Thème 1 B Chapitre 5 La tectonique des plaques : l’histoire d’un modèle Une lithosphère découpée en plaques : un premier modèle global Introduction : - Terre = une lithosphère posée sur une asthénosphère - Lithosphère océanique naît dans les dorsales - Lithosphère océanique plonge dans l’asthénosphère - Lithosphère océanique disparaît dans le manteau - L’expansion des fonds océaniques attestent d’un déplacement des continents Problème : Comment est-on passé de la dérive des continents à la notion de plaques ? Ou Comment le modèle de la tectonique des plaques a-t-il été construit ? 1. Observations au niveau des dorsales océaniques a. Une géométrie particulière Les Dorsales sont segmentées en plusieurs tronçons Axe de la dorsale Rejet de la faille Faille transformante Axe de la dorsale L’axe de la dorsale est décalé par des failles transformantes b. La sismicité Fracturation de la dorsale et sismicité dans l’océan Atlantique. Nombreux foyers de séismes le long des failles transformantes => fracture de roches => mouvements c. Interprétation des observations (faites dans les dorsales) Déplacement d’une plaque = rotation / pôle d’Euler Axe de rotation eulérien : - Axe passant par le centre de la Terre autour duquel se fait la rotation de la plaque B par rapport à la plaque A Vitesse linéaire d’un point de la plaque B : Vitesse nulle au pôles eulériens Vitesse élevée à l’équateur Failles transformantes => existence de plaques rigides en rotation les unes par rapport aux autres. Variations de vitesse linéaire dans une lithosphère rigide => tension failles transformantes // parallèles eulériens - Cartographie de FT + cartographie des anomalies magnétiques + zones à forte activité sismique lithosphère divisée en 6 plaques (Le Pichon 1968) Modèle de la tectonique des plaques de Le PICHON (1968) d. Autres observations sur le terrain Islande : partie émergée de la dorsale médio-Atlantique Présence d’un rift = fossé d’effondrement => zone de divergence entre 2 plaques Rift Profil sismique de réflexion dans la fosse de Nankaï au Japon Lignes noires = couches de sédiments du même âge initialement horizontales Lignes noires courbes => roches plissées => Zone compressée illustrant des mouvements de convergence des plaques lithosphériques Mouvements décrochants (failles transformantes) + Mouvements convergents (plissements) + Mouvements divergents (rifts) = Observations cohérentes avec le modèle de plaques en rotation 2. Le volcanisme intraplaque a. Cas de l’archipel d’Hawaii - Volcanisme non situé en frontière de plaques - Présence en domaine océanique ou continental - Présence d’alignements volcaniques situés à l’intérieur de la plaque Pacifique - Plupart des volcans éteints - Présence d’un volcan actif à l’extrémité de la chaîne volcanique Ages des dernières éruptions augmentent au fur et à mesure de l’éloignement du volcan actif b. Le mécanisme - Remontée de magma issu du manteau = point chaud fixe - Perforation de la plaque activité volcanique = volcan actif - Déplacement de la plaque => un volcan éteint + nouveau volcan actif Volcanisme intraplaque = traces du déplacement des plaques au dessus d’un point chaud c. Vitesse de déplacement des plaques Variation de l’âge en fonction de la distance au point chaud = droite Si « d » en fonction de « t » se traduit par une droite d’équation y = ax + b Alors v = a Ici nous avons « Age » en fonction de « d » => V = 1/a a = (4 – 1.5) / (500 – 200) = 0.00083 V= 1/a = 120 km.Ma-1 = 12 cm.an-1 Valeur cohérente avec la vitesse établie par calcul à partir des données paléomagnétiques Mouvements absolus des plaques établis dans le repère fixe des points chauds est cohérent avec les directions des déplacements issues des données paléomagnétiques Remarque : - Certains faits à priori éloignés du modèle initial (volcanisme intraplaque) peuvent permettre d’enrichir un modèle (tectonique des plaques) Conclusion : - Présence d’une lithosphère rigide reposant sur une asthénosphère ductile + - Lithosphère découpée en plaques + - Plaques lithosphériques en déplacements = Théorie de la tectonique des plaques