La tectonique des plaques

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1. Objectifs pédagogiques
En 18 minutes, le DVD retrace la révolution scientifique amorcée
avec l’hypothèse d’Alfred Wegener sur la dérive des continents et
s’achève sur la théorie actuelle dite tectonique des plaques globales.
Combinant l’infographie en couleurs à une vidéo vivante passion-
nante montrant des sites dans le monde entier, ”Le puzzle des
continents” décrit l’emplacement des plaques lithosphériques, les
raisons pour lesquelles leur interaction provoque des tremblements
de terre et la formation de volcans, et la façon dont leur mouve-
ment perpétuel est régi par des forces venant des profondeurs de
la Terre.
Les hypothèses d’Alfred Wegener sur la dérive des continents dé-
clenchèrent une vague de polémiques scientifiques qui conduisi-
rent à rejeter la notion d’immobilité de la croûte terrestre et à ac-
cepter l’évolution de cette dernière dans le temps et dans l’espace.
L’écorce terrestre, ou lithosphère, est divisée en grandes plaques
tectoniques qui se déplacent lentement - par convergence, diver-
gence et glissement les unes contre les autres. Lors de leur lent dé-
placement, les limites de ces plaques deviennent le centre d’une
séismicité récurrente et d’éruptions volcaniques spectaculaires.
Considérée comme l’une des plus grandes théories de la géologie
du vingtième siècle, la tectonique des plaques couvre les domaines
de la géologie, de l’océanographie, de la séismologie et de la pa-
léontologie. Cette notice comporte, outre le plan général minuté,
un GLOSSAIRE, des ÉLÉMENTS DE RÉFLEXION et des TRAVAUX PRA-
TIQUES permettant de placer les élèves en situation d’interactivité
pédagogique : elle constitue ainsi un véritable guide d’accompa-
gnement didactique.
2. Plan général
• D’Alfred WEGENER à nos jours : de la dérive des continents à la
théorie de la tectonique des plaques.
La tectonique des plaques
Le puzzle des continents
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Réf : 840 086
00 min 00 s - 01 min 51 s
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• Le puzzle des continents et l’hypothèse de la Pangée : indices géo-
graphiques, paléontologiques, paléoclimatiques.
• La dérive des continents : une révolution chez les géologues contre
l’immobilisme ; mais vers 1920 l’écorce terrestre est mal connue.
• Dorsales médio-océaniques et fosses océaniques profondes :
les apports de l’échosondage font découvrir le relief très acci-
denté des fonds océaniques.
• Indices géophysiques : les études sismiques et volcanologiques
font progresser les connaissances, de même que les investigations
paléomagnétiques ; les roches des fonds océaniques se
révèlent d’autant plus anciennes qu’elles sont éloignées des dor-
sales... Les continents sont bien en dérive !
• Les plaques lithosphèriques : Les systèmes dérivants se révèlent
bien plus étendus que les continents : explication de leur mobi-
lité permanente en lien avec la répartition des volcans et séismes.
• Les limites divergentes : les RIFTS ; expansion médio-océanique ;
naissance de bassins océaniques ; asthénosphère et lithosphère,
courants de convection : la tectonique des plaques tient compte
de tout un faisceau de découvertes appartenant à des domaines
scientifiques variés.
• Les limites de plaques convergentes et les zones de subduction :
genèse de chaînes de montagne, relation avec volcans et séismes
à la collision entre plaque océanique et plaque occidentale.
• Limites glissantes : les FAILLES TRANSFORMANTES. Le frottement
latéral de plaques en contact est à l’origine de failles et de séismes
d’autant plus violents que les contraintes augmentent entre deux
tremblements de terre.
• Les points chauds : explication des ”chapelets” volcaniques se
constituant progressivement à travers la croûte océanique ; un sys-
tème à transporter les montagnes !
• Épilogue : Si Alfred WEGENER avait pu connaître l’aboutissement
de sa théorie initiale !
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01 min 52 s - 03 min 02 s
03 min 03 s - 03 min 54 s
03 min 55 s - 05 min 08 s
05 min 09 s - 06 min 04 s
06 min 05 s - 07 min 23 s
07 min 24 s - 11 min 09 s
11 min 10 s - 13 min 14 s
13 min 15 s - 14 min 42 s
14 min 43 s - 15 min 31 s
15 min 32 s - 17 min 16 s
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3. Glossaire
• La dérive des continents : théorie expliquant le déplacement re-
latif des continents au cours de l’ère géologique.
• Pangée : supercontinent dont le morcellement s’est produit au
cours du Paléozoïque et ayant dérivé vers les positions que l’on
observe actuellement.
• La tectonique des plaques : théorie en géologie selon laquelle
l’écorce terrestre est composée d’une mosaïque de grandes pla-
ques se déplaçant lentement.
• Lithosphère : couche terrestre la plus fine et la plus rigide conte-
nant toutes les roches sous les océans (croûte océanique) et sur
les continents (croûte continentale).
• Asthénosphère : couche de roche tendre, partiellement en fu-
sion reposant sous la lithosphère rigide (croûte).
• Limite divergente : zone de l’écorce terrestre de séparation des
plaques tectoniques.
• Fossé d’effondrement : dans les océans, profonde fracture cen-
trale située le long du sommet de la dorsale médio-océanique. Sur
terre, vallée étendue en longueur recouvrant une longue région
de croûte.
• Dorsale médio-océanique : chaîne de montagne sous-marine si-
tuée le long des limites de plaques divergentes à l’endroit de for-
mation active d’une nouvelle croûte océanique.
• Expansion océanique : théorie expliquant la formation d’une nou-
velle croûte océanique par la remontée par convection du magma
profond en surface au niveau des dorsales médio-océaniques et
son déplacement de 1 à 10 centimètres par an.
• Limite convergente : zone de l’écorce terrestre où se produit une
collision des plaques tectoniques.
• Zone de subduction : région étendue où les plaques en collision
font passer une plaque lithosphérique sous une autre, générant
ainsi la formation de fosses océaniques profondes, de chaînes de
montagne ou de volcans.
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• Limite transformante : zone de l’écorce terrestre le long de la-
quelle les plaques tectoniques glissent les unes contre les autres.
• Point chaud : région isolée de situation relativement fixe, pré-
sentant une activité volcanique indiquée par une suite de volcans
éteints.
4. Éléments de discussion
• Un grand nombre des détracteurs d’Alfred Wegener ne pouvaient
simplement pas accepter la notion de dérive des continents. Un
géologue affirma que l’hypothèse émise par Wegener constituait
une théorie ”farfelue”. Un autre critiqua Wegener pour avoir pris
”de grandes libertés concernant l’écorce terrestre rigide” ; à
l’époque de Wegener, les hommes de science croyaient que le lent
refroidissement du centre de la Terre provoquait la contraction et
le plissement de l’écorce externe à la manière de la peau ridée d’une
pomme. L’écorce terrestre s’était ainsi plissée jusqu’à former les
grandes chaînes de montagne du Monde. Les détracteurs de la dé-
rive des continents affirmèrent également que les bassins océani-
ques ne subissaient aucune évolution et possédaient leur forme
depuis la formation de la Terre. Suivant leur raisonnement, la res-
semblance des fossiles de par les océans signifiait simplement que
des ponts continentaux voisins avaient servi de voies de passage
à la migration de la faune et de la flore.
Dans un débat imaginaire entre Wegener et ses détracteurs, ar-
gumentez en faveur de la dérive des continents. Utilisez pour cela
des éléments contenus dans la vidéo et dans votre livre de géo-
logie.
• Les vitesses de déplacement le long des limites lithosphériques
vont de 1 à 10 centimètres par an. En admettant que la vitesse
moyenne de dérive le long de la dorsale médio-Atlantique soit de
5 centimètres par an et compte-tenu que l’Océan Atlantique a une
largeur moyenne de 5000 kilomètres, calculez le nombre d’années
qu’il a fallu à l’Atlantique pour s’ouvrir et atteindre sa position ac-
tuelle. Calculez le temps qu’il faudra à la même vitesse pour que
Los Angeles et San Francisco (actuellement séparées de 650 kilo-
mètres) se rejoignent le long de la limite transformante sur le côté
ouest de la plaque nord-américaine. A l’aide d’une carte du monde,
imaginez ensuite les changements que sont susceptibles de
connaître les continents (déplacement) et les océans (forme) au
cours des 100 millions d’années à venir si :
A. La divergence se poursuit le long de la Mer Rouge et du Golfe
d’Aden.
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B. Une nouvelle limite de plaque se crée à l’endroit où l’Océan
Atlantique sud commence à passer sous la côte Est de l’Amérique
du Sud.
C. La plaque africaine exerce une poussée vers le nord à la ren-
contre de la plaque eurasiatique.
D. La faille longitudinale du Golfe de Californie s’étend vers le nord.
• Les géologues ont soutenu qu’il n’y avait pas une seule, mais deux
masses de terre en présence lorsque l’Océan Atlantique a commencé
à s’ouvrir il y a environ 170 millions d’années. De quel élément de
preuve spécifique auriez-vous besoin pour étayer cette hypo-
thèse ?
• Donnez votre conception de ce que la vie sur terre aurait été si
les continents ne s’étaient jamais séparés. (Une suggestion : dans
votre réponse, pensez à des endroits comme l’Australie, Madagascar
et l’Antarctique).
• Quels types d’interactions de plaques ont provoqué les tremble-
ments de terre de San Francisco (1906 et 1989), de Tokyo au Japon
(1923), d’Anchorage en Alaska (1964) et de Mexico (1985) ? Citez
les plaques impliquées dans ces catastrophes et indiquez leur mou-
vement relatif.
• Existe-t’il une preuve de la dynamique de l’écorce terrestre dans
le système solaire ?
5. Travaux pratiques
Matériel nécessaire : Carte du monde à décalquer. Crayons ou mar-
queurs de couleur. Sur une carte du monde fournie par le profes-
seur, situez les éléments énumérés ci-dessous à l’aide de crayons
ou de marqueurs de couleur :
• Dessinez la faille de San Andreas sous forme de tirets. Nommez
les plaques situées le long de la faille et utilisez des flèches pour
en indiquer le mouvement relatif.
• Dessinez les montagnes résultant de la collision entre la plaque
indienne et la plaque eurasiatique.
• Tracez un trait rouge plein le long de la dorsale médio-océanique.
Utilisez des flèches pour montrer le sens relatif du mouvement du
fond marin de chaque côté de la dorsale.
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