La tectonique des plaques Michel Van Camp Observatoire royal de Belgique

toute fêlée, comme la coquille d’un œuf ! La croûte terrestre: toute fêlée, comme la coquille d’un œuf ! Graine solide Noyau liquide Manteau solide Croûte (fragile, cassante) © Peyo La croûte + un partie du manteau = la lithosphère, épaisseur ~100 km =1/64ème du rayon (6400 km) Coquille d’oeuf ~0.3 mm, 1/64ème du rayon (~2 cm) Si la Terre était aussi grande qu’un oeuf, Alors la croûte terrestre serait aussi fine que la coquille de l’oeuf ! © Tyler and Morgan

Les différents morceaux ou “plaques tectoniques” de la Terre Nord-Américaine Caraïbe Eurasiatique Cocos Pacifique Arabique Africaine Pacifique Nazca Sud- Américaine Indo- Australienne Antarctique carte: © Observatoire Royal de Belgique

1912: Théorie de Wegener (1880-1930) Avant Wegner: théorie de la pomme frippée: montagnes formées par refroidissement Wegener: Pangée + Panthalassa Approche généraliste, mise en commun de « faisceaux de présomptions » (multidisciplinarité) Arguments: Distribution des altitudes Altitude des plaines et plateaux Si, comme l'expliquent habituellement les géologues, les hauteurs sont dues à des soulèvements et les profondeurs à des affaissements, à partir d'un niveau initial commun, il serait alors naturel d'admettre que les fréquences soient d'autant plus petites que l'on s'éloigne du niveau initial. La loi des fréquences devrait être celle d'une courbe de Gauss avec un seul ma Profondeur des océans En pointillés: distribution attendue d’une planète se rétrécissant © 1912 Alfred Wegener Source : fig. 8 de A. Wegener, op. cit., p.35, Tiré de : http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/derive-continents-wegener.xml#derive-continents-Wegener

1912: Théorie de Wegener (1880-1930) Avant Wegner: théorie de la pomme frippée: montagnes formées par refroidissement Wegener: Pangée + Panthalassa Approche généraliste, mise en commun de « faisceaux de présomptions » (multidisciplinarité) Arguments: Distribution des altitudes Correspondance des contours Faune identique à une période donnée (p.ex. -100 millions d’années entre Afrique et A. du Sud), Traces climatiques: végétation tropicale en A. du Nord ou Europe, traces de glaciation en Afrique du Sud, inde et Australie (-250 millions d’années) Structures géologiques identiques, de même âge (Scandinavie-Groenland-Canada; -470/-350 millions d’années) © U. Laval © U. Laval © U. Laval © U. Laval © U. Laval Excellent résumé sur: http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/derive-continents-wegener.xml#derive-continents-Wegener

Dès les années 1950: des indices en faveur de Wegener (1880-1930) Paléomagnétisme Exploration des fonds des océans: a. Contours des plateaux continentaux b. Anomalies magnétiques  Extension du fond des océans au droit des dorsales océaniques © F. Michel, BRGM/Belin, 2005

Dès les années 1950: des indices en faveur de Wegener (1880-1930) Paléomagnétisme Exploration des fonds des océans: a. Contours des plateaux continentaux b. Anomalies magnétiques Extension du fond des océans au droit des dorsales océaniques !! Pas de plaque océanique plus âgée que 180-200 millions d’années https://en.wikipedia.org/wiki/File:Earth_seafloor_crust_age_1996.gif http://www.svt-biologie-premiere.bacdefrancais.net/geologie-dorsale.php http://pubs.usgs.gov/of/1999/ofr-99-0132/

Tectonique des plaques 1967, Jason Morgan, Dan Mc Kenzie et Robert Parker : synthèse des connaissances: propose la présence de lithosphère découpée en blocs rigides qui se déplacent sur l’asthénosphère 1968, Le Pichon: cadre cohérent: rend compte des mouvements relatifs de 6 grandes plaques; Vine et Hess introduisent l'expression « tectonique des plaques » Tectonique: relative à la structure à grande échelle de la Terre © Le Pichon © Le Pichon

2013: 12 grandes plaques http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/intro-tectonique-plaques.xml Wikipedia

2013: 12 grandes plaques…et quelques autres (je vous laisse compter)

La limite entre 2 plaques: ligne de faille Les plaques peuvent glisser l’une le long de l’autre (« décrochement ») © Istanbul Technical University http://www.iris.edu/gifs/animations/faults.htm Photos: Faille nord-anatolienne (Turquie 1999) et Faille de l’Imperial Valley (système San Andreas), Californie (1979) GEER Association Imperial Valley, 1979, U. Colorado

Failles susceptibles de causer des mouvements verticaux Les plaques se chevauchent : raccourcissement (« faille inverse ») http://www.iris.edu/gifs/animations/faults.htm © IDEERS Campine Diffeérence de hauteur entre plateau et vallée: ~30 m <=> ~30 séismes de magnitude M=6 en 300.000 an 30 m ~300,000 an  0.1 mm/an http://www.iris.edu/gifs/animations/faults.htm Vallée de la Meuse (Bree) Les plaques s’écartent: effondrement (« faille normale ») © Observatoire Royalde Belgique

(zone des grandes fosses océaniques) Zones de subduction (zone des grandes fosses océaniques) M. Van Camp & Google Earth M. Van Camp & Google Earth

(malheureusement en causant des secousses) Borah Peak, Basina nd Range http://en.wikipedia.org/wiki/File:Borah1983.JPG Dans certaines régions, les séismes contribuent à façonner le paysage !!! (malheureusement en causant des secousses)

…ou le ballet des plaques depuis 4.3 milliards d’années Cycle de Wilson… …ou le ballet des plaques depuis 4.3 milliards d’années Notez que la croûte continentale s’est étendue avec le temps Pangée -290 millions d’années http://www.humboldt.edu/natmus/lifeThroughTime/PlateMaps/Silurian/SilurPlates.htm Carte © googlemap

…ou le ballet des plaques Cycle de Wilson… …ou le ballet des plaques Carte © googlemap

…ou le ballet des plaques Cycle de Wilson… …ou le ballet des plaques http://svtlgb.fr/terminale_s_enseignement_commun/chapitre_7/chapitre_7.html Ainsi à l'Archéen, la croute océanique océanique en subduction atteignait sa température de fusion avant de s’être déshydratée. Elle pouvait donc fondre donnant alors naissance à la croûte continentale primitive. Depuis 2, 5 milliards d'années la planète s'étant refroidi , le gradient géothermique a diminué de telle manière que la croûte océanique en subduction se déshydrate avant d’atteindre la zone où elle fond. Elle ne peut donc pas fondre et est intégralement recyclée dans le manteau. Les fluides issus de sa déshydratation remontent dans le manteau chaud situé au-dessus  ce qui va induire sa fusion. Carte © googlemap