GeoAfricaSciences Newsletter Vol. 2 Issue 3

GeoAfricaSciences Newsletter Vol. 2 Issue 3
Issue Date: April 21, 2011
GeoAfricaSciences Society Created 20th September 2010 Registered in Norway (995 824 396) www.geoafricasciences.com
Séismes et Tsunamis: Parce que la Terre est une Planète Vivante! Et nous payons le prix!
/ Quakes & Tsunamis: The Big Blue is Alive and We Pay for That!
Membres Fondateurs
Founder Members
Dr Abdelkader SAADALLAH
(GeoPetroleum, Structural
Geology, Borehole Imaging)
Président
Khaled BOULAZIZ (GeoData)
1er Vice Président
Dr Tahar AIFA (GeoPhysics)
2ème Vice Président
En ces moments douloureux pour le peuple
japonais qui, malgré les blessures profondes, se
mobilise pour surmonter tous les obstacles qui
s’accumulent les uns après les autres ; nous ne
pouvons qu’être admiratif et lui apporter tout
notre soutien.
On this very hard time Japanese
people is facing, despite deep
injuries, and acting to overcome all
challenges, coming one after the
other, we are admiring and
supporting them.
C’est en même temps une nouvelle arrivée de
In the same time, it is a new and
données importantes qui permettent aux
géoscientistes, et en premier lieu aux collègues important opportunity to get
japonais, de comprendre encore plus les séismesprecious data allowing
avec les mécanismes internes qui leur donnent geoscientists, beyond our Japanese
colleagues, to understand more
naissance, leurs effets directs et indirects
about earthquakes and all related
dévastateurs.
This Issue: 13 pages & 1. 4 MB
internal processes with direct and
Les mécanismes internes sont connus, et notre indirect devastating consequences.
Editor/Author: A. SAADALLAH
connaissance s’améliore constamment, depuis
que la nouvelle théorie La Tectonique des
Plaques, nous en donne une vision globale des
géosciences dévoilant la vivacité de notre
planète bleue.
Contribution: T. AIFA
Reviewers:
T. AIFA
K. BOULAZIZ
Our Sponsor:
Internal processes are known, and
our knowledge is constantly
improving, since the new theory,
Plate Tectonics gives us a global
overview of the geosciences
La Grande Bleue est Vivante ! … A suivre page 2 highlighting how alive is our Earth
Blue Planet.
The Big Blue is alive! ...To be
continued at page 2.
La Grande Bleue est Vivante! / The Big Blue is Alive! P. 1-6
Nouveaux Membres / New Members P. 7
Limites de Plaques / Plate Boundaries P. 7
Les Pères de la Tectonique des Plaques / Fathers of the Plate Tectonics P. 8
Pourquoi les Plaques se Déplacent ? / Why Plates Move ? P. 9
Séismes & Tsunamis au Japon / Quakes & Tsunamis in Japan P. 10-13
Fig.1 Structure Interne de la Terre / Internal Structure of the Earth; Source:
http://www.thelayeredearth.com/?gclid=COy36JqQmagCFUku3godKzWpqg
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La Grande Bleue est Vivante ! (Suite de la page 1) / Big Blue is Alive ! (Continued from page 1)
Cette théorie a pris naissance, après la seconde guerre
mondiale, avec la maitrise partielle du nucléaire et son
utilisation comme source d’énergie pour les sous-marins
militaires. La marine US avait entamé une large étude
des fonds marins, à des fins militaires, cherchant les
meilleurs chemins et caches tactiques pour les sousmarins. Les données mises à la disposition des
géoscientistes ont permis leur interprétation en un
ensemble cohérent et homogène qui n’a cessé de
s’enrichir pendant plus 60 ans.
La tectonique des plaques donne une explication
harmonieuse des grands géo-événements qui font
naître, façonner, construire et faire disparaître les
continents et océans, changeant ainsi la physionomie
géographique et géologique de notre planète pendant
des centaines de millions d’années.
L’enveloppe externe de la Terre est composée par des
grandes plaques différentes, dissociées ; les unes
continentales où les continents majeurs se trouvent, et
les autres océaniques car recouvertes essentiellement
par des océans…A suivre page 3
This global theory took place, after World War II,
once nuclear energy started to be partly used to fuel
military submarines. The US Navy studied most of
the oceans, with a military purpose, looking for the
best paths and places for the submarines. The
availability of the data to geoscientists was an
opportunity to interpret them and come up with a
coherent and homogeneous understanding updated
and improved constantly for more than 60 years.
Plate tectonics give us a fair explanation of the
major geo-events related to the birth, build and
making up of continents and oceans, changing
geographic and geologic looks of our planet during
hundreds of millions of years.
The outer layer of the Earth is made of different
plates, dissociated, ones continental containing most
of the continents and others oceanic with most of the
oceans…To be continued page 3.
Fig. 2 : Principales Plaques Tectoniques / Main tectonic plates. Source: USGS
La lithosphère, enveloppe la plus externe de la Terre est
constituée de mosaïque de plaques océaniques et continentales
glissant sur une asthénosphère plastique (enveloppe la plus
externe du manteau). Les plaques sont en constante
progression. Il y a 7 plaques crustales majeures, divisées en un
certain nombre de petites plaques ; elles sont épaisses d’environ
80 km, se déplaçant les unes par rapport aux autres de 1 à 13
cm par an. Leur modèle n’est ni symétrique ni simple. Plusieurs
différentes formes de relief de notre planète (montagnes,
vallées de rift, volcans, séismes et failles) sont le résultat de
processus géologiques qui ont lieu là où les plaques
interagissent.
Traduit de l’article de droite.
―…The Earth's rigid outer shell (lithosphere) is broken into a
mosaic of oceanic and continental plates that can slide over the
plastic asthenosphere (uppermost layer of the mantle). The
plates are in constant motion. There are seven major crustal
plates, subdivided into a number of smaller plates. They are
about 80 kilometers thick, moving relative to one another at
rates varying from 1 to 13 centimeters per year. Their pattern is
neither symmetrical nor simple. Several different landform
features found on our planet - mountains, rift valleys,
volcanoes, earthquakes, faulting - are the result of geologic
processes that occur where plates interact…‖
From:
http://www.eoearth.org/article/Mid-ocean_ridges?topic=50013
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3Bleue
of 13est Vivante ! (Suite de la page 2) / Big Blue is Alive ! (Continued from page 2)
LaPage
Grande
These plates move with respect one to each other.
Ces plaques se déplacent les unes par rapport aux autres. Ce
déplacement est bien connu à l’échelle des temps géologiques, The displacement is well known at geological
scale, and now measured by satellites during a
et, maintenant, il est mesurable depuis des décennies par des
couple of decades. The velocity of these motions is
satellites. Les vitesses de déplacement sont d’ordre
at centimeter-decimeter rate per year.
centimétrique-décimétrique par an.
Ainsi au cours de ce séisme majeur, le Japon s’est déplacé vers
l’Est, donc vers l’Océan Pacifique de 2,4 m.
Therefore, Japan displaced Eastward, towards
Pacific Ocean, by 2.4 m.
Et parce qu’elles se déplacent les unes par rapport autres, des
“radeaux” disait Wegner, elles s’affrontent, coulissent les unes
contre les autres, passent l’une sur/sous l’autre et ainsi
disparaissent pour se recycler dans les profondeurs de la Terre.
Nous les voyons disparaître progressivement sous nos yeux
larmoyants à chaque catastrophe, à un taux centimétriques ou
métrique à l’échelle d’une vie humaine ; cela veut dire qu’à
l’échelle des temps géologiques ce sont des continents et
océans qui ont disparu complètement au cours des temps
géologiques. Ainsi fut le cas de ce grand océan que les
géoscientifiques appellent la Téthys, ancêtre éloigné de la Mer
Méditerranée Orientale (pas de la Mer Méditerranée
Occidentale, jeune, à peine 20 millions d’années !); ou encore de
cette partie de l’Océan Indien qui séparait l’Inde de l’Asie…A
suivre page 4.
Because plates are moving one vs. others, Wegner
called them ―rafts‖, they collider, move side by
side, go underneath/override and so disappear deep
within the Earth recycling all their material. We
see them sorrowfully disappearing slowly, at
centimeter rate following each disaster, at meter
rate at human live scale; meaning at geological
scale there are continents and oceans have
disappeared completely. Such was the case of this
huge ocean called by geoscientists Tethys, very old
ancestor of the Oriental Mediterranean Sea (not the
Occidental one, just 20 millions year young!); or
this other part of the Indian Ocean separating once
India from Asia...To be continued page 4.
Fig. 3 : La collision Inde-Asie / Collision India-Asia. Source: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/04/110406131811.htm
La collision Inde-Asie a construit la chaine de montagnes de
l’Himalaya. C’est une collision entre deux croûtes
continentales, une fois que la croute océanique de l’ancien
Océan Indien a été résorbée par une subduction antérieure.
The collision India-Asia is making Himalaya mountain belt. It is
a collision between two continental crusts, once the oceanic crust
disappeared by a previous subduction.
Picture from :
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/04/110406131811
Figure tirée de :
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/04/11040613181 .htm
1.htm
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La Grande Bleue est Vivante ! (Suite de la page 3) / Big Blue is Alive ! (Continued from page 3)
Les déplacements des plaques sur la surface de la
Terre, engendrent des zones d’écartement, et donc
des zones de fabrication de rajouts aux 2 plaques en
question ; par des accrétions successives de croûte
océanique…et là où elles convergent, elles se
détruisent, disparaissent l’une sous l’autre, avec
formation de montagnes, tremblements de terre,
volcans ; et des zones où elles coulissent les unes
contre les autres, avec aussi des séismes et des
volcans.
La dynamique interne de la Terre permet de
comprendre pourquoi les plaques se déplacent. Les
courants de convexion, prenant naissance près du
centre de la Terre où les températures sont extrêmes,
faisant monter la matière rocheuse à l’état pâteux
vers la surface, pour se refroidir et ainsi devenir plus
dense et donc s’effondrer vers le centre, après avoir
parcouru une trajectoire schématiquement
horizontale sous la partie solide et froide de
l’enveloppe externe de la Terre. En fait sous une
plaque.
De telles cellules de convexion, qu’il faut concevoir
dans un volume, dans ses trois dimensions (3D), sont
plus ou moins connues… A suivre page 5
Plate motions on earth surface create expansion
spaces that have to be filled up with new built
surfaces to both ends of the plates, by successive
accretions of oceanic crust...and where plates
collide, they destroy each other, disappearing one
underneath the other, building up mountains with
earthquakes, volcanoes; such as where plates are
sliding side by side with volcanoes and quakes,
too.
The internal dynamic of the Earth let us understand why
plates travel. Convection currents born, close to the centre
of the Earth, where temperatures are huge, go upward
transporting rock magma upward to the surface. Getting
colder and so increasing its density such currents sink
downward toward the centre, once its travel almost
horizontal beneath colder and solid bottom of the plates.
These convection cells have to be conceive in volume, a
three dimensional space (3D), they are more of less
known...To be continued page 4.
Fig. 4 : Age de la Croûte Océanique / Age of the Oceanic Crust. Source:
http://www.eoearth.org/article/Mid-ocean_ridges?topic=50013
Age de la croûte océanique, partant de l’actuel (rouge vif) le long
des rides médio-océaniques, et devenant de plus en plus ancien
en s’éloignant perpendiculairement aux rides. Il peut atteindre
170 Ma (millions d’années) à la marge Nord-Ouest Africaine.
C’est en même temps l’âge des terrains sédimentaires les plus
anciens déposés directement sur la croûte océanique.
Figure tirée de :
http://www.eoearth.org/article/Mid-ocean_ridges?topic=50013
Age of the oceanic crust, starting from the youngest (red) along
the mid-oceanic ridges, and becoming gradually older when
moving away from it. It can be 170 my (million years) at the NW
African coast. It is in the same time the age of the oldest sediment
deposited right onto the oceanic crust.
Fig. from :
http://www.eoearth.org/article/Mid-ocean_ridges?topic=50013
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La Grande Bleue est Vivante ! (Suite de la page 4) / Big Blue is Alive ! (Continued from page 4)
Pour en saisir l’aspect fondamental, si nous prenons le cas
de l’Afrique, de la plaque continentale africaine, elle
“flotterait” sur une telle cellule. Le long de sa limite
atlantique, les courants de convexion ascendants arrivent
pratiquement au fond de l’océan atlantique, à la Ride
Médio-Atlantique, créant d’un côté la nouvelle croûte
océanique qui va s’ajouter à la plaque africaine, et
continuant leur trajectoire sous la plaque vers l’Est. Ainsi
la plaque africaine se déplacerait de quelques centimètres
par an vers l’Est.
Alors que de l’autre côté (limite de l’océan indien), un
autre courant ascendant, lui aussi, va faire grossir la
plaque africaine tout en la déplaçant plutôt vers l’Ouest.
Tous ces déplacements, déterminés sur chaque segment
du pourtour de la plaque africaine, résultent finalement
d’un déplacement de toute la plaque africaine en gros
vers le Nord, le long de sa face Méditerranéenne, surtout
occidentale.
En faisant le pourtour de la plaque africaine on se rend
compte qu’elle grandit en espace pratiquement sur tout le
pourtour, avec des rajouts de nouvelles et jeunes croûtes
océaniques… sauf le long de sa face nord. Et là on
remarque que la croute océanique méditerranéenne
orientale est ancienne.
Le long de sa face nord, la plaque africaine converge vers
la plaque Eurasiatique. Les zones de convergence vont
être les lieux de séismes et de volcans récents ou/et
encore actifs…. Suite et fin en page 6.
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To understand the fundamental core of this process, let us
look at the African case, a continental plate ―floating‖ upon a
cell. All along its Atlantic boundary, the convection current
arriving upwards to the ocean bed, building up the MidAtlantic Ridge, making at each side young oceanic crusts,
accreting to one side the expansion of the African Plate and,
in the same time, pushing it eastward; while the convection
current goes on its travel Eastwards beneath the solid African
plate. So the African plate is moving eastwards at the rate of
some centimeters per year.
At the other side (Indian Ocean boundary), another ascendant
current is accruing the African Plate while pushing it
westward. All these displacements measured and calculated at
each segment of the African Plate boundary give a resulting
moving direction roughly northward all along its
Mediterranean limit, mainly occidental. If one looks at all the
boundary of the African Plate, it appears it is enlarging at
almost all its bounding segments…except along its northern
side. There, one can notice the oceanic crust is old in the
Mediterranean oriental part. All along its northern side the
African Plate is converging towards Eurasian Plate, creating
consequently earthquakes and young and/or still alive
volcanoes…. To last into page 6.
Fig. 5 : Limites des Plaques Tectoniques Majeures / Boundaries of the
major tectonic plates. Source:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110316152949.htm
Les limites des plaques tectoniques sont soulignées par les foyers
sismiques. Dans cette figure on voit que la plaque africaine
commence à se scinder le long de la vallée des rifts, donnant
naissance à une autre plaque contenant l’Afrique de l’Est et
Madagascar.
Figure tirée de :
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110316152949.
htm
Boundaries of the tectonic plates are underlined by quakes. In this
figure one can see the African plate started to split giving birth to
another plate containing East Africa and Madagascar.
Figure from:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110316152949.ht
m
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La Grande Bleue est Vivante ! (Suite de la page 5) / Big Blue is Alive ! (Continued from page 5)
Cette image simple, présentée en premier lieu pour
donner le point fondamental de la dynamique de la
plaque africaine, ne doit pas nous faire oublier que les
phénomènes géoscientifiques sont presque toujours
complexes, nécessitant une mise à jour continue. Car
au sein même de la plaque il y a des distensions que la
dynamique des forces en présence engendre pour
compenser le tout. C’est le cas de cette zone de
distension le long de la vallée du Rift allant de la Mer
Rouge traversant l’Afrique de l’Est pour rejoindre
l’Océan Indien en passant par l’Afrique du Sud. Les
premiers Hommes, qui se sont redressés et ont
commencé à se tenir debout sur leurs 2 jambes dans
cette région, ont du sûrement admirer les
manifestations volcaniques, qui existent encore, ainsi
que les vallées naissantes, s’élargissant de plus en
plus.
C’est peut-être aussi un des facteurs qui les a poussés
à aller ailleurs en Afrique et dans le monde en
traversant la Mer Rouge facilement à gué, par endroits
à cette époque, vers la péninsule arabique. Le début
des flux migratoires devenus plus difficiles car l’Afrique
a continué à s’écarter de ce qui est devenu la plaque
d’Arabie. Les plaques ont continué à se déplacer, et les
flux migratoires humains aussi…en allant vers
Lampedusa (Italie) au siècle 21 !
This summing up model, presented at first step to
figure out the fundamental core of the dynamic of the
African Plate, should not hide from our view the geo
events are almost more complex and need a constant
update. Because within the same tectonic plate there
are extension zones occurring to compensate and
balance all these acting huge forces. It is the case of
the distension zone all along the Rift Valley running
from the Red Sea, crossing the whole East and South
Africa to reach Indian Ocean.
The first human beings of this area, standing up the
first time onto their 2 legs, did enjoyed the spectacular
volcanoes still alive nowadays, and these valleys
getting wider and wider.
It was certainly one of the reasons pushing them to
migrate to all other parts of Africa and to the word
crossing easily the just-born Red Sea. This was the
first beginning of the migration flux of mankind,
becoming more and more difficult while Africa is
getting more and more distant from what became
Arabian Plate.
Plates went on moving and mankind too...now on
century 21 they are crossing to Lampedusa (Italy)!
Fig. 6 : Flux Migratoires de l’Espèce Humaine / Mankind Migration.
Source:
http://en.wikipedia.org/wiki/Recent_African_origin_of_modern_humans
Les flux migratoires de l’homme à partir de la vallée des rifts
dans l’Afrique de l’Est (en rouge), puis l’Eurasie en passant par
la Mer Rouge et finalement vers l’Asie et le reste du monde (en
ème
vert)….et par Lampedusa (Italie) au 21 siècle !
Migration flux of humankind, starting from the Rift Valley in
East Africa (in red colour), then Eurasia by crossing the Red Sea
and finally towards Asia and the rest of the world (in
green)...and now via Lampedusa (Italy)!
Figure tirée de :
http://en.wikipedia.org/wiki/Recent_African_origin_of_moder
n_humans
Figure from:
http://en.wikipedia.org/wiki/Recent_African_origin_of_modern
_humans
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Nouveaux Membres Bienvenue! / New Members Welcome !
Noureddine Haddadi : http://www.linkedin.com/profile/view?id=42562249&authType=name&authToken=IA26
Noureddine Haddadi est un senior de l’exploration des
Noureddine Haddadi is a senior exploration
geologist with a background of 35 years of experience
hydrocarbures avec une expérience de 35 ans avec le Groupe TOTAL with TOTAL (already presented in Newsletter 3 last
year
(déjà présenté l’an dernier dans la Newsletter 3
http://geoafricasciences.com/images/GeoAfricaSciencesNewsletter3 http://geoafricasciences.com/images/GeoAfricaSciences
Newsletter3Of2010.pdf in Newsletter last year). He was
Of2010.pdf). C’est un ancien de l’Université d’Alger et de l’IAP
educated in Algiers University and API (Algerian
(Institut Algérien du Pétrole, Algérie). C’est un expert dans les
Petroleum Institute). He is an expert in petroleum
géosciences des hydrocarbures de l’Afrique du Nord et du Moyen
Orient, dans l’organisation des données et dans l’achat/vente dans le geosciences of North Africa and Middle East,
organisation of data room and farming out and in.
domaine pétrolier. Il est auteur de plusieurs rapports d’études,
He authored several reports, articles and presentations.
articles et communications. Il créa sa propre Co NH-CONSULT en
He started his own Co (NH-CONSULT), based in
2010, domiciliée à Alger.
Algiers since 2010.
LIMITES DE PLAQUES / Plate Boundaries
Fig. 7 : Différents Types de Limites de Plaques Tectoniques / Different Plate Boundary Types, (Image Source: USGS) Source:
http://www.eoearth.org/article/Mid-ocean_ridges?topic=50013
Il y a principalement 4 différents types de limites de plaques
tectoniques :
―…There are four types of plate boundaries:
1) Divergent boundaries: where new crust is generated
1) divergentes où la nouvelle croûte est générée alors que les plaques as the plates pull away from each other;
s’écartent l’une de l’autre ;
2) Convergent boundaries: where crust is destroyed as
one plate dives under another;
2) convergentes où la croûte est engloutie alors qu’une plaque
3) Transform boundaries: where crust is neither
s’enfonce sous l’autre ;
produced nor destroyed as the plates slide horizontally
3) transformantes où la croûte n’est ni fabriquée ni détruite car les past each other;
4) Plate boundary zones: broad belts in which
plaques glissent l’une à côté de l’autre ;
boundaries are not well defined and the effects of plate
4) Zone de limite de plaques : se sont de larges chaînes de
interaction are unclear…‖
montagnes dont les limites ne sont pas bien définies et dont les effets
de l’interaction des plaques ne sont pas claires.
Source:
Source : http://www.eoearth.org/article/Mid-ocean_ridges?topic=50013
http://www.eoearth.org/article/Mid-ocean_ridges?topic=50013
GeoAfricaSciences Newsletter Vol. 2 Issue 3
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Les Pères de la Tectonique des Plaques / Fathers of the Plate Tectonics: Alfred Wegner & Harry Hess
In 1960 Hess made his single most important contribution,
in a widely circulated report to the Office of Naval Research,
he advanced the theory that the earth's crust moved laterally
away from long, volcanically active oceanic ridges.
Seafloor spreading, as the process was later named, helped
establish Alfred Wegener's, earlier (but generally dismissed at
the time) concept of continental drift as scientifically
respectable. Hess's report was formally published in his
History of Ocean Basins (1962)
Source: http://encyclopedia.thefreedictionary.com/Harry+Hess
Fig. 8 : Harry Hess, Commandant dans la Marine US / commanding the USS
Cape Johnson
―...Alfred Wegener first thought of this idea by noticing
that the different large landmasses of the Earth almost fit
together like a jigsaw. The Continental shelf of the Americas
fit closely to Africa and Europe, and Antarctica, Australia,
India and Madagascar fit next to the tip of Southern Africa.
...He analyzed either side of the Atlantic Ocean for rock type,
geological structures and fossils. He noticed that there was a
significant similarity...
...From 1912, Wegener publicly advocated the theory of
"continental drift", arguing that all the continents were once
En 1961 Hess a fait sa plus importante contribution dans un
rapport largement distribué au Bureau de Recherche de la Marine ; joined together in a single landmass and have drifted apart.
il avança la théorie que la croûte terrestre s’éloigne latéralement
...Wegener also speculated on sea-floor spreading and the role
de la chaîne volcanique active des rides océaniques.
of the mid-ocean ridges, stating: the Mid-Atlantic Ridge ...
L’expansion des fonds océaniques, tel fut le nom donné à ce
zone in which the floor of the Atlantic, as it keeps spreading, is
processus, a contribué à établir le concept d’Alfred Wegener,
continuously tearing open and making space for fresh,
proposé plus tôt mais rejeté à son temps ; concept de la dérive des relatively fluid and hot sima [rising] from depth...In 1915, in
continents comme scientifiquement respectable. Le rapport de
The Origin of Continents and Oceans (Die Entstehung der
Hess fut publié dans son Histoire des Bassins Océaniques (1962).
Kontinente und Ozeane), Wegener published the theory that
there had once been a giant continent, he named "Urkontinent"
Source : http://encyclopedia.thefreedictionary.com/Harry+Hess
(German word meaning "origin of the continents", in a way
Les premières inspirations de Wegener viennent du
equivalent to the Greek "Pangaea", meaning "All-Lands" or
fait qu’il remarqua que les grands continents de la Terre
"All-Earth") and drew together evidence from various fields.
s’assemblent presque comme un puzzle. La plateforme
Expanded editions during the 1920s presented the
continentale des Amériques s’ajuste à celle de l’Afrique et
accumulating evidence. The last edition, just before his
l’Europe, et l’Antarctique, l’Australie, l’Inde et Madagascar
untimely death, revealed the significant observation that
s’accolent à l’Afrique du Sud. Il analysa les types de roches,
shallower oceans were geologically younger...‖
structures et fossiles des 2 côtés de l’Océan Atlantique et
nota qu’il y a une ressemblance remarquable.
Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Alfred_Wegener
A partir de 1912, Wegener défendit publiquement la théorie
de la dérive des continents, argumentant que toutes les
terres étaient dans le passé réunies en un grand continent
qui s’est disloqué. Wegener avança aussi des spéculations à
propos de l’expansion océanique et le rôle des rides médioocéaniques, affirmant : "la Ride Médio-Atlantique, zone où le
fond de l’Atlantique, en expansion incessante, est une
déchirure constamment ouverte créant l’espace pour un sima
chaud, jeune et relativement fluide, ascendant des
profondeurs". En 1915, dans Les Origines des Continents et
Oceans, Wegener publia la théorie qu’il y avait eu un
continent géant, Pangea et présenta ensemble les évidences
à partir de plusieurs domaines. L’édition actualisée des
années 1920 présenta une accumulation d’évidence. La
dernière édition, juste avant son décès, mis en avant
l’observation pertinente que les océans peu profonds
étaient géologiquement plus jeunes.
Source : http://en.wikipedia.org/wiki/Alfred_Wegener
Fig. 9 : Wegener au Groenland / in Greenland, 1930
(http://en.wikipedia.org/wiki/Alfred_Wegener )
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Pourquoi Les Plaques se Déplacent ? / Why Plates Move ?
Fig. 11 : Convection du Manteau / Mantle Convection, From http://en.wikipedia.org/wiki/Mantle_(geology)
Depuis qu’Archimède de Syracuse (287 avant JC) nous a
appris qu’un corps moins dense que son environnement est
Fig.10 : Structure Interne de la Terre / Internal Structure of the Earth, From
soumis à une force qui le fait monter, et que plus tard les sciences http://en.wikipedia.org/wiki/Mantle_(geology)
découvrent que la chaleur dilate la matière y compris rocheuse,
Thanks to Archimedes of Syracuse (287 BC), we know the
les courants de convection dans le manteau sont ainsi clairement
principle of buoyancy; an upward force acting on an object with a less
expliqués.
density that its environment. Sciences taught us matter, including
Au contact du noyau de la Terre, les températures extrêmes, vont
rocks, expand when heated. These are basics to understand the concept
faire fondre en partie du matériel mantellique, qui ainsi se dilate,
of mantle convection.
sa densité diminue et il entame une ascension. Il continuera son
In contact of the Earth‘s core, temperatures are extremes, melting part
voyage sous la base de la croûte, tout en perdant de sa chaleur.
of mantellic material, making it expand, and so with a less density
Devenu froid, le matériel mantellique plonge pour suivre un
pushing it upward. The journey goes on at the bottom of the crust
parcours à la limite du noyau, regagne de la chaleur pour
making it loosing part of its heat. The cold mantellic material sink
recommencer son ascension et entame un autre cycle. Au cours
deep in the mantle and finally follow a trajectory at the top of the
de ce parcours le matériel crustal est drainé vers les profondeurs
Earth‘s core, gaining more heat it start again another cycle. During this
et le matériel mantellique est transporté vers la surface.
journey crustal material is drained deep into the Earth and the
Fig. 12 : Circulation Convective du Matériel Mantellique / Convective Material
Circulation in the Mantle, From
(http://www.thelayeredearth.com/?gclid=COy36JqQmagCFUku3godKzWpqg)
mantellic one is brought to the surface.
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Séismes & Tsunamis au Japon / Quakes & Tsunamis in Japan 1/4
Le 11 Mars, 2011 un puissant séisme (à Honshu de
magnitude 9, après révision des premiers calculs) a secoué
tout le Japon et a causé un Tsunami, détruisant tout le NordEst de la côte Est. Les destructions sont énormes, la plus
ème
grande catastrophe au Japon depuis la 2 Guerre Mondiale.
Tout le long de la côte Est du Japon est localisée la zone de
subduction entre la Plaque Pacifique (à l’Est), une plaque
océanique, s’enfonçant sous le Japon, qui fait partie de la
Plaque Nord Américaine. La Plaque Pacifique se déplace, à cet
endroit de 83 mm par an vers l’Ouest. La résultante est que le
Japon s’est déplacé d’environ 2,4 m vers l’Est.
Le séisme majeur fut précédé par plusieurs grandes prérépliques pendant les deux premiers jours, et suivi par
plusieurs répliques majeures ayant lieu encore à cette date
(15 Avril), et pour sûrement une longue période!
Depuis 1973, la zone de subduction japonaise a enregistré 9
secousses de magnitude 7 ou plus.
Le Tsunami est généré par le séisme.
Un Tsunami (vague de port en japonais) est une série de
vagues d’eau générée par un brusque déplacement d’un
grand volume d’eau, initié par des dérangements au-dessus
ou sous l’eau, comme les tremblements de terre, les
glissements de terrain, les éruptions volcaniques, les
météorites et même les tests nucléaires. Dans ce cas il a été
causé par le fond de la mer brusquement déplacé par le jeu
de la faille.
Les Tsunamis ont une petite amplitude (hauteur de la vague)
en mer, et une très grande longueur de vague (souvent des
centaines de km de long), c’est pour cela que généralement
ils passent inaperçu en mer, formant une petite houle
habituellement d’environ 30 cm au-dessus de la surface
normale de la mer. Ils grossissent en hauteur quand ils
atteignent les eaux peu profondes, à la suite d’un processus
dit: “wave shoaling process”. Un Tsunami peut avoir lieu à
tout moment de la marée et même à marée basse il peut
encore inonder les zones côtières.
Alors que les vagues, dues au vent, ont habituellement une
longueur d’onde (de crête à crête) d’environ 100 m et une
hauteur d’à-peu-près 2 m, un Tsunami dans les océans
profonds a une longueur d’onde d’environ 200 km. Une telle
vague se déplace a bien plus de 200 km à l’heure, mais à
cause de la taille énorme de la longueur d’onde l’oscillation
de la vague à tout point demande 20-30 minutes pour
compléter le cycle et à une amplitude de seulement 1 m
environ. Cela rend les Tsunamis difficile à détecter dans les
mers profondes. Les bateaux remarquent très rarement leur
passages.
Dès que le Tsunami se rapproche de la côte et les eaux
deviennent peu profondes, le processus “wave shoaling
process” comprime l’onde et sa vitesse chute sous 80 km/h.
Sa longueur d’onde diminue à moins de 20 km et son
amplitude augmente considérablement. Comme la vague a
encore une si grande longueur d’onde, le Tsunami a besoin de
quelques minutes pour atteindre sa hauteur maximale. Sauf
pour les très grands Tsunamis, la vague approchante ne se
brise pas, mais apparaît plutôt comme une vague roulante
(tidal bore) se déplaçant à grande vitesse. Les baies ouvertes
et les lignes de côtes adjacentes à des eaux très profondes
peuvent donner au Tsunami une forme ressemblant encore
plus à des vagues en palier avec un mur frontal
destructeur…A suivre page 10.
March 11, 2011 a strong earthquake (at Honshu, magnitude
8.9...revised to 9 by USGS and Japanese seismologists) shook
all Japan and more importantly caused a tsunami, devastating
all the NE of the East coast. Casualties are huge, the biggest
catastrophe in Japan since WWII.
All along the east coast of Japan is located the subduction
zone between the Pacific plate (east), an oceanic plate,
thrusting underneath Japan, which is part of the North
America plate. The Pacific plate is moving, at this place,
about 83 mm/yr westward. The result is that Japan moved
about 2.4 m eastward.
The major earthquake was preceded by several large
foreshocks, during the previous two days, and followed by
several major aftershocks still occurring up to date (15...and
in April).
Since 1973, the Japan subduction zone has registered 9 events
of magnitude 7 or greater.
Tsunami is caused by the earthquake.
A Tsunami (harbour wave in Japanese) is a series of water
waves caused by a sudden motion of a large volume of water
body triggered by disturbance above or below water, such as
earthquakes, landslides, volcanic eruptions, meteorite and
even nuclear tests.
In this case it is caused by the seafloor suddenly displaced by
the fault displacement.
―...Tsunamis have a small amplitude (wave height)
offshore, and a very long wavelength (often hundreds of
kilometres long), which is why they generally pass unnoticed
at sea, forming only a slight swell usually about
300 millimetres above the normal sea surface. They grow in
height when they reach shallower water, in a wave shoaling
process. A tsunami can occur in any tidal state and even at
low tide can still inundate coastal areas...‖ from Wikipedia.
―...While everyday wind waves have a wavelength (from
crest to crest) of about 100 metres and a height of roughly
2 metres, a tsunami in the deep ocean has a wavelength of
about 200 kilometres. Such a wave travels at well over
800 kilometres per hour, but owing to the enormous
wavelength the wave oscillation at any given point takes 20
or 30 minutes to complete a cycle and has an amplitude of
only about 1 metre. This makes tsunamis difficult to detect
over deep water. Ships rarely notice their passage...‖ from
Wikipedia.
―...As the tsunami approaches the coast and the waters
become shallow, wave shoaling compresses the wave and its
velocity slows below 80 kilometres per hour. Its wavelength
diminishes to less than 20 kilometres and its amplitude grows
enormously. Since the wave still has such a long wavelength,
the tsunami may take minutes to reach full height. Except for
the very largest tsunamis, the approaching wave does not
break, but rather appears like a fast moving tidal bore. Open
bays and coastlines adjacent to very deep water may shape
the tsunami further into a step-like wave with a steepbreaking front...‖ from Wikipedia
To be continued at page 10
GeoAfricaSciences Newsletter Vol. 2 Issue 3
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Séismes & Tsunamis au Japon / Quakes & Tsunamis in Japan 2/4
Suite et fin de la page 9.
Run Up : Quand la vague frontale du Tsunami atteint le
rivage, la résultante croissance temporaire du niveau de la
mer est appelée “Run Up”. Le Run Up est mesuré en mètres
au dessus du niveau moyen de la mer. Un grand Tsunami
peut avoir de multiples arrivées de vagues au cours d’une
période de quelques heures, avec un temps important
entre les crêtes de vagues. La première vague qui atteint le
rivage peut ne pas avoir la plus grande hauteur du Run Up.
Reflux : Si la première partie d’un Tsunami à atteindre la
terre est un creux de vague, appelée “drawback” (reflux),
au lieu d’une crête de vague (flux), le long de la ligne de
rivage l’eau reflue radicalement, exposant normalement les
zones submergées. Un reflux a lieu car l’eau se propage vers
la mer avec le creux de la vague au front. Le reflux
commence avant que la vague n’arrive à un intervalle égal à
la moitié de la période de l’onde. Un reflux peut atteindre
des centaines de mètres et les personnes non averties du
danger parfois restent près du rivage admirant avec
curiosité ou ramassant du poisson sur les zones devenues
émergées.
Alarme : Les reflux peuvent servir de signal d’alarme. Les
personnes qui regardent un reflux (beaucoup de survivants
rapportent qu’un bruit de succion l’accompagne), peuvent
survivre seulement si elles courent immédiatement vers les
points de reliefs hauts ou vers les toits les plus hauts des
bâtiments les plus proches.
Continuation of page 9
Run Up: ―...When the tsunami's wave peak reaches the shore, the
resulting temporary rise in sea level is termed run up. Run up is
measured in metres above a reference sea level. A large tsunami
may feature multiple waves arriving over a period of hours, with
significant time between the wave crests. The first wave to reach the
shore may not have the highest run up...‖ from Wikipedia
Drawback: ―...If the first part of a tsunami to reach land is a
trough—called a drawback—rather than a wave crest, the water
along the shoreline recedes dramatically, exposing normally
submerged areas.
A drawback occurs because the water propagates outwards with the
trough of the wave at its front. Drawback begins before the wave
arrives at an interval equal to half of the wave's period. Drawback
can exceed hundreds of metres, and people unaware of the danger
sometimes remain near the shore to satisfy their curiosity or to
collect fish from the exposed seabed...‖ from Wikipedia
Warning: ―...Drawbacks can serve as a brief warning. People
who observe drawback (many survivors report an accompanying
sucking sound), can survive only if they immediately run for high
ground or seek the upper floors of nearby buildings...‖ from
Wikipedia
Prediction: ―...A tsunami cannot be precisely predicted, however,
there are some warning signs of an impending tsunami, and
automated systems can provide warnings immediately after an
earthquake in time to save lives. One of the most successful systems
uses bottom pressure sensors that are attached to buoys. The sensors
constantly monitor the pressure of the overlying water column. This
is deduced through the calculation...‖ from Wikipedia
Prédiction : Un Tsunami ne peut être prédit avec
précision, cependant il y a des signaux d’alarmes d’un
Tsunami imminent, et les systèmes automatiques peuvent
donner des alarmes immédiatement après un séisme a
temps pour sauver des vies. Un des systèmes les plus
efficaces utilise des capteurs de pressions installés au fond
de la mer attachés à des bouées. Les capteurs enregistrent
constamment la pression de la colonne d’eau sus-jacente.
L’alarme est déduite par des calculs.
Tsunamites
Il y a des roches sédimentaires que les sédimentologues
définissent comme des tsunamites, donc générées par des
Tsunamis. C’est un important élément pour reconstituer
l’environnement à l’époque où la roche a été formée.
Traduit de l’article en anglais de la colonne de droite
Sources:
http://www.usgs.gov/blogs/features/2011/03/11/preliminarymagnitude-8-9-near-the-east-coast-of-japan/
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110315104440.htm
Tsunamites
There are sedimentary rocks defined as tsunamites, therefore
generated by Tsunami events. It is an important feature to
reconstitute the deposit environment when the rock was made.
Here is a definition of tsunamites
―...Clearly, process sedimentology of tsunamis is highlymuddled.
This confusion has resulted in classifying a multitude of deposits as
tsunamites, irrespective of their true depositional origin. As a
consequence, the term ‗‗tsunamite‘‘ represents turbidite, debrite,
tempestite, fluxoturbidite, undaturbidite, seismite, seismoturbidite,
gravitite, gravite, densite, tractionite, hyperpycnite, tidalite, unifite,
homogenite, and injectite (Shanmugam, 2006)...‖
From the article: ―The constructive functions of tropical cyclones
and tsunamis on deep-water sand deposition during sea level
highstand: Implications for petroleum exploration‖
G. Shanmugam
AAPG Bulletin, v. 92, no. 4 (April 2008), pp. 443–471
GeoAfricaSciences Newsletter Vol. 2 Issue 3
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Séismes & Tsunamis au Japon / Quakes & Tsunamis in Japan 3/4
La subduction est un mécanisme important de la tectonique des
plaques, car elle compense en partie l’expansion des fonds
océaniques générée par les rides médio-océaniques. Dans le cas du
Japon, la Plaque Pacifique plonge sous le Japon qui fait partie d’un
grand ensemble interprétée comme la Plaque Nord Américaine, une
plaque continentale.
La Plaque Pacifique, de nature océanique, plus dense qu’une plaque
continentale, s’enfonce naturellement sous l’archipel du Japon. La
vitesse est de 83 mm par an au Japon. Sous la poussée, les contraintes
s’accumulent pendant une période de temps relativement longue et
Fig. 13 A : Subduction, Situation Avant Séisme / Subduction, State
variable que les géoscientifiques essaient de cerner de plus près pour Before Earthquake; From (http://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami)
prédire les prochains séismes.
A un moment donné, il y a rupture, la contrainte ne pouvant plus être
contenue, et l’énergie est libérée causant des ruptures (failles)
souvent le long de cette zone de subduction. Ce sont des séismes
catastrophiques avec de longues périodes de secousses, en général
de magnitude moindre, jusqu’au moment où un nouvel équilibre
s’installe et pendant lequel les contraintes vont de nouveau
s’accumuler durant une période relativement calme.
Se sont généralement les secousses les plus fortes, comme la
première qui causent des ruptures donc des failles et ainsi génèrent Fig. 13 B : Subduction, Déformation Continue et Accumulation des Forces /
Subduction, Continuous Deformation and Accumulation of Stress; From
des Tsunamis.
(http://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami)
Subduction is an important process of the plate tectonics, aiming
to compensate most of the oceanic spreading made by the oceanic mid
ridges. In the case of Japan, the Pacific Plate is sinking underneath
Japan, part of a huge area interpreted as the North American Plate, a
continental one.
The Pacific Pate, an oceanic one, with a higher density than a
continental plate, is sinking beneath Japan at the Japan Trench, at a rate
velocity of 83 mm/yr. Under stress, strain accumulates during a period
of time variable geoscientists are trying to determine aiming to predict
when will be the next one.
When plate motion is no more compensated, strain is no more
accumulated, there is failure and energy is released over a fault,
generally along the subduction zone. These are strong quakes,
devastating with a long period of aftershocks, of usually lesser
magnitude; until a new stability stage takes place. Once again stresses
are going to accumulate during a relatively calm period of time.
Generally the strongest shocks, such as the first one of an earthquake,
create faults and consequently make Tsunamis.
Fig. 13 C : Subduction, Séisme et Tsunami / Subduction, Earthquake
Kicking off Tsunami; From (http://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami)
Fig. 14 : Principales Plaques Tectoniques / The Main Tectonic Plates; From
(http://en.wikipedia.org/wiki/Plate_tectonics )
Fig. 13 D : Subduction, Tsunami Démarre avec les Vagues /
Subduction, Tsunami Starts with Waves; From
(http://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami)
GeoAfricaSciences Newsletter Vol. 2 Issue 3
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Séismes & Tsunamis au Japon / Quakes & Tsunamis in Japan 4/4
Fig. 15 : Poster que Vous Pouvez Télécharger / Poster of the Great Tohoku Earthquake (northeast Honshu, Japan) of March 11, 2011 - Magnitude
9.0; From (http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/poster/2011/20110311.php)
Fig. 16 : Quand la Vague Arrive en Eaux Peu Profondes, elle Ralentit et son
Amplitude (Hauteur) Augmente / When Wave Enters Shallow Water, it
Slow Down and its Amplitude (Height) Increases; from
(http://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami)
Fig. 18 : La Grande Vague de Kangawa par l’Artiste Japonais Katsushika
Hokusai (1760–1849) / The Great Wave of Kangawa by Japanese Artist
Katsushika Hokusai (1760–1849) from http://www.katsushikahokusai.org
A. Saadallah, April 21, 2011.
Fig. 17 : La Vague Ralentit et Augmente de Taille dès qu’elle Touche le
Rivage. Seulement les Grandes Vagues Arrivent au Front / The Wave
Further Slows and Amplifies as it Hits Land. Only the Largest Waves
Crest; from (http://en.wikipedia.org/wiki/Tsunami)