REPRESENTATION DE LA TECTONIQUE DES PLAQUES EN 3D

ConférencedelasociétégéologiquedeFrance RENNES,12mars2004
TraductionD.PERRET  1/1
REPRESENTATIONDELATECTONIQUEDESPLAQUESEN
3DETCARTESPALEOGEOGRAPHIQUES
ParChrisScotese
www.scotese.com
[email protected]
Introduction
ChristopherSCOTESEdel’UniversitéduTexasestl'auteurdecartespaléogéographiquesqui
reconstituentlesgéographiesdelaplanètede-500Maà....+250Ma.Développéesdansle
cadreduprogramme"Paleomap",ellessontcélèbresdanslemondeentieretsontmaintenant
danslaplupartdesmanuelsdegéologie.DisponiblessurunCD"Terra-mobilis"ellessont
accessiblessurunsiteWeb(Scotese.com).
Plandelaconférence
Ł méthodesettechniquesutiliséespourlacréationdescartes
Ł DVDsurledéplacementdesplaques(250Maàactuel)etimagesspéculativesdufutur

ConférencedelasociétégéologiquedeFrance RENNES,12mars2004
TraductionD.PERRET  2/2
I. Qu’estcequelaPaléogéographie?
La Paléogéographie tente de recréer la position et le déplacement relatif des plaques
lithosphériques au cours de l’histoire géologique du globe. La tectonique est le processus
majeursurlequeldoitreposerlacréationdescartespaléogéographiques.Acelas’ajoutela
nécessité de représenter quel était l’environnement local de chaque zone: océan profond,
plateaucontinental,plaines,plateauxoumontagnes.
C’estàpartirdecesbasesquel’onpourraensuiteétudierplusendétailleglobeetson
évolution:lacirculationocéanique,leschangementsclimatiques,labiogéographieoulamise
enplacedesressourcesminéralesetfossiles.
Lepointdedépartseradetoutefaçonlatectoniquedesplaques.
Exempledecartepaléogéographique:
Bleuleplusfoncé:océanprofond(>3000m)
Bleuleplusclair:plateaucontinental(50à100m)
Vert:plaines
Marron:montagnes
Noterlamorphologiedifférentedescaraïbesetl’emplacementdeslignesdecôtequivarient
trèsrapidementdansletemps.
Cescartessontleproduitd’untravailcommunde6à8équipesdemultiplesnationalités
collectantdesinformationstrèsdiversesquel’équipedeC.Scotesesynthétiseensuitesous
formedecartes.

ConférencedelasociétégéologiquedeFrance RENNES,12mars2004
TraductionD.PERRET  3/3
II. Quellessourcesd’informationsutiliser?
1. Informationsgénéralessurlagéomorphologiepourlamise
enplacedelabasededonnées
Al’aidedelacartedesâgesdesfondsmarinsdel’océanAtlantique(sourceIFREMER),
nous obtenons un excellent résumé de la position de la ride océanique et la vitesse
d’expansion de la croûte. Cela permet de construire une première série de cartes en
superposantchaquecontinentsuccessivementsurlabandedefondocéaniqued’âgedeplusen
plusancien.
A partir de données géophysiques, géologiques et biologiques, il est possible ensuite de
compléterlareprésentation:
Source Périodedetemps Intérêt
Anomaliesmagnétiquesdes
fondsmarins <150Millionsannées L’unedesplusutiles,maisaucune donnée de plus de 150 Ma
puisqu’il ne reste aucune trace de
croûteocéaniqueplusancienne
GrillederéférencedesPoints
Chauds <150Millionsannées Donne une référence sur les vitesses de déplacement des
plaques au passage des points
chauds
Mesuresdupaléomagnétisme
desroches <300Millionsannées Données fiables et reconnues, donnantunepositionenlatitudedu
prélèvement.
Orientationdespôles
magnétiques(Keypôles),
inversionsdumagnétisme
>300Millionsannées Peu de données et nombreux
désaccords au niveau de la
communautéscientifique
Histoiregéologique(données
pétrographiques,
stratigraphiques,…)
Jusqu’à4Milliards
d’années La source la plus importante de données
Pour les cartes des âges les plus reculés (i.e. paléozoïque), les données sont souvent
incomplètesouimprécises,cequiaboutitàplusieurspossibilitéspouruneseuleetmêmecarte
enfonctiondeshypothèsesretenues.Afind’affinerlemodèle,lesdonnéesd’autrestechniques
sontutilisées.

ConférencedelasociétégéologiquedeFrance RENNES,12mars2004
TraductionD.PERRET  4/4
2. Informationsutiliséespourtesteretaffinerlemodèle
 Lesloisdelatectoniqueaveclesrèglesdesubduction
 Les données de paléoclimatologie obtenues à partir des minéralogies des
roches,renseignentsurl’humiditéduclimat,surletauxd’oxydationousur
l’évaporation.Cecipermetd’estimerlalatitudedelapositionetsesvariations.
 Biogéographieetdistributionsdespaléofaunesquipermettentdepréciserles
connexions entre les continents: par exemple, la présence de chaînes
intracontinentalesséparantdesfaunesdelamêmeépoquejustifieunecollision
plusancienne.Demêmepourlesocéansetlacirculationentrelesocéans,avec
des indications de communication ou d’isolation des faunes marines. Ces
données précisent aussi le climat sous lequel vivaient ces faunes (i.e.
répartitiondesbarrièresdecorail,espècesdeforaminifères,bioturbations…)
Exempledecartepaléoclimatique:
Coal=Houille

ConférencedelasociétégéologiquedeFrance RENNES,12mars2004
TraductionD.PERRET  5/5
3. Quellessontleslimitesdumodèle?
Quandunecarteestréalisée,ilestnécessairedeconnaîtrequelleestlaprécision,c’estàdire
lamarged’erreur,lafiabilitédelareprésentation.Quelleestlapartderéalitéetdefiction
pourchaquemodèle?
Laprécisiondumodèlepeutêtrereprésentéeparl’incertitudeendegrésdelatitude:Sile
modèledépasse45°d’incertitude,ildevientobsolètepuisqu’uncontinentpourrasetrouver
toutaussibienprochedupôlequedel’équateur,cequirendlareprésentationgéographique
inutileàl’échelleduglobe.Cetteincertitudemaximumde+/-45°estatteinteàpartirde–
500Maenviron.Lemaximumreprésentéàl’heureactuelleest–600/700Mamaistrèspeude
données sont disponibles pour l’alimenter à l’exception de l’Ordovicien pour lequel on
disposedebonnesdonnéesbiologiquesetclimatologiques.
D’une manière générale, il est beaucoup plus difficile de représenter les périodes
comprenant des continents multiples car les informations sont morcelées et moins
nombreuses. Les périodes où un supercontinent estprésent (GONDWANA, PANGEE,…)
vontpermettrederecueillirbeaucoupplusd’informationsetlesreprésentationsserontplus
précises.Ceciamèneainsiunelégèreoscillationdel’incertitudeaucoursdutempssil’onest
enphase«supercontinent»ouenphase«éclatement».
Incertitudesur
lalatitude
(endegrés)
Age
(enmillionsd’années)
PANGEE
PANGEE
paléozoïque
RODINA
PANNOTIA
Ordovicien
Cambrien
Silurien
Devonien
«Snowball-
earth
»
Supercontinent
Glaciation
Courbedel’évolutiondel’incertitudeenfonctionde
l’Agegéologique
Pasdetraces
d’océans
Pertedeprécision
surle
paléomagnétisme
Absencede
fossiles