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Le renforcement du modèle de la tectonique des plaques
Le renouvellement de la lithosphère océanique
Pour se tester
La tectonique des plaques, un modèle confirmé
Au début des années 1960, il est établi que la lithosphère océanique s’élabore au niveau des dorsales, à l’origine de l’expansion océanique, et plonge dans le manteau au niveau des zones de subduction. Dans les années 1970, ces données vont être intégrées dans un modèle global : le modèle de la tectonique des plaques.
Les données modernes ne feront que confirmer ce modèle.
I-De nouvelles observations des fonds océaniques : les failles transformantes
Correction act 8
Les failles transformantes sont perpendiculaires aux dorsales et sont des zones sismiquement très actives. Ces failles décalent la dorsale de plusieurs dizaines de km. Elles séparent 2 morceaux de plaque qui se déplacent dans le sens opposé : on parle de mouvement de cisaillement ou de mouvement décrochants.
En 1967, Morgan remarque que la géométrie des failles transformantes peut s'expliquer si on admet un modèle en plaques rigides qui se déplacent à la surface sphérique du globe. Ce type de déplacement correspond à une rotation autour d'un axe dit eulérien recoupant la surface de la Terre au niveau du pôle eulérien de rotation. (celui figuré par la croix dans votre travail). Les failles transformantes sont parallèles aux parallèles eulériens, les plaques sont en rotation autour d’un axe passant par le centre de la Terre (cet axe est appelé l’axe eulérien).
Ce qu'il faut retenir :
La découverte des failles transformantes a permis de comprendre que les plaques sont en rotation les unes par rapport aux autres.
1968 : Xavier Le Pichon propose le modèle de la tectonique des plaques :
-> la lithosphère est divisée en plusieurs plaques rigides qui sont en rotation à la surface du globe.
-> limites horizontales des plaques = zones actives (riches en séismes et en volcans)
-> limites verticales des plaques =limite lithosphère / asthénosphère
3 types de frontières de plaques :
• divergentes au niveau des dorsales
• convergentes au niveau des fosses
• décrochantes au niveau des failles transformantes
Les plaques lithosphériques ont un comportement solide.
Elles se déplacent sur l’asthénosphère qui est ductile et qui se déforme.
II- Le renforcement et la confirmation du modèle de la tectonique des plaques
1°) Le volcanisme intraplaque
Des observations montrent que certains volcans sont situés à l'intérieur des plaques et sont alignés les uns par rapport aux autres. Cette observation semble contraire à la tectonique des plaques. Et pourtant !!
Ces volcans sont interprétés comme la trace du passage de la plaque au dessus d'un point chaud : c'est une zone à l'intérieur d'une plaque où il y a une remontée de magma. Ce magma perce la lithosphère ce qui crée un volcan, la plaque se déplace, elle à nouveau percé par le point chaud...
2°) Les âges des sédiments océaniques
Source : svtcharlie
Plus on s'éloigne de la dorsale et plus les sédiments sont épais et âgés. Ça confirme la théorie de l'expansion océanique : les basaltes formés au niveau de la dorsale s'en éloignent, les sédiments se déposent dessus. Comme les basaltes les plus éloignés de la dorsale sont les plus âgés c'est ceux sur lesquelles se sont déposés le plus de sédiments (grande profondeur) et les sédiments les plus âgés.
3°) Les données GPS
Les GPS (Global Positionning System) ont permis de mesurer les positions des stations fixées sur les plaques lithosphériques. Les enregistrements confirment :
1. que les plaques se déplacent (divergence au niveau de la dorsale / Convergence au niveau des fosses et décrochements au niveau des failles transformantes)
2. La vitesse de déplacement des plaques mesurés par les anomalies magnétiques, le volcanisme intraplaque et la répartition des sédiments.
Ce que je retiens :
Dans les années 1970, plusieurs données renforcent le modèle de la tectonique des plaques :
La répartition des sédiments des fonds océaniques conduit à deux remarques :
Plus on s’éloigne de la dorsale plus les sédiments sont âgés.
Les zones les plus éloignées de la dorsale présentent une épaisseur plus importante de sédiments.
La répartition des sédiments prouve que l’océan grandit au cours du temps.
Les alignements volcaniques à l’intérieur d’une plaque correspondent à la trace laissée par la plaque en mouvement au dessus d’une remontée de magma considérée comme fixe : c’est le point chaud.
Depuis la fin du XXème siècle et le développement de la technologie GPS (Global Positionning System) on peut quantifier le déplacement des plaques. Les déplacements mesurés sont cohérents avec ceux déduits des anomalies magnétiques.
Au milieu des années 1990, les scientifiques considèrent que la « théorie des plaques » constitue un ensemble de faits scientifiquement démontrés, elle devient le modèle de la tectonique des plaques.
III-Le renouvellement de la lithosphère océanique
TP 6
Dans ce TP on s'est demandé comment la fusion de la péridotite pouvait donner 2 roches au structure différente : basalte et gabbro?
Tous d'abord nous avons remarqué qu'il fallait un taux de fusion de la péridotite de 15% pour donner un magma avec la même composition chimique que ces roches. Quelles conditions sont réunies pour permette de telles conditions?
La fusion de la péridotite est possible car au niveau de la dorsale le géotherme coupe le solidus (courbe S), cela signifie que la péridotite entre en fusion En effet, au niveau de la dorsale, l'isotherme 1300°C est très proche de la surface ce qui traduit un amincissement de la lithosphère et une remontée d'asthénosphère (une décompression) la péridotite. Cette rapide décompression entraîne les conditions nécessaires pour que la péridotite entre partiellement en fusion.
Source didiersvt
Des expériences avec de la vanilline nous ont montré que les cristaux se forment lorsque la vanilline refroidit lentement alors qu'ils n'ont pas le temps de se former si la vanilline refroidit trop rapidement. C'est ce qui se passe au niveau de la dorsale : le magma issu de la fusion de la péridotite arrive en surface : les cristaux n'ont pas le temps de se former et la roche qui se forme a une structure microlitique : c'est le basalte. Si le magma refroidit plus lentement c'est à dire en profondeur les cristaux ont le temps de se former et la roche formée est grenue : il s'agit du gabbro.
Ce qu'il faut retenir :
Au niveau de la dorsale les conditions sont réunies pour que la péridotite entre partiellement en fusion. Le magma formé peut se refroidir rapidement en surface, il donnera alors naissance au basalte ou bien son refroidissement est plus lent (en profondeur), il donnera alors naissance au gabbro.
Les dorsales océaniques sont bien le lieu de naissance de la croûte océanique.
Les zones de subduction sont les zones de destruction de la lithosphère océanique qui va, à cet endroit retourner dans l'asthénosphère.
La tectonique des plaques permet d'expliquer le renouvellement de la lithosphère océanique.
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