De la Dérive des continents à la Tectonique des plaques (6) Automne 2015

PLAN GÉNÉRAL Avant Wegener La Terre Distribution des altitudes Le plateau continental Les couches constitutives L’isostasie La dérive des continents selon Wegener Les indices La Pangée d’hier à aujourd’hui La tectonique des plaques Les dorsales Les séismes, nature et répartition Les fosses océaniques Les plaines abyssales Les fossés continentaux Les boucliers Les orogènes Les plaques Naissance de la théorie Délimitation Mouvement Les points chauds Le cycle de Wilson Séismicité Est du Canada

La Tectonique des plaques les points chauds Les points chauds (en surface) sont alimentés par des chambres magmatiques dont l’emplacement est fixe. Le volcan de point chaud est la manifestation en surface de panaches mantéliques de magma issus d’un niveau nommé  D, situé à la limite du manteau inférieur et du noyau externe. Landry et Mercier, 1992.

La Tectonique des plaques les points chauds La plaque se déplace au-dessus du panache dont l’emplacement est fixe

La Tectonique des plaques les points chauds La chaîne Hawaï-Empereur

La Tectonique des plaques les points chauds La chaîne Hawaï-Empereur Si des volcans ont été formés il y a plus de 80 Ma, ils ont été engloutis en même temps que la plaque du Pacifique dans la zone de subduction des Aléoutiennes-Kouriles

La Tectonique des plaques les points chauds les monts Saint-Hilaire, Rougemont et Yamaska

La Tectonique des plaques les points chauds

La Tectonique des plaques les points chauds Répartition mondiale

La Tectonique des plaques le cycle de Wilson Le cycle de Wilson correspond aux différentes étapes qui mènent de l’ouverture et de l’apparition d’un océan à sa fermeture et à sa disparition.

La Tectonique des plaques le cycle de Wilson Le cycle de Wilson correspond aux différentes étapes qui mènent de l’ouverture et de l’apparition d’un océan à sa fermeture et à sa disparition. Les continents se dispersent en début de cycle et se regroupent en fin de cycle Les anciens supercontinents Pangea : vers 300 Ma ; Pannotia : vers 600 Ma ; Rodinia: entre 1.1 Ga à 750 Ma ; Columbia : de 1.8 à 1.5 Ga ; Kenorland : de 2.7 à 2.1 Ga ; Ur : autour de 3 Ga ; Vaalbara : vers 3.6 à 2.8 Ga Durée d’un cycle: l'ordre de 400 à 600 millions d’années

La Tectonique des plaques le cycle de Wilson Dans plus de 100 millions d'années, un nouveau supercontinent, Amasie, devrait se former. http://planete.gaia.free.fr/sciences/geosciences/geophysique/amasie.html#an5

La Tectonique des plaques le cycle de Wilson Une projection alternative (Scotese) http://planete.gaia.free.fr/sciences/geosciences/geophysique/amasie.html#an5 PROJECTION ALTERNATIVE Le sort de notre océan est-il définitivement scellé ? Les chercheurs admettent que la tectonique des plaques est un système redoutablement complexe, un magnifique mouvement d'ensemble, fait de compensations et de rééquilibrages. La formation d’une nouvelle subduction - desormais pronostiquée dans les abysses aux alentours du banc de Gorringe, plausible dans les petites Antilles et au large de la Patagonie - aura nécessairement des effets induits ailleurs. On ouvre ici et on ferme là, on accélère d'un côté, on ralentit de l’autre... Et les temps géologiques défient les modélisations. "Elle ne nous permettent pas de nous projeter de façon réaliste à plus de 10 ou 20 millions d’années", avance Jérôme Dyment. Un point de vue que ne partage pas David Boutelier, docteur en géosciences à Monash et coauteur de l’étude : “Si l'évolution du golfe de Cadix peut paraitre spéculative, les modèles conceptuels sont cependant solides, et peuvent être utilisés pour fonder des prédictions". Lesquelles indiquent que, d’ici une vingtaine de millions d’années, nos rivages paisibles seront bouleversés, soulevés par de monstrueux séismes et remodelés par le volcanisme, pour ressembler à terme à la cordillère des Andes, paysage typique d’une subduction mature. Et le plancher atlantique poursuivra sa lente disparition. A quoi pourra ressembler la Terre une fois disparue le deuxième océan du globe ? Christopher Scotese, professeur à l’université du Texas, en a proposé un aperçu. De la disparition de l’Atlantique, et de la rencontre entre les Amériques, l’Afrique et l’Eurasie, devrait naître un nouveau supercontinent, la Pangea Proxima (ci-contre). Une projection alternative au scénario dit de la Novopangea, qui prévoit l'union des Amériques et de l’Asie, par la fermeture du... Pacifique. L’homme sera-t-il encore là pour voyager, les pieds au sec, entre le Nouveau et l’Ancien Monde ? Rien n’est moins sûr... EXIT L'HYPOTHÈSE DU PACIFIQUE (Novopangea) ? La fermeture de l'Atlantique, qui pourrait aboutir à un supercontinent, la Pangea Proxima, bouscule le scénario de la Novopangea, qui envisage un continent unique issu de la rencontre des Amériques et de l’Asie, via la fermeture de l'océan Pacifique. Logique : celui-ci est déjà cerné de subductions, et semble donc destiné à disparaître. Mais sa fermeture ne semble pas pour demain : avec un taux d'ouverture de 16 cm par an, la dorsale rapide du Pacifique produit autant de croûte océanique que la subduction n'en consomme. Si cet écart de vitesse se maintient, le Pacifique devrait survivre plus longtemps que l'Atlantique...

La Tectonique des plaques séismicité Est du Canada 5 régions principales Baie-Comeau Sept-Îles Matane 1929, 7.2M tsunami, 27 morts La plus active, sous le fleuve Charlevoix Kamouraska http://www.seismescanada.rncan.gc.ca/zones/eastcan-fra.php Vallée de l’Outaouais, Montréal Témiscamingue

La Tectonique des plaques Charlevoix 4 6M ou plus 6 5M 20 4M plusieurs petits Les Éboulements 1534 intensité IX La Malbaie 1663 intensité IX Baie Saint-Paul 1791 intensité VIII Rivière Ouelle 1860 intensité VIII Baie Saint-Paul 1870 intensité IX La Malbaie 1925 intensité IX LOCALISATION ET MAGNITUDE DU SÉISME DU 5 FÉVRIER 1663 (QUÉBEC) REVUES À L’AIDE DE S MOUVEMENTS DE TERRAIN Jacques Locat Laboratoire d’études sur les risques naturels (LERN), Département de géologie et de génie géologique, Université Laval, Qc, G1K 7P4, jacques.locat@ggl.ulaval.ca RÉSUMÉ Le séisme du 5 février 1663 est le premier séisme historique violent dont la magnitude M es t estimée comme étant autour de 7. Il a laissé dans le paysage plusieurs signatures qui en révèlent l’étendue et l’intensité. Coté terrestre, on note des glissements de terrain dans diverses régions du Québec dont la région de Betsiamites, du Saguenay, de Charlevoix et de la Mauricie. Coté subaquatique, plusieurs si gnatures de mouvements de terrain ont été attribuées à ce séisme, particulièrement le long de l’estuaire du St-Laurent, du fjord du Saguenay et quelques lacs localisés sur le Bouclier laurentien et probablement dans les Appalaches. À partir de l’analyse des do nnées reliées aux mouvements de terrain, et utilisant des méthodes empiriques pour l’estimation de la magnitude, l’épicentre proposée du séisme serait situé sur le Bouclier canadien au nord du St-Laurent, dans la région du Haut Saguenay: Lat. 48° 21' N et Long. 70° 50’ O et aurait une magnitude M minimale de 7.6. 6. CONCLUSION L’analyse des critères ayant été utilisés pour établir la position et la magnitude du séis me du 5 février 1663, faite à la lumière des données marines et terrestres acquises récemment pour différents mouvements de terrain (i.e. depuis au moins 1962) nous amènent à conclure que : 1. Le séisme du 5 février 1663 aurait son épicentre localisé dans le Bouclier canadien au nord du St- Laurent, dans la région du Haut Saguenay, avec une position proposée à la latitude 48° 21' N et longitude 70° 50’ O. 2. Que la magnitude M du séisme du 5 février 1663, estimée à partir de la prise en compte des mouvements de terrain, serait d’au moins 7.6 et qu’elle est relativement peu influencée par la position de l’épicentre. 3. Qu’il est essentiel d’améliorer la validation des méthodes utilisées lesquelles maximisent les données géomorphologiques, sédimentologiques et géotechniques. 4. L’analyse présentée ici révèle l’énorme potentiel inexploité des enregistrements géologiques d’événements catastrophiques ( e.g. St-Onge et al., 2008) vis-à-vis de la réduction de l’exposition aux risques naturels des personnes et des infrastructures au Canada. Ce travail constitue une première tentative de la prise en compte des mouvements de terrain dans une estimation de la magnitude du séisme de 1663. Au demeurant, cette étude est préliminaire et sera grandement bonifiée par l’apport des études détaillées en cours et à venir sur les grands glissements de terrain dont ceux de Colombier, Shawinigan et St-Jean-Vianney ainsi que des environnements subaquatiques

La Tectonique des plaques Charlevoix les hypothèses la faille Logan (450 à 400 Ma) cette faille sépare la plate-forme du Saint-Laurent de celle des Appalaches Les Appalaches ont chevauché la plate-forme du Saint-Laurent et le bouclier Faille horizontale superficielle (par rapport à la croûte)et stable il n’y a pas de séismes tout le long Hypothèse rejetée par les experts

La Tectonique des plaques Charlevoix les hypothèses une météorite (2 km de diamètre) il y a 350 Ma (plus l’ajustement isostatique) Croûte affaiblie sur 12 km de profondeur la zone de séismes déborde largement le rayon d’influence de l’impact Ajustement isostatique insuffisant pour les gros séismes les autres cratères au Québec sont stables Manicouagan Nouveau-Québec Lac Mistastin Lac à l’Eau-Claire Lac La Moinerie Corossol

Impact d’une météorite

La Tectonique des plaques Mistassin Nouveau-Québec Manicouagan Corossol les autres cratères au Québec sont stables Lac La Moinerie Lac à l’Eau-Claire

La Tectonique des plaques Charlevoix les hypothèses le rift du Saint-Laurent Rift relié à l’ouverture de l’Atlantique -250 à -65 Ma ou Ouverture d’un ancien océan Iapétus il y a 500 Ma (avant Pangée) Les recherches actuelles portent sur cette hypothèse qu’il est possible de coupler avec celle de la chute d’une météorite.