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PARTIE 1 : LA TECTONIQUE DES PLAQUES, HISTOIRE D'UN MODELE
Au cours du tps, la vision que l'Homme se fait de la Terre et de son fonctiot a évolué. A partir
d'obseva°, l'H a élaboré des modèles hypothéq qui ont parfois été validés ou rejetés.
Pb : Comment le modèle de la tectonique des plaques s'est-il mis en place ?
Ch.1 : la naissance de la théorie de la dérive des continents
Au début du 20° s., certains géologues pensent qu'en se refroidissant la Terre se rétracte ce
qui est à l'origine de reliefs (reliefs, montagnes) et de creux (bassins océaniques). Ils attribuent aux
continents, une posi° immuable et fixe. Alfred Wegener remet cette vision en cause : il suggère pour
la 1ere fois, un déplacet horizontal à la surface de la Terre, des continents.
Comment W. A-t-il argumenté la mobilité des continents ? Comment cette théorie a-t-elle été
accueillie par la communauté scientifiq ?
I.L'émergence de la théorie de la dérive des continents : (TP1)
Wegener, scientifiq All, reprend des observ° faites par différentes personnes :
-De la complémentarité des côtes entre Amériq et Afriq de part et d'autre de
q
l'Atlant .
-De la présence de même fossiles agés de plus de 200 Ma sur des continents actuelt
séparés par des océans.
-De l'existence de traces d'une calotte glaciaire de même âge sur difft continents
t
actuel séparés.
Ces arguments le conduise à proposer que des continents auj séparés par des océans
étaient jadis regroupés en un super continent qui s'est fracturé en diff t blocs continentaux qui
ont dérivé : c'est la théorie de la dérive des continents qui implique une mobilité horizontale de ces
continents.
A la même époque, l'étude de la répart° bimodale des altitudes terrestre suggère que
continents et océans ne sont pas faits des mêmes matériaux. Une croûte continentale légère
surmonte une croûte plus dense qui est seule présente au niveau des océans.
II.Une théorie discutée : (doc p.93)
A/Le moteur de la dérive, point faible de la théorie :
L'idée de la dérive des continents est rejetée par la majorité des scientifiq de l'époque (dont
Jeffreys) qui estime que les forces proposées par W ne sont pas suffisantes pour déplacer des
continents. (cf. Doc.2p.93)
Un des défenseurs des idées de W. (Holmes) suggère que des mvts de convect° ds le
manteau seraient le moteur de la dérive des continents. La chaleur libérée par la désintégra°
d'éléments radioactifs serait à l'origine du déplacement des matériaux du manteau. Cette idée
bien que possible, est trop extraordinaire pour ê acceptée sans preuves.
B/Les premières études sismiques : (TP2)
1)Des ondes pouvant traverser le globe :
Lors d'un séisme, plusieurs types d'onde sont émises à partir d'un foyer ds ttes les
direct°. Ce sont des ondes de volume :
-les ondes P (premières), les + rapides, se propagent ds les solides et les liquides.
-les ondes S (secondes), + lentes, ne se propagent que ds les solides.
La vitesse de propaga° de ces ondes dépend de la nature des matériaux qu'elles
traversent. Lorsque les ondes sismiq rencontrent des discontinuités, séparant 2 milieux de nature
physico-chimiq différents et de vitesse de propaga° difft, elles sont réfléchies et/ou réfractées.
L'interface (limite, frontière) entre 2 milieux constitue une surface de discontinuité.
2)Des informations sur la constitut° de globe :
Au début du 20°s., Gutemberg remarque que pr chaque séisme, il existe une zone du globe
entre 105° et 143° de distance angulaire à l'épicentre où on enregistre aucune ondes : c'est la
zone d'ombre. Elle témoigne d'une discontinuité marquant la limite entre manteau profond,
solide et le noyau externe liquide, vers 2900 km, appelée la discontinuité de Gutenberg.
Plus tard, Lehmann met en évidence, une autre discontinuité au sein du noyau à environ
5100 km de profondeur, entre noyau externe et noyau interne , ou graine (solide), appelée
Discontinuité de Lehmann.
La propaga° ondes sismiq montre qu'une gde partie de la Terre apparaît de ce fait bcp
trop résistante pr ê déformée par les forces évoquées par W. Cela contribue à rejeter l'idée d'une
mobilité horizontale des continents.
En 1909, suite à un séisme, Mohorovicic remarque que les stations proches de l'épicentre
reçoivent des ondes directes mais aussi des ondes plus tardives. Ils les interprètent comme le
résultat de la réflexion d'ondes sur une surface de discontinuité peu profonde, le Moho,
marquant la limite entre la croûte terrestre et le manteau. Sa profondeur est variable : 7 à 12 km
sous les océans, 30 à 40 km sous les continents, jusqu'à 70 sous les chaînes de montagnes.
III.Une connaissance de plus en plus précise des roches constituants la Terre :
Les études sismiq et pétrographiq (étude des roches) permettent de caractériser, 2 types de
croûtes terrestres reposant sur le manteau. (p.97)
1)La croûte océanique :
Ayant une épaisseur moyenne de 6 à 8 km et essentielt formée de basalte et de gabbro,
recouverte de sédiments.
Les basaltes sont des roches magmatiq volcaniq à structure microlitiq. Les minéraux
rencontrés sont des pyroxènes, des feldspaths et des olivines. Les éléments chimiq majoritaires
sont O, Si, Fe, Al. Leur densité est de 2,9.
Sous les basaltes se trouvent les gabbros, roches magmatiq plutoniq à structure grenue
(entièrement cristalisée). Elles ont la même composi° chimiq et minéralogiq. Densité = 2,9-3
2)la croûte continentale :
L'épaisseur moyenne est environ 30 km. Une gde variété de roche la constitue, la plus
représentative étant le granite.
C'est une roche magmatiq plutoniq à structure grenue. Elle est composée essentielt de
feldspaths, de quartz et micas (+- amphiboles). Les éléments chimiq majoritaires sont l'O, Si, Al
et K. Densité environ = 2,7.
3)Le manteau :
Certaines roches du manteau sont parfois remontées en surface lors d'éruption
volcanique. Le manteau est formé de péridotites, roches grenues constituées de minéraux
ferromagnésiens (Fe+Mg), pyroxènes et olivines. Les éléments chimiq sont O, Si, Mg, Fe. D=3,2.
Ces données sont en accord avec la répart° bimodale des altitudes terrestres. Les croûtes
surmontent le manteau mais la croûte continentale (CC) ne surmonte pas la croûte océaniq
(Coc). On distingue un ensemble formé par la croûte et le manteau supérieur jusqu'à ~100km de
profondeur appelée litosphère.