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TECTONIQUE DES PLAQUES

Chapitre C. (6 heures)

Introduction- Wegener et la dérive des continents

- La Pangée de Wegener

- Le moteur et ses critiques

I. Identification et cinématique des grandes plaques lithosphériques

1. Les grandes plaques lithosphériques- Sismicité et volcanisme aux limites de plaques

- Sismicité intra-plaque, définition de la lithosphère

- Les grandes plaques lithosphériques

2. Le paléomagnétisme et la cinématique des plaques- Le champ magnétique terrestre

- L’enregistrement du champ magnétique terrestre dans les roches

- Les inversions du champ magnétique terrestre

- Inversions et dorsales océaniques

- Les vitesses d’expansion des dorsales océaniques

- déplacement des plaques et points chauds

F. Odonne

Wegener (1937)

Edition française

Fig. C 1. Il y a 250 Ma, tous les continents étaient regroupés au sein de la Pangée. Cette figure de l’hémisphère Sud montre comment les chaînes de montagnes anciennes et les aires de répartitions des grands reptiles, maintenant fossiles, étaient alors continues (USGS).

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2. Le paléomagnétisme et la cinématique des plaques- Le champ magnétique terrestre

- L’enregistrement du champ magnétique terrestre dans les roches

- Les inversions du champ magnétique terrestre

- Inversions et dorsales océaniques

- Les vitesses d’expansion des dorsales océaniques

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- Sismicité intra-plaque, définition de la lithosphère

- Les grandes plaques lithosphériques

2. Le paléomagnétisme et la cinématique des plaques- Le champ magnétique terrestre

- L’enregistrement du champ magnétique terrestre dans les roches

- Les inversions du champ magnétique terrestre

- Inversions et dorsales océaniques

- Les vitesses d’expansion des dorsales océaniques

- déplacement des plaques et points chauds

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- Les inversions du champ magnétique terrestre

- Inversions et dorsales océaniques

- Les vitesses d’expansion des dorsales océaniques

- déplacement des plaques et points chauds

Fig. C 2. Carte de répartition des séismes de magnitude supérieure à 4. Cette figure est à

comparer avec la figure C. 4 (USGS). Carte des volcans actifs

Volcans actis en vert, grands séismes en rouge

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- Les inversions du champ magnétique terrestre

- Inversions et dorsales océaniques

- Les vitesses d’expansion des dorsales océaniques

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Fig. C 3. Résistance mécanique de la lithosphère exprimée en fonction de

la profondeur. Cette résistance augmente en descendant dans la croûte supérieure ainsi que dans le manteau supérieure (Ranalli).

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- Les inversions du champ magnétique terrestre

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- Les vitesses d’expansion des dorsales océaniques

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Fig. C 4. Carte des grandes plaques lithosphériques (USGS).

Grands séismes en rouge

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- Les inversions du champ magnétique terrestre

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Fig. C 5. Le champ magnétique terrestre

correspond à celui d’un dipôle. Les vecteurs

magnétiques sortent par le pôle Sud et rentrent par le Nord (Westphal)

Fig. C 6. En tout point du globe, la déclinaison mesure l’orientation du champ

magnétique terrestre par rapport au Nord. L’inclinaison mesure l’angle dans le plan

vertical.

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Fig. C 7. En dessous de la température de Curie, les minéraux sont capables

d’enregistrer l’orientation du champ magnétique terrestre

(Caron).

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Coulées de Basalte superposées

Fig. C 8. Echelle magnétostratigraphique remontant jusqu’au Crétacé supérieur. En

noir le champ normal, en blanc le champ inverse (Westphal).

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Fig. C 9. Les inversions du champ magnétique terrestre enregistrées dans

le plancher océanique mettent en évidence son accroissement permanent (Davis).

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- déplacement des plaques et points chauds

Fig. C 10. Carte du fond des océans. De part et d’autre d’une dorsale la lithosphère est de plus en

plus agée. Aucune lithosphère océanique ne dépasse les 200 Ma. Des failles transformantes décalent les dorsales (Pomerol).

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- déplacement des plaques et points chauds

Fig. C 11. Représentation schématique du point chaud d’Hawaï émettant de la lave au travers de la plaque océanique (USGS).

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Hawaï

Fig. C 12. Les points chauds du Pacifique.

Tracent des guirlandes de volcans qui témoignent

du déplacement de la plaque lithosphérique

depuis 75 Ma (Jolivet).

Une autre origine des points chauds d’après une ancienne légende japonaise.Hypothèse non encore confirmée… Fig. C 29. mouvement des continents depuis 540 Ma.

Lien mécanique entre expansion des dorsales et zones de subduction

Points importants

• Depuis Wegener, la mobilité des continents est reconnue;

• Les plaques sont limitées par les volcans actifs et les zones sismiques;

• Il existe une douzaine de grandes plaques lithosphériques;

• Certaines roches sédimentaires et magmatiques peuvent enregistrer les orientations du champ magnétique terrestre, déclinaison et inclinaison;

• Le champ magnétique terrestre s’inverse de façon non périodique;

• Les dorsales océaniques qui s’ouvrent en permanence, enregistrent toutes ces inversions, bandes symétriques de part et d’autre des dorsales;

• On calcule ainsi une ouverture rapide dans le Pacifique et lente dans l’Atlantique;

• Les points chauds donnent un repère « fixe » pour enregistrer ces déplacements.