CHAPITRE 6 : DE LA DÉRIVE DES CONTINENTS À LA TECTONIQUE DES PLAQUES

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Rose St-Jean
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1 CHAPITRE 6 : DE LA DÉRIVE DES CONTINENTS À LA TECTONIQUE DES PLAQUES

2 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT BATHYMÉTRIQUE

3 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT BATHYMÉTRIQUE L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT GÉOTHERMIQUE

4 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT GÉOTHERMIQUE

L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE Pôle Nord géographique Pôle Nord magnétique 2000 km Vous pouvez mesurer la distance entre deux points de la carte en utilisant l'outil règle

5 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE Pôle Nord géographique Pôle Nord magnétique 2000 km Vous pouvez mesurer la distance entre deux points de la carte en utilisant l'outil règle On peut observer que le pôle Nord magnétique ne correspond pas exactement au pôle nord géographique et que la position du pôle nord magnétique se modifie au cours du temps, ainsi en 1900 il était à 2000 km de sa position mesurée en 2012.

6 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE On constate que le basalte modifie la direction de l'aiguille aimantée. Le basalte possède donc une certaine aimantation

L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE Un magma qui contient des substances ferromagnétiques acquiert une aimantation thermorémanente (ATR) lorsqu'il se refroidit et que sa

7 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE Un magma qui contient des substances ferromagnétiques acquiert une aimantation thermorémanente (ATR) lorsqu'il se refroidit et que sa température passe en dessous d'une valeur de température appelée température de Curie (770 C pour le fer, 585 C pour la magnétite). Le magma fossilise ainsi le champ magnétique de l'époque à laquelle il s'est mis en place. Grâce à cette capacité de certains minéraux, il est possible de reconstituer l'histoire de la Terre.

L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE Le champ magnétique terrestre peut être assimilé en première approximation à celui produit par un dipôle situé au centre de la terre et dont

8 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE Le champ magnétique terrestre peut être assimilé en première approximation à celui produit par un dipôle situé au centre de la terre et dont l'axe fait un angle d'environ 11.5 avec l'axe de rotation de la Terre. L'origine essentielle du champ est liée aux mouvements du fluide conducteur du noyau externe, engendrés par convection thermique ou chimique et par la rotation de la terre. C'est la théorie de la géodynamo. Le champ magnétique peut se mettre en évidence à la surface par l'orientation prise par l'aiguille d'une boussole suspendue en son centre de gravité

9 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE Le champ magnétique terrestre joue un rôle essentiel dans le développement de la vie sur Terre, en déviant les particules mortelles du vent solaire formant ainsi les aurores boréales et australes. Lorsque le noyau se sera refroidi et solidifié (dans quelques milliards d'années) et qu'en conséquence le champ magnétique aura disparu, il est probable que les formes de vie existantes ne pourront plus subsister

L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE On observe les trajets apparents du pôle Nord magnétique établi grâce à l'étude de roches d'âge variable en Inde, Europe et Amérique du Nord

10 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE On observe les trajets apparents du pôle Nord magnétique établi grâce à l'étude de roches d'âge variable en Inde, Europe et Amérique du Nord On peut formuler deux hypothèses : - il existait au moins trois pôles nord magnétique présentant des positions différentes en fonction des continents - Le pôle nord magnétique est le même, ce sont les continents qui ont changé de latitude.

L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE C'est bien sur la deuxième hypothèse qui est la bonne, il ne peut raisonnablement pas y avoir plusieurs pôles Nord magnétique à une même

11 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE C'est bien sur la deuxième hypothèse qui est la bonne, il ne peut raisonnablement pas y avoir plusieurs pôles Nord magnétique à une même période. Ainsi, on détermine sur les roches datées de la même période la paléoinclinaison du champ magnétique, ce qui nous donne la paléolatitude de la roche lors de sa formation. Par un calcul complexe, on détermine alors la distance entre la roche et le paléopôle. On considère que ce dernier à une position proche des pôles actuels. On déplace alors les continents contenant les roches étudiées de manière à superposer les paléopôles avec le pôle actuel. Il subsiste une erreur sur la position en longitude des continents, qui peut éventuellement être levée, sur la base d'autres arguments.

L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE On observe une disposition symétrique de part et d'autre de l'axe de la dorsale des bandes d'anomalies magnétiques positives et négatives.

12 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE On observe une disposition symétrique de part et d'autre de l'axe de la dorsale des bandes d'anomalies magnétiques positives et négatives. On peut supposer que la dorsale est le lieu de fabrication du plancher océanique qui s'écarte ensuite de part et d'autre de celle-ci. On mesure à l'aide de l'outil règle la distance entre l'axe de la dorsale et 10 millions d'années par exemple. On obtient km. Ainsi en 10 Ma le plancher océanique s'est déplacé de km MM dddd cccc VV = 10 MM dd aaaaaaaaaaa = cccc/aaaa

13 L'HYPOTHÈSE DE L'EXPANSION OCÉANIQUE : ARGUMENT MAGNÉTIQUE On remarque que la disposition des bandes d'anomalies magnétiques sur l'échelle est similaire à celle du fond océanique. Cette disposition étant symétrique de chaque côté de l'axe de la dorsale. Pour reconstituer la disposition des anomalies magnétiques sur le fond océanique, il suffit de suivre l'échelle et de représenter symétriquement les inversions depuis 1,5 Ma jusqu'à la fin de l'échelle en partant de l'axe de la dorsale. On recommence la même opération pour 2.5 Ma Puis pour 3.5 Ma

14 LA DISTINCTION LITHOSPHÈRE - ASTHÉNOSPHÈRE On observe que plus on s'éloigne de la fosse plus la profondeur des séismes augmente. Les foyers sismiques se répartissent donc selon un plan incliné qui part de la fosse et plonge en profondeur. Cette répartition est la trace d'une plaque entrain de passer sous une autre dans une zone de subduction.

LA DISTINCTION LITHOSPHÈRE - ASTHÉNOSPHÈRE Les ondes P qui partent du foyer sismique ci-dessus parviennent deux secondes plus tôt à la station Tonga qu'à la station Fidji Pour expliquer ces

15 LA DISTINCTION LITHOSPHÈRE - ASTHÉNOSPHÈRE Les ondes P qui partent du foyer sismique ci-dessus parviennent deux secondes plus tôt à la station Tonga qu'à la station Fidji Pour expliquer ces différences de vitesses constatées dans la plaque plongeante, on peut supposer que : - la roche de la plaque plongeante est de nature différente de la roche de la plaque chevauchante. - les conditions de pression et températures existant en profondeur modifient la vitesse des ondes. On observe, grâce à la tomographie sismique, qu'au niveau des fosses les ondes sismiques se déplacent plus vite que la normale. Ces zones de déplacement plus rapide coïncident avec la plaque plongeante.

plus rapides lorsque la température est froide.

16 RELATION VITESSE DES ONDES ET TEMPÉRATURE. La réalisation d'expériences avec des roches de même nature mais à des températures différentes montrent que les vitesses des ondes sont plus rapides lorsque la température est froide. De plus, lors du TP 2, nous avions déjà observé que la vitesse des ondes variait en fonction de la nature des matériaux traversés. On peut en conclure que la plaque plongeante est plus froide que la plaque chevauchante permettant ainsi aux ondes sismiques de se propager plus rapidement. Croûte Lithosphère Manteau Asthénosphère

BILAN. Manteau asthénosphérique Manteau asthénosphérique Zone de Tonga - Kermadec La plaque plongeante est en fait formée de lithosphère sur 100 km d'épaisseur.

17 BILAN. Manteau asthénosphérique Manteau asthénosphérique Zone de Tonga - Kermadec La plaque plongeante est en fait formée de lithosphère sur 100 km d'épaisseur. Délimitons-là... en essayant de respecter l'échelle fournie Puis délimitons la lithosphère chevauchante. Croûte océanique manteau lithosphérique Lithosphère océanique

18 Livre page 118 doc 2 En quoi l'étude de ce document confirme l'hypothèse émise lors du TP 5?

19 BILAN. Lithosphère continentale (100 Km) Croûte continentale Granite Moho Manteau lithosphérique péridotite cassante 30 à 70 Km Lithosphère océanique (100 Km) Croûte océanique Basalte/Gabbro Moho Manteau lithosphérique péridotite cassante 7 à 10 Km Isotherme 1300 C Isotherme 1300 C Manteau asthénosphérique péridotite ductile Manteau asthénosphérique péridotite ductile Lithosphère océanique/continentale et asthénosphère

20 BILAN. Croûte océanique Fosse O 10O Lithosphère Isotherme 1300 C Océan Manteau lithosphérique Croûte océanique Profondeur (Km) 20O 30O Asthénosphère Lithosphère Subduction Manteau asthénosphérique Manteau 40O Foyers sismiques Le modèle de la subduction

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