Chapitre 2 Dynamique des enveloppes

terrestres

Partie IA - Le

code des diapositives

✭ très important, à savoir avec précision

❀ important pour comprendre

✄ pour approfondir, sinon à couper

Géologie - Partie I - La Terre, planète active

2. Les mouvements verticauxde la lithosphère

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Paléoplages

Le bouclier scandinave remonte

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La calotte glaciaire scandinave a fondu

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a. Limites de la calotte glaciaire scandinave il y a 10 000 ans et 8 000 ans.b. Vitesses (en mm/an) de soulèvement actuel de la Scandinavie.(Schaaf. A. et coll. “ Sciences de la Terre et de l’Univers ”, Vuibert Ed.)

Le rebond isostatique

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Le rebond isostatique post-glaciaire en Scandinavie.(Schaaf. A. et coll. « Sciences de la Terre et de l’Univers », Vuibert Ed.)

La subsidence de la lithosphère océanique

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Relation entre flux thermique, profondeur et âge de la lithosphère océanique

Surfaces équipotentielles de pesanteur

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Ces surfaces sont perpendiculaires à la direction locale de la pesanteur en tout point.(Schaaf. A. et coll. “ Sciences de la Terre et de l’Univers ”, Vuibert Ed.)

L’altimétrie satellitale

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H : distance du satellite à l’ellipsoïde (calculé).h : distance entre le satellite et la surface de l’océan (mesuré).hc : composante océanographique (hauteur dynamique de la circulation, variations du niveau de la mer dues à la pression atmosphérique et aux phénomènes océanographiques). Elle ne diffère que par des effets de petite amplitude. (Schaaf. A. et coll. “ Sciences de la Terre et de l’Univers ”, Vuibert Ed.)

Le géoïde

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avec une échelle

exagérée...

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11Des écarts importants

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Les ondulations du géoïde à grande longueur d’onde

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Les anomalies du géoïde à petite longueur d’onde

Mesures faites

La valeur de g et ses corrections

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✭ g est mesurable à l’aide d’un gravimètre.

La valeur de g dépend de la latitude puisque la terre n’est pas ronde g = 9,8324 m.s-2 aux pôles

g = 9,7803 m.s-2 à l’équateur

La valeur de g dépend de l’altitude car g = G.MTerre , avec r rayon de la Terre r2

en altitude, r augmente donc g diminue.

Correction à l’air libre = correction de Faye

Les corrections

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liée à la masse deroche supplémentaireliée à l’altitude

liée à la déviation de g par une masse de

roche voisine

L'anomalie de Bouguer est l'écart entre le champ de pesanteur terrestre mesuré et corrigé et le champ de pesanteur théorique.

correction à l’air libre corrections de Bouguer

Carte de l’anomalie de Bouguer

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sigminesf rance.brgm.f r

g moins important qu’attendu compte tenu de la masse des montagnes

g plus important qu’attendu compte tenu du déficit de masse dû à la profondeur

=> Il y a une compensation «naturelle»

Carte simplifiée des anomalies de Bouguer

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L’équilibre isostatique

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surface de compensation

croûte

manteau

Principe : une région est à l’équilibre lorsque la masse de roche au-dessus de la surface de compensation est en tout point identique.

Modèles de compensation isostatique

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Modèle d’Airy Modèle de PrattVariation latérale

d’épaisseur de croûteVariation latérale de

densité de croûte

surface de compensation

Evolution de la lithosphère

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Conforme au modèle de Pratt

Rebond isostatique de la Scandinavie

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Isostasie et érosion des chaînes de montagnes

21http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/erosion.isostasie.html

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Dynamique de l’érosion / isostasie

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surrectionen 2 à 5 MA

Le taux d’érosion diminue au fur et à mesure que les montagnes se réduisent

http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/erosion.isostasie.html

Subsidences tectonique et thermique

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(http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/)

Rifting actif ou passif

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Rifting actif❀

L’amincissement est lié à l’arrivée sous la lithosphère d’un panache mantellique, qui représente une forte anomalie thermique.Le panache entraîne un bombement de la lithosphère (d’où amincissement crustal), et du volcanisme.

L’extension est liée à des forces agissant sur la plaque elle-même.L’amincissement lithosphérique entraîne une subsidence : formation d’un graben où les sédiments s’accumulent. La décompression adiabatique liée à la remontée asthénosphérique peut être à l’origine d’un magmatisme.

Rifting passif