LE MOUVEMENT DES PLAQUES LITHOSPHERIQUES

Certains d’entre vous ont entendu parler du mouvement des plaques lithosphériques.

Que se passe-t-il aux limites des plaques lithosphériques ?

Comment a été mis en évidence le mouvement des plaques lithosphériques ?

I / MISE EN EVIDENCE DU MOUVEMENT DES PLAQUES

Comment détermine-t-on la position d’un point à la surface de la Terre ?

La position d’un point à la surface de la Terre est déterminée par sa longitude et sa latitude.

La longitude correspond à la mesure de l’angle formé par le point, le centre de la

Terre et le méridien de Greenwich

La latitude correspond à la mesure de l’angle formé par le point, le centre de la Terre et l’Equateur au niveau du méridien du point.

Comment déterminer facilement la position (longitude et latitude) d’un point sur la Terre ?

Latitude et longitude fournies par un GPS.

Les antennes GPS utilisées sont plus précises que les GPS portables.

Un satellite GPS

Les coordonnées (longitude et latitude) d’un point à la surface de la Terre sont déterminées à l’aide d’un GPS.

L’Islande est traversée par une limite de plaque (Plaque nord-américaine et plaque eurasiatique).

Comment choisiriez-vous l’emplacement de deux stations GPS pour étudier ce qui se passe au niveau de la limite de la plaque nord-américaine et de la plaque eurasiatique ?

Déplacement en longitude mesuré à la station de Höfn

Déplacement en longitude mesuré à la station de Reykjavik.

Si la vitesse (Rate) est positive le déplacement a lieu vers l’Est, si la vitesse est négative le déplacement a lieu vers l’Ouest.

Comparons ces deux résultats.

HÖFN

REYKJAVIK

La station d’Höfn se déplace vers l’Est à la vitesse de 13,09 mm/a et la station de Reykjavik vers l’Ouest à la vitesse de 11,03 mm/a.

Donc la plaque nord-américaine et la plaque eurasiatique s’écartent.

Effectuons le même travail pour la station située à Shangai (plaque eurasiatique) et celle située sur l’ile Marcus située sur la plaque pacifique.

Ile MarcusShangai

Déplacement en longitude mesuré à la station de l’ile Marcus

Déplacement en longitude mesuré à la station de Shangai

Interprétation de ces deux résultats

Shangai

Ile Marcus

Ile MarcusShangai

Shangai se déplace vers l’Est à la vitesse de 31,41 mm/a et l’ile Marcus se déplace vers l’Ouest à la vitesse de 71,77 mm/a.

Donc la plaque eurasiatique et la plaque pacifique se rapprochent.

A la surface de la Terre certaines plaques se rapprochent (convergence) et d’autres s’éloignent (divergence).

Que se passe-t-il là où les plaques s’éloignent et là où les plaques se rapprochent ?

II / LES ZONES DE DIVERGENCE

La plus grande partie des zones de divergence est située le long des dorsales océaniques où on observe du volcanisme et des séismes.

Volcanisme au niveau d’une

dorsale océanique

Analysons l’âge du basalte produit par le volcanisme de la dorsale océanique.

Age du basalte du plancher océanique

Que constatez-vous ?

L’âge du basalte augmente symétriquement en s’éloignant de la dorsale.

Comment expliquer cette répartition ?

Le basalte se forme au niveau de la dorsale puis se déplace en s’éloignant de la dorsale.

Une zone de divergence

Au niveau d’une dorsale il y a formation de la lithosphère océanique.

C’est l’accrétion océanique.

III / LES ZONES DE CONVERGENCE

Une zone de convergence se caractérise par une fosse océanique bordée par une chaîne de montagnes et par des séismes dont la profondeur augmente en s’éloignant de la fosse.

Répartition des séismes au niveau d’une zone de convergence

Comment expliquer la présence de foyers à grande profondeur ?

La présence de foyers à 600 km de profondeur indique l’existence de roches très rigides.

Comment expliquer la présence de roches rigides dans l’asthénosphère moins rigide ?

Les roches très rigides sont caractéristiques de la lithosphère, donc ……

de la lithosphère se retrouve au milieu de l’asthénosphère.

Dans les zones de convergence la lithosphère océanique s’enfonce dans l’asthénosphère sous la lithosphère continentale.

C’est la subduction.

L’accrétion océanique provoque la croissance d’un océan et la subduction sa fermeture.

Les océans ont-ils toujours existé ?

IV / EVOLUTION DES OCEANS

Quand l’océan Atlantique a commencé à se former ?

Entre l’Afrique et l’Amérique du Sud le plancher de l’océan Atlantique n’est pas plus âgé que 135 Ma. Donc cet océan n’existait pas avant 135 Ma.

Comment l’océan Atlantique a commencé à se former ?

Une remontée de magma entraîne une fracturation de la lithosphère continentale

L’étirement de la lithosphère continentale entraîne un effondrement en escalier : un rift continental.

L’étirement se poursuit ce qui provoque l’enfoncement du rift sous le niveau de la mer.

La mer envahit le rift, un nouvel océan est formé.

Deux morceaux de lithosphère continentale s’éloignent et sont séparés par de la lithosphère océanique.

L’océan va continuer de s’agrandir..

• La fracturation d’un continent entraîne la formation d’un rift.•Puis une dorsale océanique se met

en place produisant une nouvelle lithosphère océanique.• L’expansion d’un océan commence.

Comment se forment les chaînes de montagnes ? Exemple l’Himalaya.

L’Himalaya se trouve entre la

station de Novosibirsk

(Russie) sur la plaque eurasienne

et celle de Hyderabad (Inde)

sur la plaque australo-indienne.

Station NVSK

Station HYDE

Interpréter les résultats suivants sachant que si la vitesse est négative la station se déplace vers le Sud et si la vitesse est positive la station se déplace vers le Nord.

Station NVSK

Station HYDE

La station NVSK se déplace vers le Sud (- 1,1 mm/a) et la station HYDE se déplace vers le Nord (34 mm/a).

L’Himalaya résulte du rapprochement de deux plaques lithosphériques : la plaque eurasienne et la plaque australo-indienne

Dans l’Himalaya on trouve des fossiles marins et du sel.

Comment expliquer la présence de sel et de fossiles marins à plus de 4 000 mètres d’altitude ?

La présence de sel et de fossiles marins dans l’Himalaya témoigne de l’existence passée d’un océan.

La subduction résultant du rapprochement de la plaque australo-indienne et de la plaque eurasienne a entraîné la fermeture de cet océan et la formation d’une chaîne de montagnes.

L’ouverture de l’océan A entraîne la fermeture de l’océan B et le rapprochement de deux morceaux de lithosphère continentale.

Lorsque les deux morceaux de lithosphère continentale se rencontre il y a fermeture de l’océan et formation d’une chaîne de montagnes.