LE DYNAMISME DE LA TERRE Les agents de façonnement interne du relief (les facteurs, phénomènes ou forces endogènes) Tiré de: GRENIER ET THIBAULT (1995).Un monde en mouvement LES AGENTS DE FAÇONNEMENT INTERNE DU RELIEF Les forces endogènes sont des forces (manteau – asthénosphère) qui agissent au sein du globe terrestre, et qui peuvent provoquer des tremblements de terre plus ou moins forts, ou déclencher des éruptions volcaniques. Si l'on cherche à étudier les forces endogènes du globe, il faut déjà savoir qu'elles peuvent aussi s'appeler "forces constructives". (géomorphologie structurale – géologie/géophysique) Elles comprennent les plissements, les glissements, le volcanisme, les séismes les cassures éventuelles de la croûte terrestre (failles), mais tout ceci à l'état naturel, sans intervention extérieure. LE DYNAMISME DE LA TERRE LES AGENTS DE FAÇONNEMENT INTERNE DU RELIEF (LES PHÉNOMÈNES ENDOGÈNES) Source: Un monde en mouvement, p.16 Les continents et les fonds océaniques reposent sur le magma en mouvement dans l’asthénoshère (manteau supérieur). Les turbulences internes du magma (courants de convection) entraînent tantôt la dislocation, tantôt le rapprochement des continents, ces déplacements contribuent eux-mêmes à la formation de nouveaux reliefs. (déplacement des plaques tectoniques flottant sur la partie supérieure du manteau – la base de la lithosphère constituée notamment de la croûte terrestre) Comment fonctionne cette gigantesque machine ? La compréhension des mécanismes internes n’est pas seulement un enjeu intellectuel. Elle nous permet aussi, de repérer les richesses minérales à exploiter ou encore de mieux faire face aux risques du volcanisme et des tremblements de terre dans les zones à forte densité de population. LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES (LA MÉCANIQUE INTERNE) LE MANTEAU (rappel) Le manteau représente environ 80% du volume total de la planète et comprend deux couches, la partie supérieure (l’asthénosphère) et la partie inférieure (mésosphère): La partie supérieure (manteau supérieur) est composée de deux niveaux: - Le premier niveau est représenté par la région située immédiatement sous la croûte, et fait partie de la lithosphère (en vert) – avec la présence des plaques tectoniques); - La second niveau correspond à l’asthénosphère, sur laquelle repose la lithosphère (en rose). Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/img.communes.pt/str.interne.terre.html ANATOMIE DE LA TERRE Le manteau: Le manteau atteint 2900 km de profondeur. La partie supérieure du manteau et la croûte forment la lithosphère, qui atteint de 70 à 150 km d’épaisseur . Le sommet du manteau est rigide (en vert) et découpée en plaques. La partie moyenne (asthénosphère – manteau supérieure) plus plastique, est animée de courants de convection susceptibles d’avoir une influence sur les plaques qui découpent la lithosphère. Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/img.communes.pt/str.interne.terre.html LE DYNAMISME DE LA TERRE (LES AGENTS DE FAÇONNEMENT INTERNE DU RELIEF) Suite – Le manteau - L’asthénosphère (manteau supérieur) est composée de roches cristallines en fusion, de consistance semi-solide ou visqueuse. Cette zone joue un rôle essentiel dans le façonnement des reliefs terrestres. - En effet, sa plasticité permet aux plaques lithosphérique de se déplacer, déplacement lui-même causé par les courants de convection qui circulent dans l’asthénosphère (comme dans tout fluide soumis à des différences de température). En retour, les mouvements de plaques occasionnent des variations dans la pression et dans l’équilibre chimique internes de l’asthénosphère. - La partie inférieure (mésosphère) forme la plus grande partie du manteau. L’analyse du mode de pénétration des ondes sismiques laisse suposer que le manteau inférieur est probablement solide. Cette relative solidité n’empêche pas l’existence de lents mouvements de la matière, des courants de convection alimentés par la chaleur du noyau. - Les courants de convection se propagent donc à travers tout le manteau jusqu’à la croûte terrestre, où leur formidable énergie oblige les continents à se déplacer. LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES En regardant la planisphère, nous pouvons appercevoir les continents et les océans qui les séparent. Nous croyons souvent cette image immuable, mais l’exploration des fonds océaniques nous a révélé un tout autre aspect de la réalité. En regardant la carte qui suit, nous pouvons constater notamment des lignes sinueuses qui divisent les océans. Ces lignes constituent les limites de ce que la géologie appelle les plaques tectoniques. Parmi ces différentes plaques, on retrouve des plaques océaniques, des plaques continentales et des plaques mixtes. Toutes ces plaques reposent sur du matériel plus ou moins plastique de l’asthénosphère, et ce sont ses mouvements qui déterminent les déplacements et l’histoire géologique des continents. Source: Un monde en mouvement, p.22 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Les séismes et le volcanisme Les continents et les fonds océaniques reposent sur le magma en mouvement dans l’asthénosphère. Les turbulences internes du magma (courants de convection) entraînent tantôt la dislocation (divergence), tantôt le rapprochement des continents (convergence), ces déplacements contribuant eux-mêmes à la formation de nouveaux reliefs. Source: Un monde en mouvement, p.16 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Dès l’époque des grandes découvertes, à partir du XVe siècle, explorateurs et cartographes avaient remarqué une troublante correspondance entre le tracé de la côte occidentale de l’Afrique et celui de la côte orientale de l’Amérique du Sud. Après trois siècles de débats scientifiques entourant l’évolution passée de la Terre, la théorie la plus convaincante, et qui finit par s’imposer, fut celle de la dérive des continents, encore appelée aujourd’hui « théorie de Wegener » (la dérive des continents). LA THÉORIE DE LA DÉRIVE DES CONTINENTS Alfred Wegener, météorologue et géophysicien allemand, cherchait notamment à s’expliquer la succession, en un même lieu, de différents climats. Pourquoi, par exemple, trouve-t-on des traces de fougères tropicales au Groenland ? Source: Encyclopédie Planète Terre, p.106 Mettant à contribution les travaux de ses nombreux prédécesseurs, et avec l’apport de plusieurs disciplines scientifiques, il élabora une théorie fort audacieuse pour l’époque (1920): ce sont les continents, (et non les espèces ou les climats), qui se déplacent . À ce moment, Wegener ne fut pas pris au sérieux. Formation académique: Doctorat en astronomie et météorologie à l'université de Marbourg (Allemagne) Profession: Astronome et climatologue LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Wegener supposait une masse continentale originelle, la Pangée, baignant dans un océan unique, la Panthalassa. Ce continent se serait fractionné, il y a 200 millions d’années, en deux supercontinents: Au sud, le Gondwana, ancêtre de l’Afrique, de l’Amérique du Sud, de l’Australie, de l’Antarctique et de l’Inde. Au nord, la Laurasie, ancêtre de l’Eurasie et de l’Amérique du Nord. . Source: Un monde en mouvement, p.18 Par la suite, la fragmentation se serait poursuivie, comme le montre la série de cartes 1.2.1,pour aboutir à la configuration actuelle des continents. En s’éloignant les uns des autres, les continents ont entraîné avec eux des espèces autrefois réunies et les ont amené sous d’autres climats. LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Source: Un monde en mouvement, p.18 GENÈSE DE LA TERRE Source: La Terre, France Loisirs, p.12-13 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES La théorie de Wegener explique non seulement l’emboîtement des côtes mais aussi les corrélations climatiques et géologiques (du sous-sol) entre des continents aujourd’hui séparés: formations rocheuses, fossiles, gisements minéraux s’assemblent en un tout cohérent lorsqu’on rapproche les continents. Par exemple, on remarque la continuité des terrains entre le Brésil et l’Afrique de part et d’autre de l’Atlantique Sud. Il en est de même pour l’Atlantique Nord, alors que le système montagneux des Appalaches trouve son prolongement dans les massifs calédoniens de GrandeBretagne et d’Europe du Nord. On peut ainsi supposer que l’océan Atlantique n’a pas toujours existé. Source: Un monde en mouvement, p.19 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES L’idée de la dérive des continents a toutefois été temporairement abandonnée, faute d’une explication globale du mécanisme. Ce sont les progrès de deux branches de la géophysique: l’océanographie et l’étude du magétisme des roches, qui vont permettre à cette théorie de refaire surface à partir des années 50, et de se faire accepter définitivement. Un scientifique canadien, le docteur Tuzo Wilson de l’Université de Toronto, a contribué d’une façon importante à ces progrès, lesquels donneront naissance à la théorie de la tectonique des plaques . Plus tard, les mesures prises par satellite ont confirmé la validité de cette théorie. Source: Encyclopédie Planète Terre, p.109 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES L’observation du monde sous-marin et la mise au point d’instruments de mesure très sensibles suite aux deux guerres mondiales vont permettre de faire des découvertes importantes. On s’est aperçu, en effet, que les fonds océaniques n’étaient pas du tout comme le pensait auparavant. Les observations recueillies sur le paléomagnétisme allaient jouer un rôle capital dans la validation de la preuve de la dérive des continents tout en permettant d’élaborer un modèle d’explication du mécanisme globale du mouvement de la lithosphère. Déf: Le paléomagnétisme désigne le champ magnétique terrestre passé, et par extension la discipline scientifique d'étude de ses propriétés. On désigne parfois l'étude du champ magnétique de la période historique par le nom d'archéomagnétisme. Le paléomagnétisme est l'étude de l'enregistrement du champ magnétique de la Terre dans les roches. Certains minéraux dans les roches contiennent un enregistrement de la direction et de l'intensité du champ magnétique quand ils se forment. Cet enregistrement fournit des informations sur le comportement passé du champ magnétique de la Terre et l'emplacement des plaques tectoniques passées. Les enregistrements des renversements géomagnétique conservés dans des séquences de roches volcaniques et sédimentaires (magnétostratigraphie) fournit une échelle de temps qui est utilisée comme un outil géochronologique. Les géophysiciens qui se spécialisent en paléomagnétisme sont appelés paléomagnétitiens. (Wikipédia) LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Le paléomagnétisme En effet, les roches enregistrent l’orientation du champ magnétique de la Terre au moment ou elles se forment. À la surface du globe, leur disposition est très complexe, mais au fond des océans toutes les roches de la même époque sont aimantées dans la même direction, avec une alternance régulière de polarité, tantôt nord, tantôt sud. Elles se juxtaposent en bandes parallèles, et leur âge diminue (plus jeune) à mesure qu’on s’éloigne des continents, comme le montre la figure 1.2.2 (p.20). Ces découvertes sur le magnétisme des roches ont amené les océanographes britanniques Fred Vine et Drummond Matthews à formuler, en 1963, l’hypothèse de la formation continue de nouvelle matière lithosphérique (magma provenant du manteau) au fond des océans. Cette matière nouvelle, en se solidifiant, élargirait les fonds océaniques, repoussant les continents de part et d’autre. C’est donc l’expansion des fonds océaniques qui expliquerait le déplacement des continents à la surface. Source: Encyclopédie Planète Terre, p.109 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Source: Encyclopédie Planète Terre, p.55 LE CHAMPS MAGNÉTIQUE TERRESTRE Source: Encyclopédie Planète Terre, p.55 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Mais alors si de la matière nouvelle s’ajoute continuellement à l’écorce terrestre, comment se fait-il que la Terre conserve toujours les mêmes dimensions ? Et pourquoi ne trouve-t-on aucune roche de plus de 200 millions d’années au fond des océans ? Il faut admettre que des matériaux de la vieille écorce se détruisent quelque part en quantité équivalente à la matière récemment formée. Cela supporte toute une dynamique d’ensemble, appelée «tectonique des plaques». Le géophysicien candien Peter Hood compare ce principe à celui d’un tapis roulant. Pour bien le comprendre, il faut faire intervenir une autre découverte récente, celle du rôle des fosses et des dorsales océaniques. N.B. La tectonique des plaques fournit une explication logique à la dérive des continents et à la localisation de l’activité sismique et volcanique. LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES La mobilité du plancher océanique - Jusqu’au milieu du XIXe siècle (1850), on croyait le fond des mers nu et plat. Lors de la pose du premier câble télégraphique reliant l’Amérique du Nord à l’Europe, on s’est aperçu, avec stupéfaction, qu’un relief colossol traversait l’Atlantique. - C’était en fait une partie du plus gigantesque système montagneux de la planète, long de plus de 60 000 kilomètres, large de 1500 kilomètres en moyenne, et d’une hauteur pouvant atteindre 3000 mètres. On lui donna le nom de «dorsale» parce qu’il évoquait l’image d’une colonne vertébrale. - L’examen des profils de la dorsale médio-atlantique établis par échosondage (sonar) a révélé une structure symétrique de part et d’autre d’une fracture centrale, le rift, siège d’une intense activité volcanique. Les dorsales qui sillonnent le fond des autres océans présentent les mêmes structures. Source: Un monde en mouvement, p.23 LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES C’est par le fond du rift que remontent les matériaux fondus venus de l’asthénosphère sous la poussée des courants de convection. En se solidifiant, les épanchements successifs finissent par former une série de bandes parallèles de part et d’autre de la zone centrale d’accrétion, et leur accumulation constitue la croûte océanique. La datation de roches a permis d’évaluer la vitesse à laquelle les nouveaux épanchements de magma éloignent les continents de la fracture centrale: le fond de l’Atlantique s’élargit de 2,5 centimètres par an et celui du Pacifique de presque 10 centimètres. On comprenait enfin pourquoi les câbles sous-marins se brisaient régulièrement ! Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s1/volcans.html Surface du lac de lave de l'Erta Alé représentant l'expansion des fonds Océaniques. Source: http://www.notre-planete.info/terre/ planete/dorsales.php RIFT OCÉANIQUE: FAILLE AU FOND DES OCÉANS Rift (n. m.) d'un mot anglais, signifiant fissure, faille: Système de fossés d'effondrement (continental ou situé au milieu d'une dorsale océanique), où siège une activité volcanique plus ou moins forte et qui témoigne du début d'une zone d'ouverture et d'expansion de la croûte terrestre. (Source: http://www.geowiki.fr/index.php?title=Rift) LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES Au bout d’environ 200 millions d’années, la poussée centrale est équilibrée par la résistance des continents. Comme la croûte océanique, toujours en expansion, est plus dense et plus lourde que la croûte continentale, elle plonge sous celle-ci à un angle de 45°, pour finalement se fondre dans l’asthénosphère. C’est dans les fosses en bordure des continents que disparaît la partie la plus ancienne de la croûte océanique. Plusieurs géophysiciens croient que cette plongée n’est pas étrangère à l’écartement de la fissure centrale des dorsales, en raison de la formidable traction exercée par la subduction de la croûte descendante. Le plancher océanique se renouvelle donc continuellement. Des mesures prises par laser à partir de satellites confirment les hautes températures de l’écorce terrestre au niveau des dorsales, et la croissance régulière de celles-ci par suite de la montée du magma. Nous pouvons apercevoir quelques-uns de leurs sommets émergés, comme l’islande ou les Açores dans l’Atlantique Nord, et même assister à la naissance d’un nouvel océan à partir d’une jeune dorsale, comme dans l’Est de l’Afrique (Ex. Le rift africain et la région de l’Afar). LA DÉRIVE DES CONTINENTS ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES CONCLUSION Il faut à présent envisager l’enveloppe de la Terre non plus comme une alternance de terres émergées et d’océans, mais comme un ensemble de plaques rigides qui se déplacent sur l’asthénosphère à la manière d’un bouchon de liège ou d’un glaçon sur l’eau. Les continents sont immobiles. Ce sont les plaques sur lesquelles ils reposent qui les entraînenent. Ces processus modifient non seulement l’emplacement des continents, mais aussi les paysages de la planète, faisant surgir chaînes de montagnes, volcans et îles. Ils expliquent la carte physiographique et la carte hydrographique. SÉPARATION LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS Comparez la carte montrant les limites des plaques tectoniques avec la carte de la répartition des zones sismiques et volcaniques de la planète (carte 1.2.3). Ne constatez-vous pas une étonnante coïncidence entre les deux ? C’est que les limites des plaques constituent aussi les zones tectoniquement actives du globe. Le type de limite détermine la nature de l’activité qui s’y déroule. Il existe deux grands types de contacts. Chacun d’eux, par les conséquences spécifiques qu’il engendre, contribue à la mise en place et à l’évolution des ensembles océaniques et continentaux. LES PLAQUES DIVERGENTES et LES PLAQUES CONVERGENTES FRONTIÈRES DE PLAQUES DORSALE OCÉANIQUE DIVERGENTES: FRONTIÈRE DE PLAQUES CONVERGENTES: CONTINENTALE-OCÉANIQUE Source:Tasa graphic Arts inc., 1984 FRONTÌÈRES DE PLAQUES CONVERGENTES: OCÉANIQUE-OCÉANIQUE Source:Tasa graphic Arts inc., 1984 FRONTIÈRES DE PLAQUES CONVERGENTES: CONTINENTALE-CONTINENTALE Source:Tasa graphic Arts inc., 1984 LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS Le contact entre plaques divergentes et la formation des océans (limite constructive). À partir des dorsales, deux plaques tectoniques s’écartent l’une de l’autre, éloignant ainsi les continents. Les eaux remplissent cet espace constamment élargi par l’apport de magma (refroidi et solidifié à mesure) et forment les océans. L’activité volcanique peut se percevoir jusqu’en surface lorsqu’elle fait surgir des îles. Source: http://rocheseb.free.fr/TPE/lexique/dorsale.htm Source: Un monde en mouvement, p.23 Les dorsales ne sont pas rectilignes: elles suivent la courbure de la Terre, grâce à une succession de fractures transversales à l’axe de la dorsale. Ces failles, dites «transformantes», découpent la dorsale en une suite de tronçons légèrement décalés les uns par rapport aux autres et provoquent des séismes. Source: La Terre, France Loisirs, p.19 LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS Le contact entre les plaques convergentes (limite constructive). Le rapprochement de deux plaques attire davantage l’attention que leur écartement, car il engendre une forte activité sismique et volcanique sur les marges des continents. Plusieurs des régions les plus densément peuplées du globe en subissent les contrecoups. Deux plaques peuvent coulisser l’une contre l’autre, comme cela se produit entre les tronçons d’une dorsale lorsque cette dernière tourne. Ainsi, la faille de San Andreas, en Californie, correspond à la zone où la plaque du Pacifique (plaque océanique) se déplace vers le nord-ouest en glissant contre la plaque nord-américaine (plaque continentale) qui, elle, se dirige vers le sud-est. Lorsque des blocages empêchent qu’il ait glissement régulier la tension s’accumule jusqu’à ce qu’un séisme se produise, comme à Los Angeles en janvier 1994 (le cisaillement). La majorité des plaques convergentes correspondent à des zones de subduction (limites destructives). La subduction de la croûte océanique ancienne s’effectue en bordure des continents. C’est pourquoi on retrouve les plus grandes profondeurs marines à ces endroits (11 034 mètres pour la fosse des Mariannes dans le Pacifique) plutôt qu’au centre des océans, qui est au contraire occupé par les hauts reliefs des dorsales (carte 1.2.7 p.27). Une proportion de 80% du volcanisme et des séismes mondiaux est associée à l’activité tectonique sous-marine dans les zones de subduction, particulièrement sur le pourtour de l’océan Pacifique (le cercle de feux du Pacifique, carte 1.2.3, p.22). LE CONTACT ENTRE PLAQUES CONVERGENTES ET LES RISQUES NATURELS: SÉISMES ET VOLCANISME (LIMITE DESTRUCTIVE). PRINCIPES DES ZONES DE SUBDUCTION Source: wikipédia TREMBLMENTS DE TERRE, VOLCANISME ET SUBDUCTION Source:Tasa graphic Arts inc., 1984 ZONE DE LE CERCLE DE FEUX DU PACIFIQUE: ZONE DE VOLCANISME ET DE SÉISMES Source: DE BLIJ et Muller, 1998. Régions du monde. p.6 Source: GRENIER, 1995, Un monde en mouvement, p.27 Source: GRENIER, 1995, Un monde en mouvement, p.22 LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS La plaque océanique qui s’enfonce (zone de subduction – frontière de plaques convergentes continentale-océanique) entraîne avec elle de l’eau de mer et des sédiments qui vont augmenter le volume et changer la nature du magma en atteignant l’asthénosphère. L’expulsion de ces matières infiltrées se manifeste souvent par un volcanisme à caractère explosif (monts Saint Helens dans l’État de Washington, mont Pinatubo aux Philippines, pour ne citer que ces deux cas). Au cours du déplacement des plaques convergentes, l’espace entre les continents rétrécit, contrairement à ce qui se produit lorsque les plaques divergent. Les sédiments qui tapissent les fonds marins sont alors comprimés. Ils forment des bourrelets (d’autres arcs insulaires), et tôt ou tard ils finiront par s’agglomérer au continent, après avoir comblé les fosses (frontière de plaques convergentes – océanique-océanique). FRONTÌÈRES DE PLAQUES CONVERGENTES: OCÉANIQUE-OCÉANIQUE Source:Tasa graphic Arts inc., 1984 LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS Lorsque les continents se sont suffisamment rapprochés pour arriver face à face (collision continentale), des chaînes de montagnes se créent. (frontière de plaques convergentes – continentale-continentale). - En Amérique du Nord, des reliefs maintenant usés comme les Appalaches soudent de très anciennes plaques. Par exemple, les monts Oural en Russie correspond à la jonction des plaques européenne et asiatique. Actuellement, la formation des chaînes de type alpin se poursuit. - L’Himalaya (qui résulte de la collision entre l’Inde, autrefois une île, et la plaque eurasiatique) et les Alpes ( qui résultent de la collision encore incomplète entre la plaque eurasiatique et la plaque africaine) en sont deux exemples. N.B. Dans un autre ordre d’idées, plus près de nous, de part et d’autre du Pacifique, les Andes et les montagnes Rocheuses (frontière de plaques continentale-océanique) qui bordent les deux Amériques, ainsi que les arcs insulaires asiatiques (frontière de plaques océanique-océanique, représentent un stade plus jeune de fermeture d'un océan. La subduction qui s'opère sur les deux rives est plus rapide que la création de croûte océanique au centre, mais il faudra encore des millions d'années avant que les deux bords se soudent. Pourquoi des reliefs aussi élevés ont-ils surgi? Plusieurs facteurs peuvent expliquer leur création : la compression des sédiments marins et du matériel rocheux continental, le volcanisme consécutif à la subduction et l'accrétion au continent d'éléments étrangers transportés par la plaque mouvante. De plus, le continent sous lequel plonge une plaque océanique se trouve comprimé et soulevé . LE MÉCANISME DES PLAQUES Source: DE BLIJ et Muller, 1998. Régions du monde. p.6 Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s1/volcans.html PLAQUES DIVERGENTES (RIFT OU FOSSÉ CONTINENTAL) (GRABEN –FOSSÉ D’EFFONDREMENT)) FORMATION ET STRUCTURE DE LA TERRE Un continent peut être étiré sous l'effet d'une remontée de matériau sous la croûte continentale. La région est alors « faillée » et un graben (fossé d’effrondrement) se forme. Simultanément, des volcans se développent sur les failles qui ont permis l'ascension de la lave. (1) Lorsque les deux parties du continent s‘éloignent l'une de l'autre, chacune d'elles emporte une partie des failles et des structures du graben. Celles-ci peuvent être recouvertes par des sédiments lorsque la mer envahit le fossé d'effondrement. (2). Les côtes atlantiques de l'Afrique et de l'Amérique du Sud présentent ces caractéristiques : ce qui indique qu'elles correspondaient, originellement aux bordures d'un graben (3). Source: La Terre, France Loisirs, p.13 LA RÉGION DU SAGUENAY-LAC-ST-JEAN Source: wikipédia Source: http://www.uqac.ca/uest/p_region.html Source: http://www.museevirtuel-virtualmuseum.ca/sgc-cms/ expositions-exhibitions/fjord/francais/g_fin_graben.html LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS LE VISAGE FUTUR DE LA TERRE Comprendre le passé nous aide à entrevoir l'avenir si les mêmes mécanismes continuent d'agir. Que révèle la boule de cristal des géologues? Des études laissent supposer que la Pangée elle-même résulterait de l'agglomération de masses continentales déjà existantes. En ce qui concerne l'Amérique du Nord, d’anciennes données fournies par le projet scientifique canadien « Lithoprobe» ont révélé un passé beaucoup plus mouvementé qu'on ne le supposait. Selon une hypothèse américaine datant déjà de quelques années, l'océan Atlantique que nous connaissons actuellement pourrait même avoir été précédé de plusieurs autres. LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS LE VISAGE FUTUR DE LA TERRE – suite Si tout continue d'évoluer dans le même sens qu'actuellement, la répartition des continents, dans une cinquantaine de millions d'années, ne sera plus la même. (Observez la carte 1.2.4, page 24.). CONCLUSION Toute la mécanique des plaques entraîne le déplacement de volumes considérables de matériaux. Des continents éclatent, des montagnes surgissent, que l'érosion effacera. Leurs restes alimenteront la formation de nouveaux reliefs en un cycle perpétuel et complexe. Le visage de notre planète est donc une réalité éphémère, sans cesse en mouvement, sous l'influence combinée des forces internes et des forces cosmiques qui modèlent sa surface. Nous voilà loin des certitudes « solides comme le roc » ! Quant aux populations humaines, on pourrait s'attendre à ce qu'elles fuient les régions où se produisent les bouleversements liés à l'évolution tectonique. Mais ces processus se déroulent sur de si longues périodes que plusieurs générations peuvent vivre en paix dans les zones les plus dangereuses, tandis que les pires cataclysmes (séismes, éruptions volcaniques, raz-de-marée) apparaissent comme des accidents ponctuels. LES MÉCANISMES DE FORMATION ET D’ÉVOLUTION DES CONTINENTS ET DES OCÉANS CONCLUSION – suite Au contraire, dans les régions les plus actives tectoniquement, il y a souvent tant de ressources (terres fertilisées par les volcans, sources chaudes et minéraux, entre autres) que de fortes concentrations humaines peuvent s'y trouver. La Terre paraît toute petite à l'échelle du cosmos. Pourtant, elle a généré la vie. L’humanité et ses réalisations semblent à leurs tours dérisoires par rapport aux déchaînements de notre turbulente planète. Une meilleure connaissance des forces naturelles permettra de mieux s'organiser et de mieux réagir face aux divers dangers qu'elles représentent et de mieux bénéficier des ressources qu'elles procurent. SÉPARATION LE GRAND RIFT AFRICAIN: NAISSANCE D’UN NOUVEL OCÉAN En certains endroits du globe, la croûte terrestre se disloque sous l’action des forces à l’oeuvre dans le manteau. Le grand rift africain constitue la partie la plus importante d’une fracture complexe et en pleine évolution. Nous assistons, en fait, à l’ouverture d’un nouvel océan. RIFT CONTINENTAL ET GRABEN (FOSSÉ D’EFFONDREMENT) Un rift est une région où la croûte terrestre constituant une plaque tectonique s’amincit en formant en surface un fossé d'effondrement (un graben) sous l’action de forces d’étirement. On en trouve sur les continents, où ils portent le nom de rift continental, et au fond des océans, au niveau des dorsales océaniques par exemple où ils portent le nom de rift océanique. Le rift peut représenter le stade initial d’une rupture de la lithosphère, conduisant à la formation d’un océan s’il est initialement localisé sur un continent. Il est souvent associé à la formation de volcans. Parmi les rifts les plus célèbres, on peut citer le grand rift est-africain et celui de Silfra en Islande. Ce qu’on appelle un rift est un fossé d'effondrement, encore appelé graben, bordé par des failles dites normales conjuguées et des blocs appelés horsts. Les flèches rouges sur ce schéma indiquent les mouvements responsables de la formation d'un rift. Source: http://www.futura-sciences.com/magazines/terre/infos/dico/d/geologie-rift-3538/ © C. Brunet, CNRS Un rift est une région où la croûte terrestre s’amincit. En surface, un rift forme un fossé d'effondrement allongé. FORMATION D’UN RIFT RIFT OCÉANIQUE: FAILLE AU FOND DES OCÉANS Rift (n. m.) d'un mot anglais, signifiant fissure, faille: Système de fossés d'effondrement (continental ou situé au milieu d'une dorsale océanique), où siège une activité volcanique plus ou moins forte et qui témoigne du début d'une zone d'ouverture et d'expansion de la croûte terrestre. (Source: http://www.geowiki.fr/index.php?title=Rift) LA RÉGION DU SAGUENAY-LAC-ST-JEAN Source: wikipédia Source: http://www.uqac.ca/uest/p_region.html Source: http://www.museevirtuel-virtualmuseum.ca/sgc-cms/ expositions-exhibitions/fjord/francais/g_fin_graben.html LE GRAND RIFT AFRICAIN: NAISSANCE D’UN NOUVEL OCÉAN Un événement géologique exceptionnel Les humains ont rarement pu voir s’opérer sous leurs yeux la rupture d’un continent et la naissance d’un océan. Les dorsales que nous connaissons gisent d’habitude au fond des mers déjà constituées. Ce qui se passe actuellement en Afrique de l’Est représente donc une occasion unique d’observer les débuts d’un tel processus. Pourtant, il est resté ignorer jusqu’en 1910, date à laquelle le jeune géologue écossais John Walter Gregory donna à cette zone le nom de « rift africain ». La plus récente déchirure connue de l'écorce terrestre s'étend sur 2000 kilomètres et pourrait, dit-on, être visible depuis la Lune. Elle fait partie d'une fracture en forme d'étoile à trois branches, les deux autres branches étant la mer Rouge et le golfe d'Aden. Repérez cette structure sur la carte 1.2.6 . Le rift a été qualifié d'« océan avorté » , car les eaux qui ont envahi la mer Rouge et le golfe d'Aden ne l'ont pas submergé . La corne de l'Afrique et l'Est africain ne se sont pas encore séparés du continent. Mais actuellement, l'eau de mer s'infiltre dans le rift, où elle s'évapore en laissant des dépôts minéraux caractéristiques. LA VALLÉE DU RIFT AFRICAIN Source: La Terre, France Loisirs, p.13 LA VALLÉE DU RIFT AFRICAIN Source:Wikipédia Source: http://coursgeologie.com/240-grand-rift-africain.html FORMATION ET STRUCTURE DE LA TERRE Un continent peut être étiré sous l'effet d'une remontée de matériau sous la croûte continentale. La région est alors « faillée » et un graben (fossé d’effrondrement) se forme. Simultanément, des volcans se développent sur les failles qui ont permis l'ascension de la lave. (1) Lorsque les deux parties du continent s‘éloignent l'une de l'autre, chacune d'elles emporte une partie des failles et des structures du graben. Celles-ci peuvent être recouvertes par des sédiments lorsque la mer envahit le fossé d'effondrement. (2). Les côtes atlantiques de l'Afrique et de l'Amérique du Sud présentent ces caractéristiques : ce qui indique qu'elles correspondaient, originellement aux bordures d'un graben (3). Source: La Terre, France Loisirs, p.13 LA VALLÉE DU RIFT AFRICAIN Source: ereiter.free.fr LE GRAND RIFT AFRICAIN: NAISSANCE D’UN NOUVEL OCÉAN La région de l’Afar Située au carrefour des trois branches de l'étoile, la région de l'Afar, en Éthiopie, est tout à fait exceptionnelle. On trouve dans ses chaînes montagneuses, comme l'Erta 'Alé, des volcans actifs et des roches de même nature que celles des fonds océaniques. Cette région possède en outre un intérêt historique de premier plan : l'évolution géologique fait apparaître des terrains qui seraient normalement enfouis sous des couches plus récentes. On y a découvert de nombreux indices d'une très ancienne activité humaine. C'est là qu'ont été retrouvés les restes de notre ancêtre Lucy, célèbre hominidé qui vivait à cet endroit il y a 3 millions d'années. Certains scientifiques lient l'apparition de l'homme à l'existence du rift : les hauts reliefs résultant du volcanisme auraient progressivement formé une barrière empêchant les pluies d'atteindre l'Est africain. Privés de grands arbres, les singes vivant du côté Est auraient dû s'adapter à un environnement de hautes herbes qui les aurait obligés notamment à adopter la station debout. LA VALLÉE DU RIFT AFRICAIN Source: Un monde en mouvement, p.26 LE GRAND RIFT AFRICAIN: NAISSANCE D’UN NOUVEL OCÉAN Le déroulement de la formation du rift Le soulèvement du socle africain, vaste ensemble de roches très anciennes aplanies par l'érosion, a dû commencer il y a environ 60 millions d'années, sous l'action d'un point chaud (violente montée de magma en colonne qui perfore la croûte terrestre). Puis le socle s'est fracturé lentement entre l'Afrique et l'Arabie. Pendant des millions d'années, des coulées de basalte se sont épanchées, formant des hauts plateaux. Puis, il y a 25 millions d'années, entraîné par les courants de convection, le socle s'est séparé en deux plaques. Le grand rift africain, ainsi que ceux du golfe d'Aden et de la mer Rouge, commençaient à se former. Il y a 10 à 15 millions d'années, puis à nouveau il y a un peu plus d'un million d'années, d'autres fissures et d'autres écoulements ont mis en place les chaînes volcaniques situées dans l'axe du rift. Repérez sur la carte les volcans tels que les monts Kenya et Kilimandjaro (ou pic Uhuru). LE GRAND RIFT AFRICAIN: NAISSANCE D’UN NOUVEL OCÉAN L’océan Africain Cette évolution devrait aboutir à l'ouverture d'un nouvel océan. L'écartement des roches qui a provoqué l'effondrement de la partie centrale de la vallée se poursuit par à coups accompagnés de tremblements de terre. Ainsi, le 7 novembre 1978, le rift d'Assal, dans la région de l'Afar, s'est élargi de 2 mètres en quelques instants. Des mesures prises au laser permettent d'évaluer l'écartement moyen du rift à 1,5 centimètre par an. Si la tendance se poursuit, l'Afrique se sera morcelée dans 50 millions d'années, et l'océan Africain sera formé.