La tectonique des plaques : un modèle éprouvé - SVT - Première S

La tectonique des plaques : un modèle éprouvé - SVT - Première S

Découvrez ce nouveau chapitre sur la tectonique des plaques : un modèle prouvé en SVT 1ère S.
Dans ce chapitre, vous allez voir que l'expansion océanique est confirmée par les forages et la mesure des déplacements instantannées des plaques. Ensuite vous étudiez la formation et disparition de la litosphère océanique.

Téléchargez ci-dessous ce cours sur la tectonique des places : un modèle prouvé bac S SVT.

La tectonique des plaques : un modèle éprouvé - SVT - Première S

Le contenu du document

 

Introduction

Il est évident que la notion de l’expansion océanique a été prouvée par différentes  techniques. Cependant, d’autres disciplines comme la sédimentologie  et le forage ont aussi contribué de façon décisive à la mise en évidence de cette mobilité.

 

Expansion océanique confirmée par les forages

Vers la fin des années 1960, plusieurs forages en mer profonde ont été entrepris afin de prélever des carottes du plancher océanique pour vérifier l’hypothèse de l’expansion océanique.

 

L’âge et l’épaisseur des sédiments :

Les données recueillies par les forages ont vérifié que l’épaisseur des sédiments reposant sur le basalte est minimale au niveau de la dorsale puis elle s’accroît en s’éloignant de l’axe de la dorsale pour être maximale sur les bords du bassin.

Les prélèvements des différents points de l’océan Atlantique montrent que les sédiments sont de plus en plus âgés au fur et à mesure qu’on s’éloigne de la dorsale ce qui est en accord avec l’hypothèse d’une expansion des fonds océaniques et d’une mobilité des plaques lithosphériques à partir de la dorsale. Les résultats obtenus concordent avec celui trouvé par les anomalies du champ magnétique.

Ces données océanographiques valident d’une façon convaincante l’idée de l’expansion océanique.

 

Mesure des déplacements instantannées des plaques

Le GPS (Global Positioning System) est un système de positionnement par satellite. L’application du GPS en sciences de la Terre concerne la mesure absolue au millimètre près de la vitesse de déplacements des plaques. Quelques stations permanentes de GPS sont installées pour effectuer ces mesures. Les déplacements déterminés grâce aux mesures de  GPS sont cohérentes avec ce qui était déduit lors des différentes méthodes qui ont permis d’établir le modèle de la tectonique des plaques.

Grâce aux réseaux des GPS, on a pu aussi calculer les vitesses de rapprochement et d’éloignement dans de nombreuses zones du monde, notamment dans les arcs insulaires et dans la chaîne des Andes. Chaque plaque montre une vitesse de déplacement différente. La valeur la plus élevée mesurée à ce jour est au nord de la fosse des Tonga : la bordure de la plaque australienne se déplace vers le pacifique à une vitesse relative de 24 cm/an.

 

IV. Formation et disparition de la lithosphère océanique

Création de la lithosphère océanique

Les dorsales sont le siège de la création de nouvelle croûte océanique à partir de magmas issus de la fusion d’un faible volume du manteau remontant lentement suivant son axe. Ces magmas s’écoulent en surface sous forme de coulées volcaniques. Une partie du magma de la chambre magmatique cristallise lentement le long des parois et forme ainsi le gabbro avec une texture grenue et une autre partie parvient en surface et se refroidit, en contact de l’eau de mer, rapidement et forme ainsi le basalte à texture microlitiquela vitesse de refroidissement du magma détermine donc la structure de la roche.

La tomographie sismique montre la présence d’une zone  anormalement chaude qui correspond aux chambres magmatiques. Des expériences de fusion expérimentales montrent que la fusion partielle des péridotites du manteau qui remonte vers la surface est donc le phénomène essentiel pour la dynamique de notre planète.

Solidus : sépare le domaine dans lequel les roches sont à l’état solide de celui où elles sont en fusion partielle.

Liquidus : sépare le domaine dans lequel les roches sont à l’état de fusion partielle de celui où elles sont à l’état liquide.

La péridotite située en profondeur est à l’état solide, au cours de son ascension du point A au point B, elle va franchir le solidus et subit une fusion partielle. Les éléments solides vont se recristalliser en donnant la péridotite du manteau et la phase liquide chaude continue de monter et donnera le gabbro et le basalte.

Isotherme : est une courbe passant par des points qui présentent la même température.

On remarque que plus on s’éloigne de la dorsale plus les isothermes sont profonds

La limite entre la lithosphère et l'asthénosphère est marquée par l'isotherme 1300°C. Lorsque la roche est plus chaude, elle est ductile et fait partie de l'asthénosphère et lorsqu'elle est plus froide, elle est solide et fait partie de la lithosphère.

 

Disparition de la lithosphère océanique

La lithosphère océanique est détruite en permanence dans les zones de subduction. Les matériaux de l’ancienne lithosphère océanique sont plus denses et froids que ceux de la jeune lithosphère ; ainsi les matériaux denses et froids s’incorporent dans le manteau on assiste alors au retour de la lithosphère océanique. C’est le cas du Japon et l’Indonésie.

 

La zone de subduction est marquée par certaines caractéristiques :

 

  • Activité sismique : sur le plan de Bénioff sont alignés des foyers sismiques
  • Activité magmatique : les zones de subduction sont le siège de volcanisme comme dans les chaînes de montagne les Andes et les Rocheuses.

 

Bilan

La tectonique des plaques est une théorie qui a révolutionné le monde des sciences de la Terre. Elle a intégré la majorité des données des méthodes utilisées et à unifier les résultats qui reposent sur deux notions principales : la dérive des continents et l’expansion océanique.

  • Les profils d’anomalies magnétiques océaniques permettent de prouver que la lithosphère (croûte + manteau supérieur) unité rigide se déplace sur l’asthénosphère ductile.
  • Le système GPS montre que les frontières des plaques ne sont pas fixes mais sont susceptibles de se déplacer à la surface du globe, on peut avoir ainsi accès aux mouvements et vitesse de déplacements des plaques.
  • Deux forces principales sont responsables des mouvements des plaques : une poussée dorsale (remontée active de l’asthénosphère) et une traction à la fosse liée au plongement de la plaque (subduction).
Fin de l'extrait

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