Géodynamique Interne La saga des plaques 1 QuickTime™ et un décompresseur GIF sont requis pour visionner cette image. La saga des plaques 2 QuickTime™ et un décompresseur GIF sont requis pour visionner cette image. QuickTime™ et un décompresseur Animation sont requis pour visionner cette image. o Pangea’s story : (sur une idée de Wegener 1912) Comment analyser le film? QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. In 1858, geographer Antonio Snider-Pellegrini made these two maps showing his version of how the American and African continents may once have fit together, then later separated. Left: The formerly joined continents before (avant) their separation. Right: The continents after (aprés) the separation. (Reproductions of the original maps courtesy of University of California, Berkeley.) Il aura fallu 1 siècle pour passer de ce modèle intuitif à la tectonique des plaques fondée sur des observations et des lois physiques Analyse simplifiée d’un système Composantes du système Relations entre les composantes (intrinséque) Relations avec l’extérieur (extrinséque) Fonctionnement du système (processus) Réponse aux perturbations qu'il reçoit en provenance de son environnement actif. Etat du système (dépendant du temps) PLAQUES LITHOSPHERIQUES Définition en surface QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. PLAQUES LITHOSPHERIQUES Définition en profondeur lithosphère Croûte Lithosphère: Définition(s) The lithosphere (from the Greek for "rocky" sphere) is the outer solid shell of the Earth. As the cooling surface layer of the Earth’s convective system, the lithosphere thickens over time. It is fragmented into relatively strong pieces, the plates, which move independently relative to one another. The lithosphere includes the crust and, below, the uppermost layer of the mantle; it floats on the weaker asthenosphere Wikipedia encyclopédie on-line • Lithosphère continentale • Lithosphère océanique Rhéologie Comportement: Elastique Plastique Visqueux Comportement élastique loi de Hooke: = E E = module de Young : Réversible Instantanée Proportionnelle à la force appliquée Comportement plastique irréversible Dépendante du temps d'application Existence d'un seuil de contrainte Comportement visqueux comportement linéaire Newtonien comportement non-linéaire Irréversible Dépendante du temps Taux de déformation dépend de la contrainte Comportement plus réalistes => plus complexes comportement élasto-plastique Comportement plus réalistes => plus complexes comportement visco-élastique Comportement plus réalistes => plus complexes comportement visco-plastique Seuil de contrainte Viscosité Comportement plus réalistes => plus complexes comportement élasto-visco-plastique Temps longs (viscosité) Seuil de contrainte Temps court (élasticité) Lithosphère élastique 1 Compensation élastique Chargement / déchargement rapide d’une plaque calotte glaciaire volcan Rebond glaciaire En mm par an Lithosphère élastique 2 Nouvelles Hébrides Lithosphère élastique 3 Athénosphère Athénosphère Chargement par dessous : Panache mantellique Topographie dynamique Lithosphère élastique 4 Epaisseur de la lithosphère élastique : - charge - régime thermique (Géotherme) Relation âge - épaisseur élastique Lithosphère "mécanique" (visco-plastique) Modèle rhéologique 1D de la lithosphère (très simplifié…) Comportement fragile (plastique) de la croûte supérieure Comportement viscoplastique (ductile) de la croûte supérieure Lithosphère Comportement viscoplastique) du manteau supérieur Comportement quasivisqueux du manteau supérieur Contrainte nécessaire pour obtenir une vitesse de déformation de (10-14 s-1) - Résistance à la déformation Lithosphère "mécanique" (visco-plastique) L'épaisseur de la lithosphère ainsi que sa résistance dépendent essentiellement du géotherme Lithosphère "mécanique" (visco-plastique) ou "plaque" Manteau "rigide" Manteau déformable Oui mais… …Cas d'une collision continentale: Le manteau lithosphérique se déforme dans son ensemble Déformation lente Développement de structures tectoniques dans le manteau Puis retour au déplacement des plaques Comportement mécanique de la Lithosphère Elasto-visco-plastique Approximation rhéologique dépendante du "temps caractéristique"du phénomène considéré Ondes sismiques : Terre élastique Rebond glaciaire : viscoélastique Séismes : élastoplastique Formation des chaînes de montagnes : viscoplastique Bombement produit par un panache: Elastique puis relaxation viscoplastique, quasi visqueuse Déplacement des plaques: quasi visqueux