margespassivesenregistrentquantàellesleprocessusdemorcellementdesplaques

III:Lesmargescontinentales:expressiondesmouvementshorizontauxdelalithosp
III:1‐Margespassives:marqueursdel’extensioncontinentale
Faireschémadesblocsbasculésetc…indiquelesmécanismesdel’extension(=forceenlimitedu
systèmequi«tirent»),ensurfacedslecassant,etnepasoublierenbasedecrouteoudelalithos,
existecouchesductilesquiaccommodentlemouvement.Permetdedaterl’extensionparsed
synriftsetsurtout,dedaterlamiseenplacedelafindel’extensionquicorrespondaussiàlamiseen
placedelapremièrecroc!(passageextensionàaccrétionierupturepuisexpansionoc=visiblepar
ladiscordancepost‐rift)(orenfaitpluscompliquéqueça,Peut‐onparlerderupturecontinentale?
rupturedelacroûteet/ourupturedelalithosphère:diachronisme?mécanismesdifférentsetc?)
Margespassivesvolcaniques:definirrapidementetdessinsiconnu(SDRieintensevolcmisenplace
àlafindurifting.Permetdemettreenévidenceunrégimethermiqueparticulièrementchaudliéàla
présenced’unpanache
Lesmargespassivespermettentd’accéderauxdirectionsdumouvementdivergentaudébut(mais
nenspermetpasd’accéderaumoteurdesmouvtshorizontauxdesplaques)
III:2‐Margestransformantes:marqueursdumouvementd’accretion
Dessin,caractéristiques….
Sontàl’origine(dumoinsenrelation,discutable,trèscomplexeenfait)desfaillestransformantes
océaniques.Leurétudenousrenseignesurlesdirectionsd’ouverture,àl’originedel’accrétionpaour
lamargeelle‐même,etsurlemouvementdesplaquesparlesfaillestransformantes,objetessentiel
àlaprédictiondesmouvtsdesPL!(carpetitscercles,polederotationetc…)
III:3‐Margesactivesetlasubduction:moteurdumouvementdesPL
Onavuquelalithocplongeauniveaudesmargesactives.Ceplongementdépenddeplusieurs
facteurs,dontleprincipal:age/densitédelaPLd’oùcemovtverslebastirelaPLaussi
horizontalement(créationdeladivergenceauxdorsales=casduriftingpassif),d’oùcontrôledela
vitdesPLlithospparsubd.LependageduplandeBenioffcontrôleaussilavitessedeconvergence.
ConclusionIII:Onvoitainsiquel’étudedesmargesestessentielpourtrouverdesindicesde
déplacementdesplaqueslithosphériquesetconstruireunmodèledetectoniquedesplaques,
manifestationdelageodynamiquequiaffectel’intérieurdelaTerre. 
Latectoniquedesplaquesestresponsabledumodelédelalithosphère,qui,ensurface,vaàsontour
interagiravecsesenveloppesfluides.
Margesfossiles?(margesappartenantàuncycledeWilsonantérieuràceluiactuel,qu’onretrouve
parexcoincéedschainedemontagnes…)Importantcarnouspermettentdereconstituerlescycles
tectoniquesdesPLavantcelui‐ci!!
àmettreqqpart
direquetouscesmarqueurspeuventeretrouverdansmargesfossiles,maisbienplusdifficileà
interprétercaranciens,toutdéformésmétamorphisésetc…MaisexdesAlpesoùonapourla
premièrefoisidentifiédelacrocà+4000mavantdel’observéinsituà–4000m;etvulesblocs
basculéetc,toutelamargebienobservable!!!

IV:Lesmargescontinentales:Lieuxd’enregistrementsédimentaire,expressiondela
geodynamiqueexterne?
IV:1‐Margespassives:uneétapedanslestransfertdessedimentscontinentaux
‐Piégeagedessédiments:
Lesmargespassives,deparleurstructureendistension,créentdel’espacedisponiblequivaappeler
leremplissagesedim.L’épaisseuretlanaturedessedimentSRdépendentdelastructureet
constitutioncrustaleanterift(etpastropduclimat!).Lessedpost‐riftquantàeuxdependentdela
subsidencethermiquedelamarge,etenregistrentaussilesvariationseustatiques.Leurgeométrie
nouspermetderetracerl’évolutiondeaccommodationverticale(stratiseq).Leurnatureestliéeaux
conditionsclimatiques.Laconstructionmorphologiquedelamargeinfluenceàsontourlescourants
océaniquesparticuliersenbasdemarges(courantsdecontours,upwellingsetinfluence
environnementaleetc….)
‐Transfertsdemasse:
Lesmargessontlelieud’uneimportanteredistributionsédimentairepareffetsgravitaires.Ces
instabilitésàéchelleparfoisgigantesquestransferentlesseddansledomaineabyssal.
IV:2‐Margesactives:uneétapedanslestransfertdessedimentsocéaniques
Lessedimentsocéaniques,(avecceuxprovenantsdesinstabilités),parlemouvementdesplaques,se
retrouventaccrétésengrandepartieàlaplaquecontinentalesupérieure.Avecletemps(diagenèse,
metamorphismeetc)ilscréentdelamatièrecontinentale,bouclantainsilecyclehorizontal.Une
partiepeutaussipartirensubduction.
RQ:danslesmargesactivesenérosion:ondétruitaussidelacroutecontinentale,érodéeparlaPL
plongeante(quirapeparendessousetglissementsdessusavecsedquiretombentsurlaplaqueet
partentensubduction…)
ConclusionIV:Lanatureetlaquantitédessédimentspiégéssurlesmarges,dépendentdel’érosion
descontinentsetnousrenseigneenpartiesurlesconditionsclimatiquesenamont,eninteraction
aveclerelief,quilui,resterégimajoritairementparlatectoniquedesplaques(d’oùinteraction
geodyninterne/externeetc…)
Conclusiongenérale:
Afaire
Parleraussidesconséquencesdesapportsdesconnaissancesdesmargessurl’environnementet
l’économie(ressourcesfossiles/sedim;ressourcesbiophère/courants;risquesetaléas/séismeset
instabilitésgravitaires)