la tectonique des plaques: un modèle qui s’enrichit

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CHAPITRE N°5 LA TECTONIQUE DES PLAQUES: un modèle qui s’enrichit.

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CHAPITRE N°5I-INTRODUCTION
• À la fin des années 1960, l'idée d'une lithosphère découpée en plaques rigides mobiles les unes par rapport aux autres est enfin admise par la communauté scientifique. Le premier modèle proposé par Le Pichon en 1968 d'une écorce divisée en 6 plaques va dès lors être sans cesse confirmé et précisé, notamment par les forages des sédiments en eau profonde et par l'avènement du positionnement par satellite.
II- UNE CONFIRMATION DE L'EXPANSION DU PLANCHER OCEANIQUE
• 1) les forages profonds: une confirmation de l’expansion océanique
Année 1960, projet américain joides
Des forages sur plusieurs milliers de km avec des carottes de 2m permettent d’établir:
• Plus on s’éloigne de la dorsale, plus les sédiments sont épais et plus les couches en contact avec le basalte sont anciennes.
• Donc le basalte supportant les sédiments plus âgés est le plus vieux
Ex : basalte le plus vieux dans l’océan atlantique est daté de 180 Ma.
• Les forages les plus éloignés du rift n’atteignent pas le basalte: phénomène de subsidence.
Coupe des fonds océaniques entre la Floride et la dorsale de l’atlantique nord. Répartition des sédiments océaniques
G F E D B C A
CO fabriquée lors du jurassique (-200 Ma)
CO fabriquée lors du crétacé inférieur (-135 Ma)
Basalte de la croûte océanique
CO
Oues t
Croûte continenta le Floride
• Toutes ces données, vérifiées dans les autres
domaines océaniques, confirment la jeunesse des océans.
• Celle-ci s'oppose à la vieillesse des continents sur lesquels on peut observer des roches âgées de plusieurs milliards d'années.
• Ces données océanographiques valident de façon convaincante l'hypothèse de l'expansion océanique formulée par Hess, dès 1962.
2) Les confrontations des données sédimentaires et paléomagnétiques
les données sédimentaires ont permis d’affiner
la datation des événements paléomagnétiques:
En connaissant l’âge des sédiments en contact avec le basalte et la distance à la dorsale, on peut calculer de façon plus précise la vitesse d’expansion du plancher océanique.
Conclusion
• Au milieu des années 1990, alors que près de mille puits ont été forés, la communauté scientifique considère que la « théorie des plaques » constitue un ensemble de faits scientifiquement démontrés ; elle est devenue le modèle de « la tectonique des plaques ».
III- Une mesure directe par GPS des mouvements des plaques.
• 1) le GPS, un outil permettant une mesure précise et instantanée.
Dès le début des années 1980, le géopositionnement par satellite (GPS), est utilisé dans le domaine de la tectonique des plaques.
Ce système de géodésie repose sur l'existence au sol de balises dont la position en longitude, latitude et altitude est mesurée en continu grâce à un ensemble de satellites.
P138 doc2
2) Des mesures instantanées.
Ces mesures réalisées avant à partir des anomalies ou des points chauds représentaient une estimation moyenne portant sur des périodes de plusieurs millions d'années.
Grâce au GPS, il devient possible de mesurer des vitesses instantanées.
Ex : le Japon s’est déplacé de 2.4 m lors du séisme de mars 2011
IV- Un modèle qui se précise • Les nombreuses mesures
réalisées grâce à un réseau très dense de balises ont permis d'enrichir le modèle initial à 6 plaques (Afrique, Antarctique, Amérique, Inde, Pacifique et Eurasie).
• L'étude fine des déplacements permet de définir avec précision trois types de frontières de plaques (divergentes, convergentes et transformantes) et de mesurer les vitesses réelles de ces déplacements.
Exemple de la plaque des cocos et caraïbes
Carte de 1960
V- Vers des modèles cinématiques globaux
• La multitude des données recueillies et leur traitement informatique ont permis, à partir de 1995, de confronter des modèles de déplacements « instantanés » (modèle DORIS) aux modèles de déplacements « moyens » estimés sur les 3 derniers millions d'années à partir des anomalies paléo­magnétiques et des données des points chauds (modèle NUVEL-1A)
Le système DORIS (Détermination d’Orbite et Radiopositionnement Intégré par Satellite) a été conçu pour déterminer précisément la position des satellites sur leurs orbites et localiser des stations terrestres.
Ces modèles permettent aussi de connaitre avec plus de précision les mouvements aux frontières des plaques.
• Voici 2 fosses de subduction, présentant des cinématiques différentes.
Fosse de Nazca Fosse du Japon
Les applications de ce système. • La correspondance entre ces
deux types de données confère une bonne fiabilité aux modèles de cinématique des plaques et permet d'envisager des applications en particulier dans la surveillance tectonique de certaines régions à risques.
• Par exemple, l'implantation de balises DORIS permet de surveiller des zones ayant une grande probabilité d'être affectées par un séisme majeur (magnitude supérieure à 8,5) dans un futur proche.
Synthèse du modèle de flux
géothermique de la Terre