FORME, STRUCTURE ET DYNAMIQUE DE LA TERRE I

Terre-Géologie
03/10/2008
FORME, STRUCTURE ET DYNAMIQUE DE LA TERRE
La Terre est ronde, de formé légèrement ellipsoïde (non visible à l'œil nu). Par contre, on voit
facilement qu'il y a beaucoup d'eau.
Il y a possibilité d'avoir les reliefs de la Terre en mélangeant « Google Earth » et « Marine
Géoscience ».
I. Physiographie de la Terre
I. 1. Généralités
L'altitude de la Terre varie de 0 à 8000m, et sa profondeur de 0 à 11 000 km.
Les océans occupent 72% de la surface de la Terre, alors que les continents occupent 28% de la
surface de la Terre.
Altitude moyenne des continents: 840m (max. 8840m)
Profondeur moyenne des océans: 3800m (max.11800m)
Les deux courbes :
Du plus profond au plus haut.
C’est la courbe hypsométrique, elle
indique l’étendue des surfaces au dessus
de l’altitude. On prend un point, et on
regarde le pourcentage qui correspond.
La courbe de Trabert est bimodale.
Elle montre la fréquence des reliefs
(max. 300m) et des profondeurs
(max.4800m).
La courbe hypsométrique traduit la physiographie ou morphologie de la surface de la Terre. Elle
représente de relief terrestre. Quand on lit cette courbe, on remarque que les océans occupent 72%
de la surface de la Terre et que les continents en occupent 28.
Il y a une dissymétrie entre les océans et les continents.
L’altitude moyenne des continents est de 840m, avec un maximum de 8840m, alors que la
profondeur moyenne des océans est de 3800m, avec un minimum de 11 800m.
La dissymétrie se retrouve aussi avec ces moyennes : le relief négatif est beaucoup plus important
que le relief positif.
Si la Terre était tout à fait ronde, les continents ne pourraient pas en être, ils seraient obligatoirement
sous l’eau, à la profondeur moyenne du génoïde.
Courbe de Trabert :
Chloé Simon
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Elle est bimodale, elle montre la fréquence des reliefs. Au point maximum se trouve l’altitude 300,
qui correspond à la fréquence maximale sur Terre.
Elle est bimodale, parce qu’elle a deux pics. Le maximum est à 300m, et le minimum est à 4800m.
Il y a deux choses distinctes, le côté océan, et le côté continental.
Quelle est la signification de bi modalité ? Sur les quatre vues de la Terre, on remarque qu’il n’y a
pas toujours la même distribution en océan ou en continent sur chaque vue. Tout bouge.
I. 2. Les grands ensembles
Domaine continental :
Plaine, bassin, bouclier. Les deux derniers sont liés à ce qui est en dessous
Chaine de montagne haute, elle est récente a plus de reliefs et de déformations que la chaine
de montagne ancienne, qui est érodée
Domaine océanique : talus, plaine abyssales, dorsales, fosses.
L’idée de la topographie de la Terre, c’est la distinction des reliefs.
Les zones de transitions correspondent aux zones entre le domaine océanique et continental. Les
zones de transition sont composées de marges, elles peuvent être actives ou passives.
Où sont les domaines continentaux de la France ? Il y a deux parties, deux bassins, le bassin
parisien et le bassin de l’aquitaine, et deux vieilles chaînes de montagne, le massif armoricain et
central, des chaînes de montagne récente, les Pyrénées, la région PACA, les Alpes, le Juras.
La France est composée de marges passives.
Chloé Simon
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En géologie les différentes couleurs sur une carte peuvent correspondre à l’époque.
La coupe de l’Atlantique est de type marge massive, alors que si on regarde la coupe du pacifique,
les marges de la côte des Etats Unis sont de type marge active.
II. Morphologie de la surface de la Terre et nature de la lithosphère
A 30km de profondeur, il y a le Moho. Au dessus de cette limite, c’est la croute, continentale ou
océanique.
En dessous du manteau, c’est le manteau supérieur lithosphérique. Encore en dessous, c’est le
manteau sup asthénosphérique.
La croute océanique est plus dense et plus mince que la croute continentale, mais comme elle est
moins dense, c’est normal qu’elle s’enfonce. Depuis qu’on connait la nature des fonds océaniques,
on sait que la croute océanique est composée d’océans, et qu’elle s’enfonce à cause de sa densité.
Zones de transitions :
Il y a un rétrécissement du Moho, c’est une zone de disparition ou amincissement de la croute. Il y a
des failles, des cassures, qui réduisent la taille de la croute.
La lithosphère est à croute continentale ou océanique.
Les plaques sont des coques de la surface de la Terre qui ont une certaine épaisseur, et qui a des
limites, des bords. On suppose que c’est aux limites qu’il y a des éléments, des choses qui se
passent.
Les limites peuvent être divergentes, convergentes ou coulissantes.
Il ne faut pas mélanger plaque et croute. La croute est continentale ou océanique, mais la plaque
peut être les deux. Il n’y a pas forcément un lien entre plaque et croute.
Les plaques pacifiques et Nazca sont uniquement composées de croute océanique, alors que la
plaque de l’Afrique est composée de croute continentale et de croute océanique : elle a une partie
qui est de la lithosphère continentale et une partie qui est de la lithosphère océanique.
La limite continent/océan ne correspond pas forcément à une limite de plaque, même si ça arrive
que ce soit le cas.
Il y a 17 ou 18 plaques, de dimensions variées. Elles sont à dominance continentale, océanique ou
mixte.
Il n’y a pas vraiment de plaque que continentale, en général il y a aussi un peu d’océan, donc on
parle de dominance.
Chloé Simon
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Nature des limites de plaque :
Passage au cours du temps d’un rift à une dorsale.
Cas N°6 : exemple de la chaine des Andes
Cas N°7 : Convergence entre croute continentale et croute continentale, ce n’est pas facile, il y a de
fortes déformations, on peut prendre l’exemple de l’Himalaya.
III. Relief et Plaques lithosphériques
Les reliefs se forment presque tous aux limites de plaque.
Les reliefs sont d’origines variées, ils dépendent de deux paramètres, selon la nature de la limite
(convergente ou divergente) et de la nature des lithosphères (continentale, océanique).
Les reliefs sont d’aspects différents selon leur âge, quand ils sont jeunes, ils sont plus marqués que
quand ils sont vieux (aplanis, érodés, usés). Sur les limites actives, les reliefs sont très marqués.
D’autres reliefs se situent dans les plaques. Ils sont d’origine volcanique, soit en domaine océanique
soit en domaine continental. Sur Mars, il y a des volcans de 20 km de haut, le plus haut sur Terre est
celui d’Hawaï qui fait 10 km.
Différents types de reliefs :
Les reliefs « positifs » en limite de plaques :
En domaine continental > les chaînes de montagnes
> Les bords des fossés;
En domaine océanique > les dorsales.
Les reliefs « négatifs » en limite de plaques :
En domaine continental > Les rifts (fossés)
En domaine océanique > les fosses.
En dehors de ces reliefs et des volcans, c’est plaines.
Chloé Simon
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IV. Les chaînes de montagne
IV. 1. Les Andes
D’ouest en est, on reconnaît l’océan pacifique, la fosse, la côte : marge active, puis une région
haute, avec des reliefs, des monticules, une région plate, une région accidentée, puis la plaine
amazonienne.
Comment expliquer ce relief ?
C’est une région fortement volcanique, ils sont récents et peu érodés. Juste avant les volcans, il y a
une région avec des bulles de granites dans ce secteur sans volcans. Ce sont des plutons : des
masses de granites.
Les lignes, ce sont des structures de plis, qui sont parfois cassés par de grandes failles. C’est une
région fortement comprimée, raccourcie.
Après, on observe une région calme, c’est le bouclier Amazonien.
Dans le haut de la montagne, il y a des salines. On peut fabriquer du lithium (composant des
batteries) à partir des saumures qui sont présentes.
Après le plateau des Andes et les lacs, il y a une région plissée qui continent des réserves de pétrole.
Les granites se sont formés par fusion. Ils sont montés au dessus de la fosse, donc avec
l’augmentation de la température, les roches sont montées, jusqu’à ce qu’elles refroidissent et
forment des bulles. Ces roches sont à la base de nombreux minerais.
Comment s’est formé le relief des Andes ?
Chloé Simon
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Raccourcissement (plis) de la croûte
Cisaillement de la croûte
Accrétion d’écailles crustales frontales
accrétion de micro blocs
accrétion de matériel volcanique
IV. 2. L’Himalaya
L’Himalaya est dû à la collision entre l’Inde et l’Asie. Le sommet est à environ 6 à 8 km. Il y a le
plateau du Tibet, qui est à environ 4000m, et les lacs. Ce côté est sec, c’est une région sèche et
désertique, contrairement à l’autre versant, qui est boisé. Ce deuxième versant subit la mousson.
Chaque palier du relief correspond à un accident tectonique majeur. Au niveau du fleuve, le Tsang
Po ou Brahmapoutre, on trouve des roches particulière, des Ophiolites, qui proviennent de la
déformation et de la transformation de la croute océanique. C’est aujourd’hui un espace réduit, de
quelques kilomètres de larges et très compressé.
L’Himalaya est une chaîne de montagne beaucoup plus haute que la chaîne Andine. Dans un cas,
c’est une collision de deux croutes continentale, et dans l’autre cas, c’est une croute océanique et
une croute continentale.
Histoire de l’Himalaya :
Il y a -100Ma, la situation était différente, l’Inde était très loin vers le sud, et entre les deux, il y
avait de la croute océanique, avec un océan, la Téthys.
Le rapprochement de l’Inde vers l’Asie a réduit progressivement l’océan qui était là par subduction.
En moins de 100 Ma, un océan et donc des milliers de km de croute ont disparus.
On en retrouve des traces quand on regarde le manteau sous le Tibet. Il y a des parties qui sont plus
Chloé Simon
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froides, et plus denses. Certains morceaux de la croute océanique n’ont pas été résorbés.
V. Les rifts continentaux
V. 1. Le Rift est africain
C’est une zone de fossé, de dépression où il y a des lacs.
Comment s’explique cette région ?
Il y a une dorsale jusqu’à Djibouti, celle-ci se propage et migre vers et dans le continent. Dans le
continent, il y a des cassures qui se forment. Il y a une tendance à l’ouverture Est/Ouest.
Dans la mer rouge, la dorsale est naissante. Le creux de la mer rouge n’a pas encore trop progressé
vers le sud.
Dans ce triangle, il y a un point clé, qui fait le lien entre les plaques, mais il va partir.
Il y a de grandes failles dans la terre, avec des épaulements sur les hauts plateaux éthiopiens. Tous
les cours d’eau qui y prennent leur source se jettent dans la mer Méditerranée.
V. 2. L’Islande
Une île sur la dorsale, il y a des failles qui limitent l’effondrement.
Chloé Simon
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