la tectonique des plaques de 1968 à 2013 -...

La tectonique des plaques de 1968 2013 : qu'est ce qui a chang dans le modle et n'a

pas (assez) chang dans sa transmission depuis l'poque des pres fondateurs ?

Pierre THOMAS, ENS Lyon, Colloque AFPSVT, juillet 2013

Extrait de la confrence de Siegfried LALLEMAND ici mme lAFPSVT en 2010 http://www.paris.iufm.fr/video/svt/doc_divers/SL_Tecto_Plaques_15nov.pdf

: Dan Mc Kenzie, Nature

1967, Xavier Le Pichon, J. Geophy. Res., 1968 et Jason Morgan, J. Geophy. Res., 1968

http://www.paris.iufm.fr/video/svt/doc_divers/SL_Tecto_Plaques_15nov.pdfhttp://www.paris.iufm.fr/video/svt/doc_divers/SL_Tecto_Plaques_15nov.pdf

Carte topo du monde avec mouvement

Et voici le modle des annes 1970, dans sa version cartographique , et

Ce qui ne va pas dans la tecto classique

http://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gif Et http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html

voici sa (ses) version(s) en coupe , toujours dans les annes 1970.

Regardez bien ces schmas, on y reviendra. Jespre quils vous choquent tous !

http://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gifhttp://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gifhttp://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gifhttp://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html

Depuis 45 ans, le modle a t mainte fois confirm, affin par plein de donnes nouvelles, entre autres

par des donnes sous-marines

par des donnes spatiales

par des donnes exprimentales

Mais il a aussi t modifi la marge , ce qui na pas chang sa nature profonde, mais a

introduit des modifications significatives, qui ont du mal passer dans les milieux gologiques

non spcialiss.

Et je ne parle pas des milieux dit de vulgarisation qui dans ce cas l mritent bien leur nom !

La vision

actuelle

grand-

public de cet

intrieur de la

Terre,

Cela fait donc plus de 40 ans que le

modle est admis. Et pourtant ! Voici

un article dun National

Geographic de 2011 (version

franaise).

La vision

actuelle

grand-

public de cet

intrieur de la

Terre,

Cela fait donc plus de 40 ans que le

modle est admis. Et pourtant ! Voici

un article dun National

Geographic de 2011 (version

franaise).

Premire modification : les apports de la tomographie sismique

Tomographie pacifique

Rsultats :

les dorsales ne se voient quen surface

et ne senracinent

pas ; les subductions se voient trs profond dans le manteau.

(par rapport la moyenne cette profondeur)

Idem :

Rsultats : les dorsales ne se voient quen surface et ne

senracinent pas ; les subductions se

voient trs profond dans le

manteau.

Tomopgraphie atlantique

Deuxime modification : les apports de la connaissance des mouvements dits absolus grce aux points chauds,

la godsie spatiale

Un exemple de modle de dplacement absolu des plaques. Ils y en a dautres, qui ne se distinguent

les uns des autres que par des dtails .

Voici une autre carte mouvement absolu des plaques, o on spare plaques rapides (R) et lentes (L), ce qui montre le rle moteur des subductions

quand on le met en relation avec

Mouvement absolu des plaques

R

R R

R R

L

L

L

L

L

L L

L = plaque lente

R = plaque rapide

la proportion de leur frontire qui subduit. Les plaques qui subduisent vont vite ; les plaques qui ne subduisent pas ne bougent que peu. Idem pour les dorsales, rapides quand elles

sont attaches des subductions, lentes dans le cas inverse.

Plaques

rapides qui

subduisent

Plaques

lentes qui

ne

subduisent

pas

Troisime modification : la confirmation du faible rle des

dorsales, et du faible rle du magmatisme dans le fonctionnement

des dorsales

Plaque ceintur dorsale

Si les dorsales avaient un rle moteur actif majeur, si elles poussaient comme on me la appris il y a

40 ans, imaginez ce que seraient les plaques ceintures de dorsales !

Puis submersibles, dragages et forages dcouvrent que les dorsales rapides nont pas de rift, et surtout que les dorsales lentes nont pas (ou peu) de volcanisme

http://www.insu.cnrs.fr/node/4302 (km)

http://www.insu.cnrs.fr/node/4302http://www.insu.cnrs.fr/node/4302

1

1

1

1

1

3

4

2

ce que savaient depuis longtemps les gologues des ophiolites (ici Lagabrielle 1996)

Pridotite et serpentine

Brche sdimentaire

Volcan

Gabbro

(de serpentinite)

Une brche sdimentaire de serpentinite et de calcaire (Apennin italien)

Une brche sdimentaire de serpentine et de calcaire (Apennin italien), calcaire contenant

des nummulites !

Dernire modification dont je parlerai (en regrettant de ne pas parler de la

dformabilit des plaques ) : mieux comprendre la physique de la

convection

Quest ce que la convection

Temprature quasi constante, leffet de la compression / dcompression (adiabatique) prs !

Plaque maintenue froide qui absorbe de la chaleur

Plaque maintenue chaude qui fournit de la chaleur

= CLT

Parois

isolantes

La convection thermique : surtout un phnomne de surface (au sens interface du terme)

Couche limite thermique

Quest ce quune Couche Limite Thermique ? Elle(s) fait (font) partie de la convection ; cen est la partie suprieure (infrieure). Cest dans cette (ces) CLT, mince(s), que seffectuent les changes de chaleur par conduction entre la cellule de convection et les sources chaudes et/ou froides extrieures. La matire de la CLT se refroidit (rchauffe) donc par conduction au contact de lextrieur ; et ds quelle est devenue suffisamment dense (peu dense), elle descend (monte). Alors elle nchange plus de chaleur par conduction avec lextrieur (quelle ne touche plus), reste temprature quasi constante, et se fait remplacer par de la nouvelle matire. Entre grands qui savent, nous voyons tout de suite que la lithosphre ocanique est la CLT suprieure des

cellules de convection du manteau

La couche dair surchauff au dessus des

routes lorigine des mirages est la CLT

infrieure de petites cellules atmosphriques

http://hypertextbook.com/physics/waves/refraction/

http://hypertextbook.com/physics/waves/refraction/

Geneve + yosemite

Les deux cas de

convection thermique.

1 . Cas classique : chauffage par le bas et refroidissement

par le haut.

Monte et descente sont actives

Au centre des cellules , il ny a

que peu de mouvements, et ils sont causs par les

mouvements des CLT.

http://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpg http://www.yenwen.net/Yosemite98/YosemiteGallery.htm

http://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.yenwen.net/Yosemite98/YosemiteGallery.htmhttp://www.yenwen.net/Yosemite98/YosemiteGallery.htm

Yosemite seul

2eme cas, moins classique : le chauffage na pas lieu par le bas, mais

dans la masse (cas du manteau terrestre).

Seule la descente est active ; la remonte est passive,

simplement pour compenser ce qui descend

Peu de mouvements sous la CLT, et ils sont causs par lentranement d la CLT

Les deux cas extrmes et un cas intermdiaire (le noyau fournit un peu de chaleur), avec volution de la temprature avec la profondeur.

Avouez que a ressemble !

Reprsentation (trs schmatique) de la temprature dans les 800 premiers

kilomtres de la Terre solide

Courbe trs schmatique

Et voici ce que disent ptrologie et sismologie sur le degr gothermi-que

67

0 k

m

On peut synthtiser tout a avec le modle prsent dans Dossier Pour la Science n 67, avril-juin 2010 consacr la Terre cur ouvert et dans http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xml

http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-ly