l`hypothèse de l`expansion océanique et l`apport de nouvelles

Chapitre n°3:
L’hypothèse de l’expansion
océanique et l’apport de
nouvelles données scientifiques
.
Introduction
• Faute de connaissances suffisantes sur la
structure et le fonctionnement de la planète,
la théorie de la dérive des continents est
abandonnée à la fin des années 1920.
• Dans les années 1950 – 1960, de nouvelles
données océanographiques et sismiques vont
relancer l’hypothèse d’une mobilité des
continents.
I- De nouvelles observations océanographiques
• 1) la découverte
des reliefs sous
marins.
Dans les années 1950, les
nouvelles techniques
d’échosondage permettent
de cartographier les
fonds océaniques.
3 structures principales
caractérisent cette
topographie:
- Les marges continentales
( plateau+ talus ou fosse) usa
- Les plaines abyssales
- Les dorsales océaniques
Iles du
Cap
Vert
AFRIQU
DORSALE
0
2000
4000
6000
prof. (m)
Correction fiche d’activité
n°3: la marge passive de la
Galice.
«Marges passives des continents :
elles sont structurées par des failles
normales et sont le
siège d'une sédimentation
importante. »
Hypothèse: une remontée du
manteau entraine une extension de la
croute continentale.
-Celle – ci se fracture par le jeu de
failles normales délimitant de grands
blocs basculés ( qui s’affaissent): c’est
la subsidence.
-Progressivement, un océan se met en
place entre la zone faillée.
La limite entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale d'une même plaque est appelée marge
passive présentant aucune activité sismique ou volcanique. (ex. côte atlantique française).
Remarque : la lithosphère continentale et la lithosphère océanique ne sont pas de même nature. La transition
entre les 2 types de lithosphère est observée au début de la plaine abyssale. La limite entre les 2 types de
lithosphère n'est pas nettement repérée.
Formation d’une marge passive.
Au niveau morphologique, les
marges passives sont
caractérisées par :
- la présence de nombreuses
failles normales listriques
(failles normales courbes)
délimitant des blocs
basculés (voir schéma cicontre)
- la présence de dépôts
sédimentaires sur ces
blocs basculés (voir schéma
ci-dessous).
L'étude des dépôts sédimentaires montre
qu'il existe trois types de dépôts :
- des dépôts anté-rift (déposés avant le
processus d'extension),
- des dépôts syn-rift (déposés pendant le
processus d'extension),
- des dépôts post-rift (déposés après le
processus d'extension).
Les marges passives témoignent de la fracture continentale par
extension.
En effet, la présence de blocs basculés permet de déduire que la croûte
s'est étirée (voir schéma ci-dessus) et les dépôts sédimentaires
permettent de retracer les différentes phases de cette opération (dépôts
anté-rift, syn-rift et post-rift).
2) Les mesures du flux géothermique
• Le flux géothermique
correspond à la dissipation en
surface de la chaleur interne
du globe.
• Si sa valeur moyenne est de
60 mW • m-2, sans différence
marquée entre continents et
océans, le flux géothermique
se révèle particulièrement
important à l'aplomb des
dorsales.
• Ces variations révèlent la plus
ou moins grande proximité en
profondeur de matériaux à
haute température.
3) De nouvelles données physiques.
• La convection est un mode
de transfert de la chaleur
s’accompagnant de
mouvements de matière.
• En 1945, Arthur Holmes
émet l’hypothèse que les
dorsales océaniques sont
les témoins à la surface de
mouvements de convection
ascendants du manteau.
• Hypothèse rejetée: un
matériau solide ne peut
être agité de mouvements
II- L’hypothèse de Hess
•
•
Dans les années 1960, Hess
propose une hypothèse explication
prenant en compte de l'ensemble
des observations disponibles à
cette date.
Selon lui, le manteau terrestre
serait animé de courants de
convection (comme le suggérait
Holmes trente ans plus tôt):
• - des courants ascendants
au niveau des dorsales
seraient à l'origine de la
formation de croûte
océanique
• - des courants
descendants au niveau
des fosses provoqueraient
une disparition de cette
croûte
III- L’apport du paléomagnétisme.
• 1) Le champs magnétique
terrestre actuel.
La terre possède un champ magnétique
semblable à celui crée par un dipôle
placé au centre de la terre. Le
champ magnétisme moyen est
environ de 40000nTeslat (nT)
le champ magnétique terrestre est la
conséquence d'écoulements de
matière ionisée (courants
électriques) dans le noyau externe
liquide. En effet la graine ne tourne
pas tout à fait à la même vitesse que
le reste du globe, et du fait de la
présence de métaux différents à
l'extérieur et à l'intérieur, la terre
devient alors une gigantesque
dynamo auto-entretenue par la
rotation terrestre.
Une observation
troublante.
Vers 1900, le géologue
Bernard Bruhnes (18671910) fait une observation
intéressante en étudiant
des coulées de basalte
dans le Massif Central.
Il constate que l'aiguille de
la boussole est déviée
lorsqu'il la pose sur une
coulée. Le basalte contient
donc des cristaux de fer
magnétique ou magnétite.
2) la mémoire magnétique des roches.
• Certaines roches comme les basaltes( contenant
de la magnétite Fe3O4)peuvent conserver les
caractéristiques du champ magnétique qui règne
à l'époque de leur formation.
• À l'aide de magnétomètres très sensibles, on
peut détecter dans un échantillon de roche
« la trace » de ce champ magnétique ancien (ou
champ paléo magnétique).
• La position du paléopôle magnétique au
moment de la formation de la roche peut alors
être retrouvée.
3) Les conséquences
3 roches de même âge
/ 3 continents/
3 paléopoles
2 roches d’âge
différent/ 1
continent /
paléopoles
différents
Vers le milieu des années 1950, des études du
paléomagnétisme donnent des résultats surprenants:
LES RESULTATS:
• - des roches de même âge
mais prélevées sur trois
continents différents «
pointent » trois
paléopôles différents
• - des roches prélevées
sur un seul continent
mais d'âges variés
semblent indiquer une «
dérive du paléopôle » au
cours du temps.
LES CONCLUSIONS
• Comme le pôle
magnétique est resté
stable - et unique - au
cours des temps
géologiques, ces résultats
ne peuvent s'interpréter
qu'en admettant des
déplacements relatifs des
continents.
• L'idée de la dérive des
continents est ainsi
réactualisée par ces
travaux
IV- la découverte des anomalies magnétiques.
• Les études de
paléomagnétisme montrent
d'autre part que, si l'axe
géomagnétique est resté
globalement stable, la polarité
du champ magnétique
terrestre, en revanche, a subi
des inversions au cours des
temps géologiques : à
certaines périodes, qualifiées
d'inverses, les pôles
magnétiques Nord et Sud
étaient inversés par rapport à
la situation actuelle, qualifiée
de normale.
Des anomalies positives
ou négatives.
Une anomalie positive
s’explique par l’addition du
champ magnétique
actuel avec le champ
paléomagnétique de même
polarité,( supérieure à
40000nT)
Une anomalie négative
s’explique par la présence
d’un champ paléomagnétique de polarité
inverse (aimants « inverses »
dans le modèle) qui se
soustrait au champ actuel.
(inférieure à 40000nT).
La théorie de l’expansion océanique
(selon Marley, Vine et Matthews 1962)
• Les 3 scientifiques rapprochent
les 3 données suivantes:
• - l’interprétation des anomalie
magnétiques dans les coulées
• - l’échelle des inversions du
champ géomagnétique
• - l’hypothèse du tapis roulant de
Hess
• Ils concluent à l’extension
des fonds océaniques à
partir des dorsales par
fabrication continu du
basalte à partir du manteau
et écartement symétrique
de part et d’autre de la
lithosphère.