GEODYNAMIQUE INTERNE II I : Drive des continents et expansion des fonds ocaniques 1- Magntisme terrestre a- Notions gnrales Il sexprime sous forme dun champ magntique comme celui des aimants. Ce diple est dcal par rapport laxe de rotation terrestre. Origine : Les mouvements convexionels hlicodaux du noyau externe. Ce champ magntique est perturb par le mouvement de rotation de la Terre. Le ple Nord magntique diverge de 1900 Km par rapport au ple nord gographique. Ce champ magntique nest pas symtrique, il est comprim du ct des vents solaires et tal de lautre ct (voir polycopier) b- Paramtres du champ magntique 3 PARAMETRES :

Intensit du magntisme (en nT) Dclinaison (en degr) : cest langle entre la composante horizontale

du vecteur champ et le nord gographique. On le mesure de 0 180 vers louest et de 180 360 vers lest.

Linclinaison = angle entre la composante horizontale et la direction du champ total.

Il existe une relation simple entre la valeur de linclinaison et la latitude magntique :

tan (I) = 2 tan (L) c- La fossilisation du champ magntique terrestre Les minraux ferromagntiques sont capables dacqurir lors de leur formation une aimantation dpendante du champ magntique. Ils peuvent aussi en garder la mmoire. Ces minraux sont les suivants : Lhmatite (Fe2O3) Magntite (Fe3O4) Rutile (TiO2) Titanomagntite (Fe2TiO4)

Lorsque ces minraux sont chauffs, ils peuvent perdre leur aimantation.

Le point de curie et le point de chaleur auquel le minrale perd ou acquire son aimantation. Magma silicat ascendant Eruption Cristallisation des Dcroissance de minraux ferromagntiques temprature au point de curie Acquisition dune aimantation thermormanente naturelle. d- Les variations temporelles de magntisme terrestre 1903 Brunhes effectue des chantillonnages de roche volcanique. Il se rend compte dinversion notable du champ magntique. En effet, lhistoire de la terre est marque par des inversions rgulires du champ magntique. 2 EPOQUES : Epoque normale (comme maintenant) Epoque inverse (Sud et Nord invers) 2- La drive des continents a- Wegener, son travail Hypothse sur la drive des masses continentales. Il soppose au modle fixiste et contractif. b- La thorie de Wegener Dplacement des plaques dEst en Ouest comme les nuages et les masses daire. Effet de proue et de poupe. Wegener assume lide quil existait au dbut de lair secondaire un super continent (la Pange) et que ce continent est entour dun super ocan.

c- Les arguments de Wegener Arguments gomorphologiques

Similitude entre les rivages Arguments structuraux

Plis, failles Arguments palontologiques

Explosion du nombre de famille danimaux associ la division de la Pange. Cest la spciation.

Arguments paloclimatiques Type de dpt (dpt glaciaire, houillers )

1986 : Deux scientifiques travaillent sur des sdiments accumuls depuis 100 MA. Ils calculent la palolatitude des grands lacs cambriens et ainsi ils repositionnent le ple magntique. 3- Lexpansion des fonds ocaniques

a- Hess (1962) IDEES : Sea floor spreading = espansion des fonds ocaniques. Au niveau des dorsales, du magma remonte, cristallise et forme du socle

ocanique. Une foi le socle form, il se dplace latralement en sloignant de la

dorsale. Il suggre que dans certaine zone, ce planch disparat.

ARGUMENTS : Mesure gravimtrique pour montrer quil y a des anomalies (valeur plus

faible). Cette anomalie vient dun dsquilibre isostatique associ au plongement dune crote ocanique moins dense que le manteau.

Lorsque lon date les roches sdimentaires accumules dans les ocans, lge maximum de ces roches est de 240 MA seulement. Donc il y a des portions docans ayant exist qui ont disparu.

Sil existe un relief sous-marin lev (dorsale), cest que dessous il y a quelque chose qui pousse et qui soulve les reliefs.

b- Vine et Mattews

LES INVERSIONS MAGNETIQUES De part et dautre dune dorsale ocanique, on retrouve la succession dpoque normale et inverse de faon symtrique.

II : Zooms sur les frontires de plaques 1- Morphologies des dorsales ocaniques Ce sont des reliefs larges entre 1000 et 2000 Km au-dessus des plaines abyssales. Parfois la dorsale merge (Islande) La morphologie des dorsales dpend de la vitesse dexpansion. PLUSIEURS TYPES DE DORSALES Voir le polycopier. 2- Rle godynamique Magmatisme + sismes trs localiss. Essen de sismes au niveau du rift => faille Flux thermique => flux de chaleur le plus important au niveau du rift. 3- Structure de la lithosphre ocanique Couche 1 : Sdiment qui saccumule sur la crote (0 3 Km) Couche 2 : Basalte avec deux types dorganisation :

- Pillow-lavas (1 2 Km) - Basalte tholtiques : filon verticaux (1 2 Km)

Couche 3 : Gabbro = quivalent plutonique du basalte (4 Km) BASALTE THOLETIQUE :

Plagioclase + Pyroxne + Olivine

Roche basique peu alcaline mais trs ferromagntique. 4- Processus magmatique Magma stock faible profondeur. Il rsulte de processus de fusion partielle. LORS DE LA REMONTEE DE LASTHENOSPHERE : Baisse de pression par convection => Fusion partielle accrue.

P Dcompression

Solide adiabatique Liquide Solidus Liquidus Solide + Liquide T III : Les fosses ocaniques : lieu de subduction 1- La morphologie des fosses ocaniques LES DIFFERENTES SUBDUCTION : Ocan continent (Andes) => Cordillre montagneuse. Arc insulaire (Japon) => Arc insulaire et bassin arrire arc. Ocan ocan => Guirlande dles

2- Rle godynamique Dissipation dnergie par des phnomnes magmatiques et sismiques. Langle de plongement et fonction de la jeunesse de la lithosphre ocanique subduct. 3- Moteur de la subduction La lithosphre se refroidit, spaissi et donc ce densifie. Elle devient plus lourde est rentre dans un tat de subsidence thermique. 4- Les expressions de la subduction

a- Manifestation sismique Sismes de profondeur variable selon un plan (plan de Bnioff) Ce sont des sismes de distensions. => La lithosphre senfonce dans du matriel ductile (LVZ entre autre) Sisme de compression => La lithosphre senfonce dans du matriel dure (aprs la LVZ)

b- Manifestation gothermique Quand la lithosphre froide senfonce, cet enfoncement induit un rebroussement des isothermes.

c- Manifestation sdimentaire Le sdiment senfonce puis il saccumule dans la fosse ocanique (prisme daccrtion sdimentaire) ROCHES VOLCANIQUES FORMEES TYPE DE MAGMATISME

Basalte tholtique Magmatisme calco-sodique *# Basalte calco-alcalin / Andsite

Dacite / Rhyolite Magmatisme calco-alcalin*#

Tholte olivine / Trachyte Magmatisme transitionnel * Basalte alcalin olivine / Phonolite Magmatisme alcalin *

Basalte alcalin feldspathode / Shoshonite Magmatisme hyperalcalin *

* Cordillre de subduction # Arc insulaire IV : Les failles transformantes, lieux de dcrochement 1- Morphologie des failles transformante Elles sont actives que sur une petite portion (voir polycopier) 3 TYPES : Rift rift Rift fosse ocanique Fosse ocanique fosse ocanique

2- Rle godynamique Autoriser le dplacement des plaques lithosphriques. V : Les chanes de montagnes : lieu de collision ou dobduction ou de subduction Pour quil y est chane de collision, il faut quil y est eu une phase de subduction ou dobduction.

OBDUCTION : Le domaine ocanique sudbuit passe par-dessus le domaine continental qui progresse toujours malgr que la subduction soit bloque.

failles compressives Les sdiments vont tre projets sur le domaine continental. Dcrochement de portion de crote ocanique qui avance sur le

domaine continental. Par la suite, il y a collision. Suture entre les deux crotes : suture ophiolitique La roche subit de forte pression, mais de basse temprature => changement de facis. Les chanes dobduction ne sont pas volcaniques. Toutes les chanes prsentent des critres communs tel quun paississement de la racine crustale en profondeur. RIFTING ET OCEANISATION : DUN CONTINENT A UN OCEAN Un rifting nabouti pas forcement une ocanisation. Remont progressive de lasthnosphre (localement)

Cration dun bombement de lasthnosphre accompagn dune intumescence gothermique (mont de chaleur)

La partie crustale de la lithosphre samincie => Cration dun graben encadr par des crtes et formation de failles normale. Cette valle axiale va tre marque par les remontes volcaniques (basalte alcalin ou tholtique) Les basaltes et gabbro qui sont crer se dplace latralement.

Formation dun planch ocanique = phase docanisation VI : La naissance dun ocan : La chausse des gants

1- Prsentation gnrale Gographiquement : Irlande du Nord, Comt dAntrim, Giants Causeway

2- Randonne virtuelle ARRIVEE : Eperons rocheux sombres. Falaises abruptes prsentant des structures sub-horizontales.

AU BAS DES FALAISES : Roches volcaniques massives structures en plusieurs coules mtriques

(Texture microlitique, prsence de phnocristaux dolivine et de plagioclases)

Basalte tholtique olivine. Interprtation : Alternance dpisodes volcaniques et de priodes de calme. Emissions volcaniques sur des paysages de calcaires karstifis.

Au-dessus DES LOWER BASALTS : Niveau pdologique ocre. Latrite et bauxite

Lil du gant : Masse rsiduelle de basalte altr. Latrite : Sols tropicaux rouges ferrugineux et durcis Sols ferralitiques forms sous forte pluviosit et tempratures moyenne Eleves (20 30C) Bauxite : Roche rsiduelle riche en hydrate dalumine, en oxyde de fer, en minraux argileux et minraux titans. Au-dessus DES LATERITES : Roches sombres plus ou moins structures. Structure en colonnes prismatiques = Orgue basaltique.

AU MILIEU DES FALAISES : Roches volcaniques

Texture microlitique, prsence de phnocristaux de pyroxne. Basalte tholtique

EN RESUME Continental Tholtic Basalt (CTB)

Succession verticale chronologique de roches sdimentaires karstifies, de palosols tropicaux, de coule de basaltes tholitiques en milieu continental. Upper Basalt (Basalte tholitiques olivine) Causeway Basalt (Tholte) Laterite interbasaltic Lower Basalt (Basalte tholitique olivine) Ulster White Limestone (Calcaire Karstifi)

LES INVERSIONS MAGNETIQUESII: Zooms sur les frontires de plaques

PLUSIEURS TYPES DE DORSALESIII: Les fosses ocaniques: lieu de subductioSisme de compression

IV: Les failles transformantes, lieux de dcrocRIFTING ET OCEANISATION: DUN CONTINENT A UN OC

VI: La naissance dun ocan: La chausse des

Sols ferralitiques forms sous forte pluviosit