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Tectonique des plaques

samedi 27 août 2016 par Joëlle Mirabaud

Chapitre 1, 1°S

I : Naissance de l’idée
A : Théorie d’Alfred WEGENER
p72, 73 : Rappels de 4°.
p76, 77 : En 1910, les premières idées évoquant la mobilité horizontale s’appuient sur quelques constatations :
- les tracés des côtes qui s’emboîtent,
- la distribution géographique des paléoclimats et de certains fossiles (pecopteris), complémentaires d’un continent à l’autre, alors que 2 espèces séparées géographiquement devraient évoluer différement,
- la distribution bimodale des altitudes (relief positif des continents / relief négatif des océans).
Comme tout modèle, c’est une construction intellectuelle, hypothétique et modifiable.

B : Abandon de ce modèle
p78, 79 : Alfred Wegener en tire son modèle de la dérive des continents, en 1912. Les similitudes entre continents sont à l’époque expliquées par la théorie des ponts continentaux.
Les études sismiques de l’époque indiquent un état solide de la quasi-totalité du globe terrestre.
Wegener avait raison mais a perdu le débat face aux calculs du physicien Jeffreys. L’idée de mobilité horizontale est alors rejetée par l’ensemble de la communauté scientifique.

II : Interprétation actuelle des différences d’altitude entre continents et océans
A : Sismique réfraction
p80, 81 : Dés 1950, les navires équipés émettent des ondes sonores et étudient leur trajet jusqu’à leur réception par un hydrophone. Ces ondes se comportent comme des ondes sismiques, cette technique est nommée sismique réfraction. Le trajet de ces ondes précise l’emplacement des discontinuités (différences d’état ou de structure) dans la lithosphère océanique.
Les sismographes permettent les mêmes études sur les continents.
La différence d’altitude observée entre continents et océans reflète un contraste géologique, avec deux grands types de croûtes, océaniques et continentales.

B : Concept de croûtes et de manteau
p82, 83 :La croûte océanique est essentiellement formée de basalte microlithique et de gabbro grenu, issus d’un même magma riche en silicium, oxygène, aluminium, fer et calcium.
p84, 85 :La croûte continentale est constituée entre autres de granite grenu, avec potassium et sodium à la place de fer et calcium.
p86, 87 :Ces 2 croûtes reposent sur le manteau, constitué de péridotite riche en silicium, oxygène, magnésium, fer. La discontinuité séparant les croûtes du manteau se nomme Mohorovicic ou Moho. La différence entre croûtes et manteau est chimique.

III : Expansion puis subduction océanique
A : Les progrès techniques relancent la théorie de Wegener
p96, 97 : Avec la guerre de 39-45, les sous-marins découvrent les fonds des océans : la faible quantité de sédiments marins révèle la jeunesse des croûtes océaniques.
Au début des années 1960, les découvertes de la topographie océanique et des variations du flux thermique permettent d’imaginer une expansion océanique par accrétion de matériau remontant à l’axe des dorsales, conséquence d’une convection profonde.
p98, 99 : Dans la lave fluide, les magnétites sont désordonnées. Lorsque le point de Curie est franchi lors du refroidissement du basalte, les aiguilles de magnétite se figent témoignant de l’orientation du champ magnétique terrestre de l’époque (Point de Curie découvert en 1960). Les basaltes montrent que des inversions magnétiques ont régulièrement lieu.
p100, 101 : La mise en évidence de bandes d’anomalies magnétiques symétriques par rapport à l’axe des dorsales océaniques, corrélables avec les phénomènes d’inversion des pôles magnétiques (connus depuis le début du siècle), permet d’éprouver l’hypothèse de Wegener en calculant des vitesses d’expansion.

B : Concept de lithosphère et d’asthénosphère
p102, 103 : L’étude des séismes révèle des alignements superficiels au niveau des dorsales alors que ces alignements deviennent très profonds parallèlement aux fosses océaniques. Les séismes ne peuvent se manifester que dans des roches solides, ils matérialisent la plongée de la plaque subduite à l’intérieur du manteau plus chaud et ductile. La surface de cette plaque solide, épaisse de 100km, plongeant jusqu’à plusieurs centaines de km, s’appelle plan de Wadati-Bénioff.
p104, 105 : Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport aux ondes qui s’en écartent, permettent de distinguer la lithosphère solide de l’asthénosphère ductile. La différence entre lithosphère et asthénosphère est thermique, l’isotherme 1300°C les sépare.


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