geol cours 5
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III/ l’hypothèse de l’expansion des fonds océaniques se confirme 1. Les anomalies magnétiques (& pages 136/137, TP4) Echelle paléo-magnétique La découverte des anomalies magnétiques par Raff et Mason puis leur interprétation indépendamment par Morley, Vine et Matthews fournissent des preuves de la réalité du processus. Suite à la découverte des inversions du champ magnétique, on établi une échelle chronologique des inversions. Les époques sont de longues périodes où le champ magnétique est globalement stable : actuellement époque normale (= orientation du champ magnétique actuel) de Brunhes, depuis 0,69Ma, a succédé à l’époque inverse de Matuyama. Ces époques sont jalonnées d’événement d’inversion plus courte, par exemple Jaramilo Les campagnes d’étude du magnétisme des fonds océaniques permettent l’établissement d’une cartographie : 1. enregistrement réalisé : figure dite en « peau de zèbre ». Les bandes d’anomalies + (noires) et - (blanches) sont parallèles à l’axe de la dorsale (AxD) et distribuées de façon symétrique Anomalies positives 2. mesure du champ selon l’axe ab : (en pointillés, le champ attendu, champ magnétique terrestre actuel). (explication voir page suivante) Anomalies négatives 3. échelle paléomagnétique, en fonction du temps 4. reconstitution du plancher océanique en 3D - explication des enregistrements réalisés : Le magnétomètre trainé par le bateau enregistre en fait la résultante de l’addition - du champ magnétique actuel + -du champ enregistré par les basaltes océanique au cours de leur formation (refroidissement) Les anomalies + (bandes noires) correspondent à l’addition du champ actuel (normal) + enregistrement champ fossile (normal) à > au champ actuel Les anomalies - (bandes blanches) correspondent à l’addition du champ actuel (normal) + enregistrement champ fossile (inverse) à < au champ actuel L’échelle paléomagnétique a permis de dater les fonds océaniques et de montrer que les basaltes les plus récents sont situés à l’axe de la dorsale et les plus anciens sont les plus éloignés de la dorsale, de façon symétrique. 2. Une interprétation : l’hypothèse d’une expansion océanique On propose alors une expansion des fonds océanique à partir des dorsales : 1 : une remontée de matériel du manteau provoque la formation d’un magma qui s’épanche au niveau de l’axe des dorsales… 2 : … le magma atteignant la surface se refroidit rapidement formant les basaltes qui enregistrent le champ magnétique (le magma restant en profondeur refroidit plus lentement donnant les gabbros)… 3 : … une nouvelle remontée magmatique repousse la croûte océanique formée précédemment latéralement. Ainsi le plancher océanique se forme dans l’axe de la dorsale et s’élargit progressivement, repoussant le plancher plus ancien vers les bords : il s’agit d’une expansion du plancher océanique. 3. Calcul de la vitesse d’expansion des océans La vitesse d’expansion des océans peut être calculée grâce aux anomalies magnétiques Ø Principe : Ø Exercice 3 page 153 : la vitesse d’expansion varie d’une dorsale à l’autre, de 12Km/Ma pour la dorsale de Reykjanes, 30 Km/Ma pour Juan de Fuca, à 42 Km/Ma pour le Pacifique est. Dorsale rapide Dorsale lente Ø Exercice 7 page 155 : la dorsale sud-est indienne document obtenu avec le logiciel « géocéan » Axe de la dorsale J J L’axe de la dorsale étant identifié, à l’aide de l’échelle paléomagnétique on repère l’événement de Jaramilo (J), daté de ± 1Ma - sur le graphique, 1,3 cm = 100Km, les basaltes datés de Jaramilo sont identifiés à (0,5 cm)= ± 40 Km donc l’expansion du plancher océanique s’est faite à une vitesse de 40 Km /Ma = 4 cm/an. L’étude des vitesses entre 3 et 2 Ma montre que la vitesse était alors plus rapide. Toutes les dorsales ne fonctionnent pas à la même vitesse, et une même dorsale peut changer de rythme d’activité Mais comment fonctionnent les dorsales ? Comment se met en place le plancher océanique ? Que se passe-t-il au niveau des fosses ? D’autres arguments peuvent-ils confirmer cette hypothèse d’une expansion océanique? Les campagnes d’exploration des années 70 vont permettre l’élaboration d’un modèle global : la tectonique des plaques.
