Chapitre 2 :<o:p></o:p>

Un modèle dynamique pour la lithosphère<o:p></o:p>

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Dans les années 1960, un géologue (Hess) propose un modèle qui pourra expérimenter les mouvements des continents, il s’agit de la convection mantélique :<o:p></o:p>

C’est un matériel chaud en profondeur qui devient moins dense donc remonte, une fois remontée il refroidit et devient donc plus dense et redescend.<o:p></o:p>

Ils apparaissent des cellules de convection qui pourrai être le moteur du mouvement des continents.

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Des physiciens ont démontrer les inversions des pôles magnétique au fil du temps.<o:p></o:p>

Ces deux connaissances vont réhabiliter la théorie de Wegener.<o:p></o:p>

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A) Hypothèse de l’expansion océanique<o:p></o:p>

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1)  Apport du paléomagnétisme<o:p></o:p>

Le basalte fait parti des roches magnétiques qui contiennent des éléments (magnétites) qui s’oriente selon le champ magnétique de l’époque au fur et à mesure que la roche refroidit. Le basalte enregistre le champ magnétique d’une époque<o:p></o:p>

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Le basalte est fabriqué dans des volcans sous-marins que l’on a appelés dorsales.<o:p></o:p>

Les inversions du champ magnétique sont enregistrées dans les basaltes et sont symétriques par rapport à la dorsale.<o:p></o:p>

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Au niveau de la dorsale il y a ce que l’on appelle le plancher océanique. En permanence de la lave s’écoule et repousse plus loin les basaltes plus anciens : c’est l’expansion océanique.<o:p></o:p>

Les basaltes datés de 3 millions d’années sont situés à 120 Km de la dorsale. Elles ont donc parcouru 120 Km en 3 millions d’années. La vitesse d’expansion océanique est de 4 cm/an.<o:p></o:p>

Les basaltes datés de 3 millions d’années sont situés à 30 Km de la dorsale. Elles ont donc parcouru 30 Km en 3 millions d’années. La vitesse d’expansion océanique est de 1 cm/an.<o:p></o:p>

La dorsale Sud-Pacifique est plus active que la dorsale Atlantique.<o:p></o:p>

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L’expansion océanique est à multiplier par 2. Les basaltes sont créés des côtés de la dorsale.<o:p></o:p>

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2)  L’apport des échos-sondages<o:p></o:p>

Cette technologie a permis de cartographier les fonds marins : on se rend compte que le fond marin Pacifique et Atlantique s’organisent de la même façon.

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Les fonds marins sont organisés de façon suivante :<o:p></o:p>

-       Marge continentale : c’est un plateau prolongé par un talus abrupt<o:p></o:p>

-       Plaine abyssale de 4 000 à 5 000 mètres de profondeur<o:p></o:p>

-       Au centre est placée la dorsale océanique, c’est une chaîne de montagne Sous-marine<o:p></o:p>

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L’étude des flux géothermiques montre qu’au niveau des dorsales une importante quantité de chaleur est libérée. Ce flux est faible au niveau des fosses.<o:p></o:p>

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A) Modèle global de la tectonique des plaques<o:p></o:p>

1)  Distinction listhosphère-asthénosphère<o:p></o:p>

Du matériel est généré par les dorsales mais sans aucun grossissement de la Terre : le matériel généré disparaît.<o:p></o:p>

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L’étude sismique au niveau des fosses de Tonga donne les résultats suivants : <o:p></o:p>

La tomographie sismique révèle que sous l’aire insulaire Tonga, les ondes se propagent de manière anormalement élevée.<o:p></o:p>

Plus la température augmente plus la vitesse des ondes diminue<o:p></o:p>

Sous les îles Tonga, il y a un matériel dense et froid.<o:p></o:p>

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Hypothèse : le matériel froid plonge dans un matériel plus chaud.<o:p></o:p>

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Plus on s’éloigne de la fosse vers l’ouest plus les foyers sont profonds.<o:p></o:p>

Les foyers sont des frontières entre un matériel froid qui plonge sous un matériel chaud : c’est une zone de subduction. Dans ce cas, la plaque Pacifique plonge sous la plaque Indo-australienne.<o:p></o:p>

Le matériel froid plongeant est épais de 100 Km et les foyers sont profonds de 30 Km.<o:p></o:p>

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Puisque la croûte océanique a 7 Km de profondeur. Le matériel situé à 100 Km contient un matériel mantélique : il contient de la péridotite.<o:p></o:p>

La vitesse des ondes sismiques de 0 à 7 Km de profondeur est de 4 Km/s pour les ondes S et 6 Km/s pour les ondes P et elle est de 30 à 100 Km de profondeur, elle passe de 5 Km/s pour les ondes S et de 8 Km/s pour les ondes P.<o:p></o:p>

Les ondes change de matériel et rencontre un matériel plus dense (péridotite)                <o:p></o:p>

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À plus de 100 Km de profondeur, la vitesse diminue : le matériel est moins dense la température augmente è température de fusion à 1300°C<o:p></o:p>

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De 0 à 30 Km on a affaire à un matériel cassant puis de 30 à 100 Km on a affaire un matériel ductile (déformable).<o:p></o:p>

En dessous de 100 Km le matériel est très ductile.<o:p></o:p>

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De 0 à 100 Km c’est la plaque lithosphérique<o:p></o:p>

À plus de 100 Km c’est l’asthénosphère.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La tectonique des plaques<o:p></o:p>

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1)  Étude des failles transformantes<o:p></o:p>

Dans les années 60, Wilson nomme failles transformantes des cassures au niveau de la dorsale.<o:p></o:p>

Ces failles présentent une activité sismique qui traduit un mouvement de coulissage entre deux fragments.<o:p></o:p>

Il existe 12 plaques lithosphériques animées de mouvement :<o:p></o:p>

-       Divergence au niveau des dorsales<o:p></o:p>

-       Convergence au niveau des fosses et zones de subduction<o:p></o:p>

-       Coulissement au niveau des failles transformantes<o:p></o:p>

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2)  Étude des points chauds<o:p></o:p>

Le volcanisme existe au sein des plaques qui se caractérisent par un alignement de volcans dont le plus jeune est actif.<o:p></o:p>

Cette organisation suppose que la plaque s’est déplacée au-dessus d’un point chaud fixe.<o:p></o:p>

On peut mesurer les vitesses de déplacement de la plaque grâce à l’étude de l’âge et de la vitesse de déplacement de la plaque.<o:p></o:p>

 

 

 

 

 

 

 

 

Les études du fond océanique et du paléomagnétisme conduit au modèle de la tectonique des plaques et fait évoluer la théorie de Wegener. Les mouvements ne concernent pas que la croute mais la lithosphère qui glisse sous une asthénosphère plus ductile.

 

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