Arguments de Wegener B Continents : position actuelle Traces de glaciations paléozoïques (- 50 MA) C 4 3 4 1 3 1 1 Fossiles retrouvés dans divers continents 1: Lystrosaurus = reptile terrestre (- 40 MA) : Glossopteris = "fougère" (- 40 MA) 3: Mesosaurus = reptile de lacs ( -60 MA) 4: Cynognathus = reptile prédateur terrestre (- 40 MA) Arguments- structures géologiques Bouclier Ouest-Africain Bouclier guyanais Bouclier brésilien Bouclier angolais Bouclier tanzanien Océan Atlantique Bouclier rhodésien Roches anciennes de plus de milliards d années Principales directions structurales
Distribution bimodale des altitudes in Wegener Meter 3000 000 1000 0-1000 -000-3000 -4000-5000 -6000 Höhe -7000 0 1 3 4 5 6 % Häufigkeit Pourcentage de la surface terrestre solide occupé par des terrains d'altitudes données. Les altitudes sont regroupées par tranches de 1 kilomètre. Pour se limiter à des valeurs significatives, les tranches extrêmes intègrent les valeurs maximales peu représentées. La tranche 4-5 km d'altitude comprend donc les terrains allant de 4 km à 8850 m (maximum pour l'everest), et la tranche 7-6 km de profondeur les planchers océaniques allant de 6 à 11 km (maximum dans la fosse des Mariannes). (ENS Lyon) L'altitude moyenne en milieu continental (croûte continentale) est de l'ordre de 840 m. En milieu océanique (croûte océanique), la profondeur moyenne est de l'ordre de 3800 m. Coupe schématique de la Terre selon Alfred Wegener Km 1000 0 (Geokoronium) Wasserstoff Stickstoff Süd-Amerika Sal S I M A 1000 000 Sal Afrika 3000 N i f e 4000 5000 6000
Ondes sismiques : discontinuités de Gutenberg et Lehmann 105 Zone d ombre 14 F 900 km 5000 km Noyau interne Noyau externe 183 - Zone d'ombre entre 105 et 14 : le rai qui arrive à 105 est tangent à la discontinuité; le rai immédiatement plus profond se réfracte fois et apparaît à 183. - Les rais suivants se réfractent à des distances angulaires comprises entre 183 et 14. - Cependant des ondes faibles et tardives arrivent dans la zone d'ombre, elles résultent d'une réflexion sur la discontinuité de Lehman. Le modèle «PREM» (Preliminary Reference Earth Model) de la vitesses des ondes en profondeur (établi par Dziewonski et Anderson en 1981) 3 3.5 4 4.5 5 5.5 Vitesse des ondes S (km.s -1 ) 3 3.5 4 4.5 5 5.5 Vitesse des ondes S (km.s -1 ) 100 100 00 00 300 300 Profondeur (km) Profondeur (km) Vitesse des ondes S sous les continents (détail) Vitesse des ondes S sous les océans (détail)
Variation des différents paramètres en fonction de la profondeur. (par l étude de la célérité des ondes sismiques P) 670 km LVZ Manteau V P = 8 à 14 km/s Pression (GPa) 0 100 00 300 100 km 670 km 900 km 900 km Noyau externe V P = 8.5 à 10,5 km/s 5100 km Noyau interne Graine V P = 10 à 11,5 km/s 5100 km 6370 km 6370 km 13 11 9 7 5 0 000 4000 Masse volumique (kg.dm -3 ) Température ( C) Profil sismique réflexion réfraction
Granite : (mica, feldspath K, feldspath plagioclase, quartz) (MO x100) Basalte : (olivine, pyroxène, feldspath plagioclase, verre) (MO x100) Péridotite : (olivine, pyroxène, grenat) (MO x100)
Structure du globe ( d =,9 ) ( d = 3,3 )
Noyau Manteau Croûte Lithosphère (Li) Jusqu'à 150 Enveloppe Discontinuité Profondeur de à km Comportement physique Roche Minéraux Composition chimique continentale 0 à 70 moy 35 cassante granitoïde + roche méta quartz feldspath alcalin micas Si, O, Al, K, Na... océanique Moho 0 à 10 moy 7 cassante basalte gabbro feldspath plagioclases, pyroxènes, olivine Si, O, Fe, Mg, Ca supérieur partie > du manteau > partie < du manteau > = asthénosphère océ 0 à 80 Li oc max 90 con max 80 Li c max 150 (LVZ) (15 à 150) Sous la Li à 670 cassante (moins rigide) ductile péridotite Olivine Puis (Spinelle) ------ (Pérovskite) Si, O, Mg, Fe inférieur 670 à 900 rigide Gutenberg externe 900 à 5100 liquide - - Ni, Fe, S Lehmann interne 5100 à 6370 rigide - - Ni, Fe
Manteau supérieur Asthénosphère Moho Lithosphère 10 km 0 km d =,7 Croûte continentale Roches sédimentaires (0 à 5 km) Roches magmatiques plutoniques, granite (Roches magmatiques volcaniques, andésite, basalte) Roches métamorphiques, éclogite d =,9 Croûte océanique Roches sédimentaires (0 à 3 km) Roche magmatique volcanique, basalte ( km) Roche magmatique plutonique, gabbro (5 km) moy 7 km (d =,9) d = 3,3 Manteau lithosphérique moy 35 km max 80 km moy 90 km LVZ (15 km) ductile Roche mantellique, péridotite Roche mantellique, péridotite moy 110 km (670 km) rigide Manteau asthénosphérique LVZ (150 km) max 150 km La structure superficielle du globe : lithosphère