Tectonique des plaques

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1 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 La lithosphère flotte sur l asténosphère 2. Champs magnétique - Inversions successives au niveau des fonds océaniques - Mouvements «différents» des pôles d un continent à l autre

2 Tectonique des plaques Historique de la théorie Parallélisme des côtes atlantiques de l amérique du sud et de l afrique (A. Ortelius 1596, F. Bacon 1620) Un seul continent initial (E. Suess fin 19 ème siècle) Dislocation d un supercontinent (A. Wegener 1912 : similitude des roches, fossiles, de part et d autre de l atlantique) Origine commune Gondwana Pangée t = ans Dérive des continents

3 Tectonique des plaques Exploration des fonds océaniques et découverte de la dorsale atlantique (à partir de 1945) La dorsale sépare deux plaques (H. Hess 1962) Expansion des fonds océaniques (H. Hess et T. Wilson 1962) Tectonique des plaques (F. Vine et D. Matthews 1963) La lithosphère terrestre est un puzzle animé constitué de plaques en mouvement les unes par rapport aux autres

4

5 Plaques tectoniques

6 Plaques tectoniques

7 Limites de plaques 1. Limites de divergence volcans séismes à foyers peu profonds 2. Limites de convergence Zones de subduction volcans séismes à foyers profonds (jusqu à km) 3. Failles Zones de glissements séismes à foyers peu profonds glissements de terrain

8 1. Limites de divergence 1.1 Formation d un rift Exemple : rift est-africain

9 1. Limites de divergence

10 1. Limites de divergence 1.2 dorsales océaniques

11 1. Limites de divergence la dorsale atlantique

12 1. Limites de divergence Deep sea drilling project

13 1. Limites de divergence - âge des fonds océaniques

14 1. Limites de divergence - âge des fonds océaniques

15 1. Limites de divergence suite ophiolite 1 : Chambre de magma 2 : Sédiments 3 : basaltes en coussins 4 : Complexe filonien 5 : gabbros 6 : péridotites

16 Topographie des fonds océaniques

17 2. Limites de convergence formation d une chaîne volcanique

18 2. Limites de convergence formation d un volcan par subduction

19 2. Limites de convergence formation d une chaîne volcanique Subduction sous un plaque continentale la cordillère des Andes

20 Zone de subduction Eléments à l appui du phénomène de subduction : - Présence de fosses océanique - Plan de Wadachi Benioff : A proximité de la chaine volcanique : foyer à ~ 100 km de profondeur. Ensuite, la profondeur des séismes augmente quand on s avance dans le continent. - Formation d un arc volcanique à ~ 200 km de la fosse : - Volcanisme de type explosif car magma chargé d eau Plaque océanique en subduction hydratée transformation métamorphique libération de l eau baisse du point de fusion création de magma qui remonte jusqu à la surface (force d Archimède)

21 2. Limites de convergence zones de subduction

22 2. Limites de convergence la ceinture de feu du Pacifique

23 2. Limites de convergence formation d un arc d îles volcaniques

24

25 Collision d arcs d îles volcaniques - Ouest de la Nouvelle Guinée

26 Formation de l Himalaya et soulèvement du Tibet

27

28

29 Formation d un volcan par hot spot

30 Hawaii

31 Île de Hawaii - ou une fenêtre ouverte sur le manteau

32 Formation d îles volcaniques à partir d un hot spot

33 Hawaii

34 3. Failles zones de glissements Faille de San Andreas, Californie

35 3. Failles zones de glissements Est de l océan pacifique

36 Origine de la tectonique des plaques la convection mantellique

37 Influence de la convection mantellique sur la lithosphere continentale

38 Failles inverses et plissements

39 Failles inverses et plissements

40 Presqu île du Labrador Plissements

41 Modélisation de la convection dans le manteau

42 Anomalies gravifiques dues aux courants de convection dans le manteau sous l océan pacifique Gravité Densité Courant convectif vers le haut Zone de divergence

43 Tomographie de la Terre en fonction de la profondeur Les couleurs représentent les variations de la vitesse des ondes P par rapport à la valeur moyenne à la profondeur indiquée. Ces variations sont dues à des variations de température et de densité par rapport aux valeurs moyennes à l origine des mouvements de convection et de la tectonique des plaques.

44 Tomographie à une profondeur de 100 km

45 Cycle des roches

46 Âge des chaînes rocheuses en 10 9 ans depuis maintenant, âge

47

48 I. Géophysique interne 3. Les séismes

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50

51

52 Faille anatolienne

53 Le Mont Fuji vu par ALOS

54 Foyer et épicentre

55 Précision : m Sismomètres d inertie

56 Inclinomètre

57 Modèle du rebond élastique

58 Délai entre l arrivée des ondes P et celle des ondes S Mesure de la distance du foyer

59 Echelle de Richter log E = M Valeur maximum

60 Echelle macrosismique MSK

61

62

63 Séisme de Liège le 8 novembre 1983 Magnitude sur l échelle de Richter - M = 4.9 Magnitude sur l échelle d intensité MSK - I = 7.2 M = 0.67 I

64 Satellite de surveillance sismique Demeter

65 Formation de nuages lors d un tremblement de terre

66

67

68 Tsunami Sumatra 26 décembre 2004 Tsunami Kuri 15 novembre 2006 Tsunami Antofagasta 14 novembre 2007 Tsunami Aonae Japon 12 juillet 1993

69 Tsunami Warning System

70 Tsunami Warning System

71 Prévision des éruptions? Images SAR (ERS ) de l Etna recouvrant la période Les inspirations (gonflements) et expirations du volcan sont indiquées par des changements de couleur.

72 Localisation des séismes et des éruptions volcaniques Alan Jones

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