La classe de première S La tectonique des plaques: une approche
Il pensait que le déluge biblique était la cause de la séparation des continents. Page 5. Eduard Suess (1831-1914). (repris du cours de A.M.C.
Chapitre 2 : La tectonique des plaques et la dynamique interne
Une plaque tectonique est une zone stable de la surface de la Terre délimitée par des zones de forte activité sismique et volcanique. Page 8. Alfred Wegener. La
Chapitre 3 : La tectonique des plaques et la dynamique interne
Une plaque tectonique est une zone stable de la surface de la Terre délimitée par des zones de forte activité sismique et volcanique. Page 8. 1. Page 9. Dorsale
La tectonique des plaques
rotation de deux plaques en cours de séparation. En procédant de proche en proche on peut alors calculer le mouvement résultant dans les zones de.
Chapitre 3: La tectonique des plaques
»Le globe terrestre (dynamique interne et tectonique des plaques ; ).. I-Observation de la répartition des seismes et du volcanisme. TP1observation des plaques
A3/ LA TECTONIQUE DES PLAQUES
Les limites des plaques correspondent à des zones très actives les frontières des plaques (dorsales
Chapitre 2 : Le métamorphisme et sa relation avec la tectonique des
de montagnes et leur relation avec la tectonique des plaques. Pr. Asmaa ROUILLI. 1. Chapitre 2 : Le métamorphisme et sa relation avec la tectonique des plaques.
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de montagnes et leur relation avec la tectonique des plaques. Pr. Asmaa Au cours de la collision les roches sont soumises à de fortes pressions à l ...
GEOL_FP2_GEOL_Leçon LA TECTONIQUE DES PLAQUES
LECON 12 : La tectonique des plaques. Pré-requis : Rappel des notions de volcanisme structure du globe
La tectonique des plaques : des grandes questions dhier aux
visages de la Terre ont changé au cours de son histoire sur des temps longs
La classe de première S La tectonique des plaques: une approche
Il pensait que le déluge biblique était la cause de la séparation des continents. Page 5. Eduard Suess (1831-1914). (repris du cours de A.M.C.
Tectonique des plaques
Eléments modernes à l'appui de la tectonique des plaques : 1. Minimum de vitesse (LVZ) au sommet de l'asténosphère. Rigidité moindre. Région de cisaillement.
CHAPITRE 12 – LA LITHOSPHÈRE ET LA TECTONIQUE DES
CHAPITRE 12 – LA LITHOSPHÈRE ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES en déduit que la vitesse de divergence océanique varie légèrement au cours du temps et que la.
Chapitre 2 : La tectonique des plaques et la dynamique interne
Une plaque tectonique est une zone stable de la surface de la Terre délimitée par des zones de forte activité sismique et volcanique.
LA TECTONIQUE DES PLAQUES : LHISTOIRE DUN MODÈLE
Cours 1ère S : La tectonique des plaques : l'histoire d'un modèle. 2. 2. Les premiers arguments contre la théorie. 2.1 les continents font partie d'une
De la dérive des continents à la tectonique des plaques 1
SMARTCOURS » 1ère » SVT » Géologie » Cours » De la dérive des continents à la tectonique des plaques Vers un premier modèle de la tectonique des plaques.
Chapitre 2 : Le métamorphisme et sa relation avec la tectonique des
de montagnes et leur relation avec la tectonique des plaques voisinage des intrusions magmatiques la chaleur dissipée par le corps magmatique en cours.
La tectonique des plaques : des grandes questions dhier aux
La tectonique des plaques. Cours. Ecole Normale Supérieure - CACHAN. Par Mathieu RODRIGUEZ rodriguez@geologie.ens.fr. Pr. Agrégé en sciences naturelles.
Fiche pédagogique du cours: La tectonique des plaques. - AlloSchool
- Évaluation sommative du premier du paragraphe: L'exercice 4
Chapitre 3: La tectonique des plaques
»Le globe terrestre (dynamique interne et tectonique des plaques ; ).. I-Observation de la répartition des seismes et du volcanisme.
La tectonique des plaques
CoursEcole Normale Supérieure -CACHAN
Par Mathieu RODRIGUEZ
rodriguez@geologie.ens.frPr. Agrégé en sciences naturelles
Alfred Wegener, théoricien de
la "dérive des continents» Plan1) Historique de la théorie de la tectonique des plaques: des prémices à la formulation de la théorie de la dérive des continents. Grandes étapes, réflexions épistémologiques.
2) La configuration actuelle des plaques tectoniques et la diversité des frontières de plaques
3) Propriétés mécaniques de la lithosphère : comment se déforme-t-elle?
4) La cinématique des plaques : Estimer les vitesses de mouvements des plaques à différentes échelles de temps
5) Quelles sont les forces de la tectoniques des plaques? Quels sont les moteurs de la tectonique des plaques?
Les déformations de "l'Ġcorce terrestre»: premières approches fondatricesLe voyage dans les Alpes de H.B. De
Saussure (1779)
Horace Bénédicte
de Saussure¾DeSaussure:
Observationsdeplisaucoursd'une
missiondanslesAlpesLesstructuresgéologiquesetl'idĠe
demouvementshorizontauxde "l'Ġcorceterrestre»Ampleurdesmouvements
horizontaux?Forcesetmécanismes?
¾Marcel Bertrand:
Les nappes de charriage se forment
à la faveur de failles inverses sub-
horizontaleset sont le signe d'un important raccourcissement horizontal.Déplacement des formations
géologiques sur des dizaines,Voire centaines de km
Etudes sur les nappes de charriage;
Marcel Bertrand, 1847-1907
Airy (1801_1892)
Les reliefs des chaînes de
montagne sont compensés par une racine crustaleen profondeur (principe d'Archimğde)Racine crustaleidentifiée par la
gravimétrieEpaississement crustal
+ mouvements verticaux L'isostasie et l'idĠe de mouǀements verticauxde l'Ġcorce terrestreApproche paléontologique :
Les "liaisons continentalesͩ d' E. Suess et E. Haug.¾Analogies de faunes et de flores fossiles entre des régions aujourd'hui séparées par des
ocĠans ͬ ChaŠnes de montagnes de mġme ąge de part et d'autre des ocĠans¾Suess définit par ailleurs des paléocontinentstels que le Gondwana; ou de paléo océans tel la
Téthys
Eduard Suess,
1831-1914
Auteur de
"La Face de la Terre» Les observations paléontologiques et tectono-stratigraphiques Elie de Beaumont et la contraction thermique de la Terre, en 1828 Les plis et les failles inverses seraient le résultat de glissementsUn premier cadre conceptuel
centrale dans la formulation de la théorie de la tectonique des plaquesLa théorie des géosynclinaux
Surrection de relief
pour compenser l'edžcğs d'apports sĠdimentairesDéformations gravitaires,
supposées expliquer les raccourcissements de ͩl'Ġcorce terrestre»Isostasie
Explique les variations
de pression et Température subies par les minérauxCETTE THEORIE REFUTE L'INTERVENTION
DE TOUT MOUVEMENT HORIZONTAL
D'ECHELLE REGIONALE͊͊͊
Théorie basée sur une première
interprétation intégrative de nombreuses données et mécanismes établis Un modèle/un scénario peut expliquer certaines observations et être totalement fauxApproche paléontologique :
Les "liaisons continentalesͩ d' E. Suess et E. Haug.¾Analogies de faunes et de flores fossiles entre des régions aujourd'hui séparées par des
ocĠans ͬ ChaŠnes de montagnes de mġme ąge de part et d'autre des ocĠans ¾existence de liaisons intercontinentales, les ponts continentaux¾les continents étaient autrefois beaucoup plus étendus et ils se sont effondrés en leur milieu
pour former les bassins océaniques / modèle fixisteEduard Suess,
1831-1914
Auteur de
"La Face de la Terre»La théorie des ponts continentaux
La formulation de la théorie de la dérive des continents (1912)La correspondance entre les formes des
continents: d'un continent ă l'autre, ce sont Ġgalement les formations géologiques qui se poursuivent de manière très satisfaisante.Exemple des boucliers précambriens
Exemple de la chaîne calédonienne
Les conceptions de Suess ou Bertrand
sont revisitées Répartition des formations glaciaires paléozoïquesAnalogies des faunes et des flores fossiles qui
imposent des liaisons intercontinentalesContinuité des structures géologiques
L'application de la dĠriǀe des continents audž chaŠnes de Montagne, les traǀaudž d'E. ArgandEMILE ARGAND, en 1924
La dérive des continents
Wegeneraffirmequelescontinents,
constituésdesialreposentsurun substratumdesimaplusdensequiaffleure directementauniveaudesocéans.Les continents,autrefoisréunisenuneseule massecontinentalenomméePangée,se actuelleenfendantlesimaquilesentoure.Lesidéesnouvellessontde
remplacerlescontinents intermédiairesaffaissésdeSuesspar unetranslationcontinentaleetde faireintervenirlathéoriede l'isostasieavecuneperspective nouvelleparrapportàlathéoriedesGéosynclinaux
Pour l'essentiel, Wegener reprend des
interprétées différemment (nouveau regard)Mais problème des forces impliquées
dans les mouvements! _lesforcesdeprécession,Cesforcessontexcessivementfaibles
Les forces de la dĠriǀe ͗ edžemples d'oppositionLa théorie de la dérive des continents est donc rejetée dans un premier temps en raison de:
de l'impossibilitĠ de tester les hypothğses Ġmises sur la structure profonde de la Terre et sur la rhéologie de ses différentes enveloppes, avancéesJEFFREYS
La formulation de la
théorie de "la tectonique des plaques»J.Morgan, X.LePichon, D. McKenzie
améliorée et complétée depuisQuels ont été les concepts
et les observations clefs? Plan1) Historique de la théorie de la tectonique des plaques: des prémices à la formulation de la théorie de la dérive des continents. Grandes étapes, réflexions épistémologiques.
2) La configuration actuelle des plaques tectoniques et la diversité des frontières de plaques
3) Propriétés mécaniques de la lithosphère : comment se déforme-t-elle?
4) La cinématique des plaques : Estimer les vitesses de mouvements des plaques à différentes échelles de temps
5) Quelles sont les forces de la tectoniques des plaques? Quels sont les moteurs de la tectonique des plaques?
Les plaques lithosphériques
Les cartes de la sismicité et la définition des frontières de plaques Hypothèse initiale : les plaques sont des ensembles rigides, la déformation est concentrée au niveau de leurs limites. Vrai au premier ordre, il existe cependant une sismicité intraplaque. Les premières cartes des fonds océaniques : découverte des dorsales et des fosses de subductionOrigine de la sismicité dans les océans
Les principales plaques tectoniques
La lithosphère : définition
lithosphérique.La lithosphère est
l'enǀeloppe solide la plus externe de la TerreEn première approximation
Lithosphère continentale : composée
de granitoïdes+ péridotitesLithosphère océanique : basalte-
gabbros-péridotitesLes limites de plaques
Localisées-diffuses
Les plans de Wadati-Béniofet les zones de subductionRévélé par la sismicité
Une grande diversité de subductions, dont
les types "Marianne» et "Chili» sont les extrêmesUn autre moteur possible
Marge équateur
Les différents types de limite de plaques
Limites convergentes -les zones de subduction océaniqueLes différents types de limite de plaques
Limites convergentes -les zones de subduction continentaleChaîne de montagnes Himalaya-Tibet
Les différents types
de limite de plaquesLimites divergentes
/ rift et dorsalesLe riftingdes Afars
La dorsale de
Shebadans le
Golfe d'Aden
Fournier et al., EPSL, 2011
Les différents types de limite de plaques
Limites décrochantes-transformantes
La Zone de Fracture d'Owen
Plan1) Historique de la théorie de la tectonique des plaques: des prémices à la formulation de la théorie de la dérive des continents. Grandes étapes, réflexions épistémologiques.
2) La configuration actuelle des plaques tectoniques et la diversité des frontières de plaques
3) Propriétés mécaniques de la lithosphère : comment se déforme-t-elle?
4) La cinématique des plaques : Estimer les vitesses de mouvements des plaques à différentes échelles de temps
5) Quelles sont les forces de la tectoniques des plaques? Quels sont les moteurs de la tectonique des plaques?
Notion de comportement rhéologique
Contrainte = Force par unité de surface
SFV][][
222LTM LT LM En Newton/m2 ou en kg/m.s2 (homogène à une pression)
ForceDéformation
Par convention : compression + ; étirement -
Relation entre contrainte et déformation :
RHEOLOGIE
rheo: couler logos: étudeͻLoi de comportement
intrinsèque à chaque matériauͻdépend également de
beaucoup de paramètres (T°, temps, fluides, ect)0l l HDéformation : rapport de longueur
Comportements rhéologiques
ESSAIS DE PRESSE EN LABORATOIRE
0l l HDEFORMATION :
Permettent de déterminer le déviateur
Pour estimer le
comportement rhéologique de la croûte continentale, on fait des expériences sur des granites;Pour la lithosphère
océanique on fait des expériences sur desComportements rhéologiques
COMPORTEMENT ELASTIQUE
CONTRAINTE
EFFECTIVE
Ezz/HCompression uniaxiale selon z
zxxz x HQCoefficient de Poisson :
@)(1 yzxxEVQVH @)(1 xzxyEVQVHCOMPORTEMENT VISQUEUX
Comportements rhéologiques
CONTRAINTE
EFFECTIVE
dt d KV2ͻRéponse prolongée à la contrainte
ͻEffet irréversible.
ͻVitesse de déformation
proportionnelle à la contraintePISTON
Comportements rhéologiques
COMPORTEMENT PLASTIQUE IDEAL
CONTRAINTE
EFFECTIVE
PATINͻDĠpassement d'une contrainte seuil
ͻAu delà, fluage à contrainte constante
ͻIrréversible
t1 t2 t1t2tempsDéformation résiduelle
permanenteD'autres comportement midžtes
Comportements rhéologiques
COMPORTEMENT FRAGILE (CASSANT)
CONTRAINTE
EFFECTIVE
Rupture du matériauxͻContrainte seuil au delà de laquelle le matériaux romptͻLocalisation de la déformation
le long de "plans» de fractureͻIrréversible
ͻModifie radicalement la rhéologie
de l'ensembleComportements rhéologiques
Perpendiculaire
à la foliation
Parallèle
à la foliation
TempératureVitesse de déformation
Contrainte différentielle
31VV diff
Déviateur de contraintes
Ellipsoïde des contraintes
Moyennes
(contrainte lithostatique+ pression de pores)Déviateur
LA LITHOSPHERE
Enveloppe rhéologique conditionne le mode de déformation de la lithosphère La structure des enǀeloppes n'est pas la mġme selon le type de contrainte appliquée lithosphère continentale Enveloppe rhéologique conditionne le mode de déformation de la lithosphèreApplication sur les ALPES
Plan1) Historique de la théorie de la tectonique des plaques: des prémices à la formulation de la théorie de la dérive des continents. Grandes étapes, réflexions épistémologiques.
2) La configuration actuelle des plaques tectoniques et la diversité des frontières de plaques
3) Propriétés mécaniques de la lithosphère : comment se déforme-t-elle?
4) La cinématique des plaques : Estimer les vitesses de mouvements des plaques à différentes échelles de temps
5) Quelles sont les forces de la tectoniques des plaques? Quels sont les moteurs de la tectonique des plaques?
VINEMATTHEWSLa découverte des anomalies du champ
magnétique des fonds océaniquesNotiond'anomalie
engéophysique: différenceentrela valeurmesuréeet savaleurthéoriqueEstimer la cinématique des plaques
ă l'Ġchelle du million d'annĠes
océaniqueA vérifier!!!
Hess vue par les anomalies magnétiquesFlux de chaleur au niveau des dorsales océaniques : mesures incohérentes avec le flux prédit
Un obstacle à la
proposition de Vine & Matthews : le flux de chaleurPhoto de fumeur noir
Cartes des âges du plancher océanique
Problème de la période de calme magnétique au Crétacé (MO à A34)Ex. ouverture Atlantique sud
les reconstructions paléogéographiques (âge du plus vieux plancher océanique)Difficile au-delà de 180 Ma
(âge du plus vieux plancher océanique)Les plaques tectoniques au complet!
MORVEL
(DeMetset al., 2010) Nombreuses microplaques + zones de déformation diffuseConsidéré instantané à
Compléments : voir Larroque& Virieux: "Physique de la Terre solide» voir Lallemand et al. "convergence lithosphérique» Application : cinématique Amérique du Nord/ Juan de Fuca mais sur 3 Ma bonne approximationComparaison
MORVEL/GPS
Plan1) Historique de la théorie de la tectonique des plaques: des prémices à la formulation de la théorie de la dérive des continents. Grandes étapes, réflexions épistémologiques.
2) La configuration actuelle des plaques tectoniques et la diversité des frontières de plaques
3) Propriétés mécaniques de la lithosphère : comment se déforme-t-elle?
4) La cinématique des plaques : Estimer les vitesses de mouvements des plaques à différentes échelles de temps
5) Quelles sont les forces de la tectoniques des plaques? Quels sont les moteurs de la tectonique des plaques?
la convection mantellique, comme possible moteurArthur Holmes
Si cette hypothğse est ǀĠrifiĠe, l'Ġǀacuation de la chaleur interne serait in fine le moteur principal de la tectonique Rappels sur la notion de convection dans le manteau ontdelaplace»pours'établirLord Rayleigh
Ra=ɲ.ȴT.g.h3/ʃ.ʆ
http://planet-terre.ens- tadata/LOM-convection-mantellique- tectonique-plaques.xml Apports des modèles sismologiques de structure interne de la Terre, qui montrent que le manteau est suffisamment épais pour accueillir de la convectionLa structure interne de la Terre,
Modèle PREM
(PreliminaryReferenceEarthModel)Péridotites: Variations P/T :
changements des minéraux =>Fournit des Points d'ancrage pour
calculer le nombre de Rayleigh !Détermination du géotherme
GEOTHERME ET
COUCHES LIMITES
THERMIQUES : couches minces
qui échangent de la chaleur par conduction avec l'extérieur et qui se mettent en mouvement à cause des différences de masse volumique Les différents régimes de convection selon le nombre deRayleigh
1700 30 000 panaches ascendants La tomographie sismique;
Le scanner de la terre interne
Convection mantellique, expansion océanique et subduction Tomographie : la majorité des zones de subduction atteignent la limite avec le noyau Il n'y a pas de remontĠe de manteau chaud en proǀenance de la base du manteau Les forces agissant sur la lithosphère
CONCLUSIONS
Vitessedesmouvements,âgedes
Lasubductionestlemoteuressentielde
latectoniquedesplaques Defaçongénéralecesontlesforces
gravitationnellesquientraînentle mouvementdesplaques:lavitesse moyennedumouvementest inversementproportionnelleàl'âge moyendesplaques.Cettevitesses'ajuste enfaitàlaquantitédechaleurquidoit chaleurestgrande,pluslavitesseest rapideetl'âgemoyenfaible.quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46
30 000 panaches ascendants La tomographie sismique;
Le scanner de la terre interne
Convection mantellique, expansion océanique et subduction Tomographie : la majorité des zones de subduction atteignent la limite avec le noyau Il n'y a pas de remontĠe de manteau chaud en proǀenance de la base du manteau Les forces agissant sur la lithosphère
CONCLUSIONS
Vitessedesmouvements,âgedes
Lasubductionestlemoteuressentielde
latectoniquedesplaques Defaçongénéralecesontlesforces
gravitationnellesquientraînentle mouvementdesplaques:lavitesse moyennedumouvementest inversementproportionnelleàl'âge moyendesplaques.Cettevitesses'ajuste enfaitàlaquantitédechaleurquidoit chaleurestgrande,pluslavitesseest rapideetl'âgemoyenfaible.quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46
La tomographie sismique;
Le scanner de la terre interne
Convection mantellique, expansion océanique et subduction Tomographie : la majorité des zones de subduction atteignent la limite avec le noyau Il n'y a pas de remontĠe de manteau chaud en proǀenance de la base du manteauLes forces agissant sur la lithosphère
CONCLUSIONS
Vitessedesmouvements,âgedes
Lasubductionestlemoteuressentielde
latectoniquedesplaquesDefaçongénéralecesontlesforces
gravitationnellesquientraînentle mouvementdesplaques:lavitesse moyennedumouvementest inversementproportionnelleàl'âge moyendesplaques.Cettevitesses'ajuste enfaitàlaquantitédechaleurquidoit chaleurestgrande,pluslavitesseest rapideetl'âgemoyenfaible.quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46[PDF] la tectonique des plaques l'histoire d'un modèle controle
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