Coordonnées: Jean-Pascal Cogné. Equipe de Paléomagnétisme Institut de Physique du Globe (I. Porte rue Jussieu Paris cedex 05

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2 Coordonnées: Jean-Pascal Cogné Equipe de Paléomagnétisme Institut de Physique du Globe (I. Porte rue Jussieu Paris cedex 05 tel: mail: cogne@ipgp.fr Les présentations PowerPoint des cours de Tectonique peuvent être téléchargées en PDF à:

3 Tectonique (du Grec τεκτων : batisseur, charpentier) = Déformation de la lithosphère continentale Large gamme d échelles d espace et de temps

4 De quelques secondes... Séisme de Landers (Californie, 1992, M = 7,3)

5 De quelques secondes... Cratère de Vredefort - Afrique du Sud (~2 Ga)

6 ... à quelques dizaines de millions d années (10 15 s) Everest (Qomolungma, 8848 m)

7 De quelques millimètres (10-3 m)... Lame mince dans un échantillon de schiste

8 ... à quelques milliers de km (10 6 m) Himalaya et plateau du Tibet

9 Interactions avec : Pétrologie, géochimie, géochronologie Géomorphologie, paléomagnétisme Sismologie, géodésie, mécanique (roches, fluides)

10 Structures à l'échelle Globale: Continents vs. Oceans

11 1. Epaisseur de la croûte : - continentale : de 30 à 70 km - océanique : de 0 à 10 km

12 Compositions chimiques très différentes : Croûte océanique = basalte Croûte continentale = granite Densités très différentes : Croûte océanique ρco = kg/m 3 Croûte continentale ρcc = kg/m 3

13 2. Topographie mondiale:

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19 Global seismicity

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21 La croute terrestre s'organise en une mosaïque de plaques lithosphériques Qu est-ce qu une plaque lithosphérique?

22 La lithosphère = enveloppe rigide de la Terre ( 150 km) Lithosph ère Manteau supérieur ( 700 km) Mantea u (2900 km) Noyau (3500 km)

23 Müller & Sdrolias, NGDC, 2008

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25 Champ de déplacement - Modèle Nuvel 1a

26 Les déformations des continents résultent des mouvements relatifs des plaques

27 3 types de fontières:

28 Les déformations des continents résultent des mouvements relatifs des plaques Que se passe-t-il à la frontière entre deux plaques? Ca dépend

29 I - En régime de convergence Cela dépend de la nature des plaques en jeu : océan/océan océan/continent continent/continent

30 Convergence océan - océan - Formation d un arc volcanique (andésitique) - Sismicité - Pas de création de relief (autre que les volcans)

31 Exemple : Arc des Antilles Océan atlantique 2 cm/an Mer des Caraïbes

32 La Montagne Pelée (Martinique, 1902)

33 Le risque sismique est également très important 1843 M = 7.5-8

34 Convergence océan - continent Formation d une chaîne de subduction : -volcanisme (andésitique à rhyolitique) -sismicité -déformations crustales

35 Plaque Amérique du sud 8 cm/an Plaque Nazca Exemple : Cordillère des Andes

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38 Volcanisme andin

39 Péninsule du Kamchatka

40 Péninsule du Kamchatka Eruption du Klyuchevskoï

41 Convergence continent - continent (= Collision) - Formation d une chaîne de montagnes - Sismicité - Magmatisme acide

42 En Europe occidentale

43 Les Alpes

44 Les Pyrénées

45 Himalaya - Tibet

46 Himalaya et Tibet

47 Himalaya et plateau du Tibet

48 Et à l intérieur d une plaque? La tectonique des plaques suppose que les plaques sont rigides, indéformables Mais

49 Au nord du Tibet

50 Image Landsat 7 N Altyn Tagh

51 Le Tienshan

52 Image navette spatiale N

53 L'Altaï

54 Image Navette Spatiale

55 II - En régime de divergence Extension localisée : rift océan Extension diffuse

56 Rifts = extension localisée Chine du nord Rift est-africain Baikal Graben du Rhin Mer Rouge Océan

57 Baïkal

58 Rift est-africain

59 Mer Rouge Golfe d Aden

60 Point triple Mer Rouge - Aden - Rift Ethiopien Plaque Arabie Golfe d'aden Plaque Afrique Plaque Somalie

61 Point triple : Aden - Mer Rouge - Rift Ethiopien Plaque Somalie Golfe d Aden Plaque Afrique Plaque Arabie S

62 Océan Atlantique

63 Extension diffuse Région du Basin and Range (Nevada, USA)

64 Région du Basin and Range (Nevada, USA)

65 III - Limites transformantes - La faille de San Andreas -...

66 Les lithosphères continentales et océaniques sont très différentes

67 Âge de la lithosphère océanique 180 Ma Müller & Sdrolias, NGDC, 2008

68 Âge de la lithosphère continentale 3.8 Ga

69 Sismicité mondiale

70 Sismicité dans l Atlantique

71 Sismicité dans l ouest Pacifique

72 Sismicité en Asie

73 Pourquoi ces différences entre lithosphère océanique et lithosphère continentale? Compositions minéralogiques très différentes Croûte océanique = basalte Croûte continentale = granite Comportements mécaniques très différents

74 Propriétés mécaniques de la lithosphère

75 Plan du cours Introduction Sismotectonique Chaînes de montagnes Rifts et bassins Contraintes et déformations