La tectonique des plaques de 1968 à 2013 - Planet-Terreplanet-terre.ens-lyon.fr/.../Images/...plaques-1968-2013-

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  • La tectonique des plaques de 1968 2013 : qu'est ce qui a chang dans le modle et n'a

    pas (assez) chang dans sa transmission depuis l'poque des pres fondateurs ?

    Pierre THOMAS, ENS Lyon, Colloque AFPSVT, juillet 2013

  • Extrait de la confrence de Siegfried LALLEMAND ici mme lAFPSVT en 2010 http://www.paris.iufm.fr/video/svt/doc_divers/SL_Tecto_Plaques_15nov.pdf

    : Dan Mc Kenzie, Nature

    1967, Xavier Le Pichon, J. Geophy. Res., 1968 et Jason Morgan, J. Geophy. Res., 1968

    http://www.paris.iufm.fr/video/svt/doc_divers/SL_Tecto_Plaques_15nov.pdfhttp://www.paris.iufm.fr/video/svt/doc_divers/SL_Tecto_Plaques_15nov.pdf

  • Carte topo du monde avec mouvement

    Et voici le modle des annes 1970, dans sa version cartographique , et

  • Ce qui ne va pas dans la tecto classique

    http://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gif Et http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html

    voici sa (ses) version(s) en coupe , toujours dans les annes 1970.

    Regardez bien ces schmas, on y reviendra. Jespre quils vous choquent tous !

    http://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gifhttp://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gifhttp://www.dstu.univ-montp2.fr/PERSO/bokelmann/convection.gifhttp://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html

  • Depuis 45 ans, le modle a t mainte fois confirm, affin par plein de donnes nouvelles, entre autres

    par des donnes sous-marines

    par des donnes spatiales

    par des donnes exprimentales

  • Mais il a aussi t modifi la marge , ce qui na pas chang sa nature profonde, mais a

    introduit des modifications significatives, qui ont du mal passer dans les milieux gologiques

    non spcialiss.

    Et je ne parle pas des milieux dit de vulgarisation qui dans ce cas l mritent bien leur nom !

  • La vision

    actuelle

    grand-

    public de cet

    intrieur de la

    Terre,

    Cela fait donc plus de 40 ans que le

    modle est admis. Et pourtant ! Voici

    un article dun National

    Geographic de 2011 (version

    franaise).

  • La vision

    actuelle

    grand-

    public de cet

    intrieur de la

    Terre,

    Cela fait donc plus de 40 ans que le

    modle est admis. Et pourtant ! Voici

    un article dun National

    Geographic de 2011 (version

    franaise).

  • Premire modification : les apports de la tomographie sismique

  • Tomographie pacifique

    Rsultats :

    les dorsales ne se voient quen surface

    et ne senracinent

    pas ; les subductions se voient trs profond dans le manteau.

    (par rapport la moyenne cette profondeur)

  • Idem :

    Rsultats : les dorsales ne se voient quen surface et ne

    senracinent pas ; les subductions se

    voient trs profond dans le

    manteau.

    Tomopgraphie atlantique

  • Deuxime modification : les apports de la connaissance des mouvements dits absolus grce aux points chauds,

    la godsie spatiale

  • Un exemple de modle de dplacement absolu des plaques. Ils y en a dautres, qui ne se distinguent

    les uns des autres que par des dtails .

  • Voici une autre carte mouvement absolu des plaques, o on spare plaques rapides (R) et lentes (L), ce qui montre le rle moteur des subductions

    quand on le met en relation avec

    Mouvement absolu des plaques

    R

    R R

    R R

    L

    L

    L

    L

    L

    L L

    L = plaque lente

    R = plaque rapide

  • la proportion de leur frontire qui subduit. Les plaques qui subduisent vont vite ; les plaques qui ne subduisent pas ne bougent que peu. Idem pour les dorsales, rapides quand elles

    sont attaches des subductions, lentes dans le cas inverse.

    Plaques

    rapides qui

    subduisent

    Plaques

    lentes qui

    ne

    subduisent

    pas

  • Troisime modification : la confirmation du faible rle des

    dorsales, et du faible rle du magmatisme dans le fonctionnement

    des dorsales

  • Plaque ceintur dorsale

    Si les dorsales avaient un rle moteur actif majeur, si elles poussaient comme on me la appris il y a

    40 ans, imaginez ce que seraient les plaques ceintures de dorsales !

  • Puis submersibles, dragages et forages dcouvrent que les dorsales rapides nont pas de rift, et surtout que les dorsales lentes nont pas (ou peu) de volcanisme

    http://www.insu.cnrs.fr/node/4302 (km)

    http://www.insu.cnrs.fr/node/4302http://www.insu.cnrs.fr/node/4302

  • 1

    1

    1

    1

    1

    3

    4

    2

    ce que savaient depuis longtemps les gologues des ophiolites (ici Lagabrielle 1996)

    Pridotite et serpentine

    Brche sdimentaire

    Volcan

    Gabbro

    (de serpentinite)

  • Une brche sdimentaire de serpentinite et de calcaire (Apennin italien)

  • Une brche sdimentaire de serpentine et de calcaire (Apennin italien), calcaire contenant

  • des nummulites !

  • Dernire modification dont je parlerai (en regrettant de ne pas parler de la

    dformabilit des plaques ) : mieux comprendre la physique de la

    convection

  • Quest ce que la convection

    Temprature quasi constante, leffet de la compression / dcompression (adiabatique) prs !

    Plaque maintenue froide qui absorbe de la chaleur

    Plaque maintenue chaude qui fournit de la chaleur

    = CLT

    Parois

    isolantes

    La convection thermique : surtout un phnomne de surface (au sens interface du terme)

  • Couche limite thermique

    Quest ce quune Couche Limite Thermique ? Elle(s) fait (font) partie de la convection ; cen est la partie suprieure (infrieure). Cest dans cette (ces) CLT, mince(s), que seffectuent les changes de chaleur par conduction entre la cellule de convection et les sources chaudes et/ou froides extrieures. La matire de la CLT se refroidit (rchauffe) donc par conduction au contact de lextrieur ; et ds quelle est devenue suffisamment dense (peu dense), elle descend (monte). Alors elle nchange plus de chaleur par conduction avec lextrieur (quelle ne touche plus), reste temprature quasi constante, et se fait remplacer par de la nouvelle matire. Entre grands qui savent, nous voyons tout de suite que la lithosphre ocanique est la CLT suprieure des

    cellules de convection du manteau

    La couche dair surchauff au dessus des

    routes lorigine des mirages est la CLT

    infrieure de petites cellules atmosphriques

    http://hypertextbook.com/physics/waves/refraction/

    http://hypertextbook.com/physics/waves/refraction/

  • Geneve + yosemite

    Les deux cas de

    convection thermique.

    1 . Cas classique : chauffage par le bas et refroidissement

    par le haut.

    Monte et descente sont actives

    Au centre des cellules , il ny a

    que peu de mouvements, et ils sont causs par les

    mouvements des CLT.

    http://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpg http://www.yenwen.net/Yosemite98/YosemiteGallery.htm

    http://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.asso-etud.unige.ch/aeiisa/photos/121203-01.jpghttp://www.yenwen.net/Yosemite98/YosemiteGallery.htmhttp://www.yenwen.net/Yosemite98/YosemiteGallery.htm

  • Yosemite seul

    2eme cas, moins classique : le chauffage na pas lieu par le bas, mais

    dans la masse (cas du manteau terrestre).

    Seule la descente est active ; la remonte est passive,

    simplement pour compenser ce qui descend

    Peu de mouvements sous la CLT, et ils sont causs par lentranement d la CLT

  • Les deux cas extrmes et un cas intermdiaire (le noyau fournit un peu de chaleur), avec volution de la temprature avec la profondeur.

  • Avouez que a ressemble !

    Reprsentation (trs schmatique) de la temprature dans les 800 premiers

    kilomtres de la Terre solide

    Courbe trs schmatique

    Et voici ce que disent ptrologie et sismologie sur le degr gothermi-que

  • 67

    0 k

    m

    On peut synthtiser tout a avec le modle prsent dans Dossier Pour la Science n 67, avril-juin 2010 consacr la Terre cur ouvert et dans http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xml

    http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-lyon.fr/article/convection-mantellique-tectonique-plaques.xmlhttp://planet-terre.ens-ly