L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE

Chapitre 3: Les mouvements des plaques et leurs conséquences

Introduction: Séismes et du volcanisme sont des phénomènes externes qui montrent l'existence d'une activité interne du globe. Ils ne sont pas répartis au hasard, donc la terre semble avoir une structure particulière.

Que nous montre cette répartition particulière sur la structure de la terre?

Comparaison carte répartition

Séismes et volcanisme présentent la même répartition, ce qui permet de délimiter de vastes zones calmes appelées plaques.

Ces plaques sont délimitées par des frontières étroites et actives:
-chaines de montagne,
-fosses océaniques,
-dorsales océaniques.


poly vitesse profondeur pour donner la structure de la terre en surface

L'étude de la variation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur permet de distinguer 3 couches de roches superposées:
-2 couches de roches rigides formant la lithosphère
-1 couche de roches moins rigides formant l'asthénosphère, située en dessous.
Les plaques font l'épaisseur de la lithosphère. La surface de la terre est découpée en une douzaine de plaques lithosphériques reposant sur l'asthénosphère.

Plaque lithospherique: vaste zone calme (ni séismes, ni volcanisme), faisant l'épaisseur de la Lithosphère (couches superficielles de roches rigide, épaisses de 70 à 150km), reposant sur l'Asthénosphère.
Asthénosphère: couche de roches moins rigides située sous la Lithosphère.

Y a-t-il une relation entre ces plaques et les forces à l'origine des séismes?
Ces plaques sont-elles mobiles? Que se passe-t-il à leurs frontières?

| TPA n°3: Mise en évidence de la mobilité des plaques |



Les plaques sont mobiles les unes par rapport aux autres. Leurs mouvements lents (quelques centimètres par an) transforment la surface du globe.


Il y a trois mouvements relatifs possibles:

-divergence (←|→)
dorsale océanique, sismicité faible et volcanisme effusif (basaltique)
-convergence (→|←)
fosses océaniques et/ou chaines de montagnes, sismicité forte et volcanisme explosif
-coulissement tangentiel (↑|↓)
failles très actives

Pb:Il faut créer de la lithosphère (divergence), ou la faire disparaître (convergence).
Quels sont les mécanismes associés?
Que se passe-t-il en profondeur?

Au niveau des dorsales océaniques, zones de divergence:

polycopié: L'accrétion océanique

L’observation du plancher océanique montre que celui-ci est essentiellement constitué par des basaltes recouverts par des sédiments.On peut alors dater ces basaltes pour connaître la date de leur formation.

Observons la carte de l'âge des fonds océaniques:


Cette datation des basaltes permet de constater :
-une répartition symétrique des basaltes de part et d’autre de la dorsale
-une disposition bien précise avec les basaltes les plus jeunes près de la dorsale océanique puis des basaltes de plus en plus vieux lorsqu’on s’éloigne de celle-ci.

Au niveau des dorsales océaniques, le vide laissé par la divergence est progressivement comblé par du magma qui remonte, se refroidit et se solidifie pour former les roches des fonds océaniques: c'est l'ACCRETION OCEANIQUE (zone effusive).


animation flash

Si les 2 plaques divergent, elles entrainent avec elles les continents qu'elles contiennent, qui s'écartent (exemple: plaque nord-américaine et plaque européenne). L'océan qui se trouve entre ces 2 continents s'élargit: c'est l'EXPANSION océanique.

Accretion océanique: formation de lithosphère océanique par refroidissement et solidification du magma fluide de la dorsale océanique
expansion océanique: élargissement de l'océan au niveau de la dorsale, par divergence des plaques lithosphériques.

Au niveau des fosses océaniques, zones de convergence:

| TPA n°4: Que se passe-t-il au niveau des zones de subduction? |
| Utilisation possible du logiciel de modélisation tectoglog |

Résultat:

Au niveau des fosses océaniques, la lithosphère océanique plonge dans l'asthénosphère sous une lithosphère continentale: c'est la SUBDUCTION.


animation flash

subduction: en foncement de la lithosphère océanique dans l'asthénosphère, en biais sous une autre plaque.

Schéma bilan:



Autre version en pdf | version plane à compléter.

Le déplacement des continents (animation à relier à l'exercice 1 p 160) est le résultat du déplacement des plaques lithosphériques rigides, dans lesquelles ils sont contenus, sur l'asthénosphère moins rigide (attention: non liquide)


Exercice d'application

Une divergence intracontinentale provoque l'amincisement de la lithosphère continentale, la formation d'un fossé appelé RIFT, et une FRACTURE CONTINENTALE qui aboutit à la formation d'un nouvel océan. animation flash

Si un mouvement de convergence aboutit à la rencontre de deux continents, la subduction se bloque, car les continents ne peuvent pas plonger dans l'Asthénosphère. La COLLISION des deux masses continentales engendre leur déformation et aboutit à la formation d'une chaine de montagnes et à la disparition d'un océan. animation flash

fracture continentale: séparation d'un continent en deux, commençant par la formation d'un rift (fossé d'effondrement marquant un amincissement de la lithosphère) et aboutissant à la mise en place d'un nouvel océan et d'une dorsale océanique.
collision: affrontement de deux lithosphères continentales, qui s'écrasent l'une contre l'autre, ce qui aboutit à la formation d'une chaine de montagnes.

Les roches conservent la trace des contraintes subies (logiciel failles: voir chapitre1).