-
SVT PARTIE IB La Tectonique des plaques,
Histoire d’un modèle
Thème 1.
La Terre dans l’Univers, la vie et
l’évolution du vivant
-
Chapitre 1 La mobilité des continents, naissance
d’une idée
I -Naissance de la théorie de la dérive des continents et son
rejetTP1
-
Au début du XXème siècle, cette conception fixiste est remise en
cause; les premières idées évoquant la mobilité horizontale des
continents apparaissent grâce notamment à Alfred Wegener.
A. Wegener
E. Suess
1883
1912
1930 1960 1990
La controverse : fixisme / mobilisme
Jusqu’au début du XXème siècle, les scientifiques attribuaient
aux continents une position fixe à la surface de la Terre
-
Wegener propose la théorie de
« la dérive des continents »
« Un super continent, la Pangée, se serait fragmenté …
… et les masses continentales issues de la fragmentation
dériveraient à la surface de la Terre depuis cette date »
Alfred Wegener émet l’hypothèse d’une mobilité horizontale des
continents.
Quels sont les arguments en faveur
de la mobilité des continents ?
-
Arguments morphologiques
Arguments géologiques
Arguments paléoclimatiques
Arguments paléontologiques
-
Arguments morphologiques
-
Arguments géologiques
-
Arguments paléoclimatiques
Calottes glaciaires dansl’hémisphère sud
~ 220-300 Ma
-
Arguments paléontologiques
-
Bilan
LES CONTINENTS ONT DONC BIEN CHANGE
DE POSITION AU COURS DES TEMPS GEOLOGIQUES
COMMENT ? QUEL EN EST LE MOTEUR?
-
E. Suess
1883
A. Wegener
1912
A. Holmes
H. Jeffreys
1924
1928
1930 1960 1990
Le rejet de la dérive des continents…malgré des arguments
convaincants !
Harold Jeffreys :« l’intensité des forces supposées est bien
trop faible, la résistance du sima bien trop forte pour permettre
un déplacement appréciable des continents. »
-
E. Suess
1883
A. Wegener
1912
A. Holmes
H. Jeffreys
1924
1928
1930 1960 1990
Le rejet de la dérive des continents…par réticences au
changement !
« Si nous croyons l'hypothèse de Wegener, nous devons oublier
tout
ce que nous avons appris dans les soixante-dix dernières années
et retourner sur
les bancs de l'école. »
(R. T. Chamberlin, « Some of the objection to Wegener's Theory
»)
-
Le rejet de la théorie de Wegener Cette théorie de la dérive des
continents est très débattue. Arguments en défaveur :- Absence de
moteur : Wegener ne propose pas de mécanisme expliquant le
déplacement horizontal de continents,- A l’époque la communauté
scientifique pense que la quasi-totalité de la Terre est solide
(études sismiques)Vers 1930, elle finit par être rejetée
-
BILAN
Fixisme contre Mobilisme
Arguments mobilistes Arguments fixistes
Complémentarités des côtes
Témoigne de la fracturation d’un super continent
Très approximative, surtout de part et d’autre de l’atlantique
Nord
Similarité des fossiles sur différents continents
Expliquée par l’existence d’un supercontinent qui regroupe les
continents
Expliquée par l’existence de ponts continentaux qui reliaient
les continents
Mobilité horizontale des continents
Possible car les continentaux moins denses se déplacent sur un
matériau plus denses
Impossible car la Terre est quasi entièrement solide et beaucoup
trop rigide
-
Arguments mobilistes Arguments fixistes
Complémentarités des côtes
Témoigne de la fracturation d’un super continent
Très approximative, surtout de part et d’autre de l’atlantique
Nord
Similarité des fossiles sur différents continents
Expliquée par l’existence d’un supercontinent qui regroupe les
continents
Expliquée par l’existence de ponts continentaux qui reliaient
les continents
Mobilité horizontale des continents
Possible car les continentaux moins denses se déplacent sur un
matériau plus denses
Impossible car la Terre est quasi entièrement solide et beaucoup
trop rigide
-
E. Suess
1883
A. Wegener
1912
A. Holmes
H. Jeffreys
1924
1928
1930 1960 1990
Le rejet de la dérive des continents…par réticences au
changement !
« Si nous croyons l'hypothèse de Wegener, nous devons oublier
tout
ce que nous avons appris dans les soixante-dix dernières années
et retourner sur
les bancs de l'école. »
(R. T. Chamberlin, « Some of the objection to Wegener's Theory
»)
Damien Jaujard - UPEC/IUFM de Créteil
-
II- Les apports de la sismologieet de l’étude des roches sur la
structure du GT
Apports de la sismologie TP 2
-
Les séismes
– Séisme ou tremblement de terre se traduit en surface par des
vibrations du sol.Il provient de la fracturation des roches en
profondeur. Cette fracturation est due à une grande accumulation
d’énergie qui se libère, en créant ou en faisant rejouer des
failles, au moment où le seuil de rupture mécanique des roches est
atteint.
– Hypocentre ou foyer :endroit précis où se produit le mouvement
initial
– Épicentre :point situé en surface au-dessus (le plus près) du
foyer
-
La propagation d'une perturbation produisant sur son passage une
variation réversible de propriétés physiques locales (provoque une
déformation élastique)
Vibrations du sol
Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière
Qu’est-ce qu’une onde sismique ?
-
Causes des séismes naturels
• Impact (météorites)• Éruption volcanique • Tectonique : jeu de
faille, mouvement de plaques...
• Présence de forces • Accumulation d’énergie• Mouvement brutal
avec libération d’énergie
-
Séisme sur faille normale
• Le mouvement d ’une faille normale engendre un séisme
Escarpement de faille normale. Séisme de
Fuyun, Chine-Mongolie, M=8, 11 août 1931.
-
Les ondes sismiques
• Ondes de volume– Onde longitudinale Onde de compression(Ondes
P)
• propagation dans milieux solides et liquides
– Onde transversale Onde de cisaillement (Ondes S)• propagation
en milieu solide
• Ondes de surface – Onde de Rayleigh– Onde de Love
-
Sismogramme
• Le sismographe distant enregistre les ondes P, S et de
surface. La coupe montre les trajectoires des ondes.
-
A = amplitude maximum
• La valeur de l ’amplitude maximum est utilisée pour la
détermination de la magnitude
-
Transmission des ondes à travers le Globe
• Propagation des ondes– vitesse : fonction de la nature et de
la densité du
milieu traversé
– P traverse liquide et solide ; S ne passe qu’à travers un
solide.
• Les discontinuités internes du Globe– sismique réflexion–
sismique réfraction
-
Milieu 1 : n1 = 1/d1
Milieu 2 : n2 = 1/d2
n2 < n1 ⇒ α2 > α1d2 > d1 et V2 > V1
n1.sin α1 = n2.sin α2
-
Milieu 1 : n1 = 1/d1
Milieu 2 : n2 = 1/d2
n2 > n1 ⇒ α2 < α1d2 < d1 et V2 < V1
n1.sin α1 = n2.sin α2
-
Station sismique
Onde directe
Onde réfléchie
Onde réfractée
Réplique
Foyer
-
L’onde S ne traverse pas cette frontière
Discontinuité de Gutenberg
Vitesse sismique en km/s2 4 6 8 10 12
Profondeur km
1000
2000
3000
4000
5000
6000
S P
Le manteau est solide
Le noyauexterne estliquide
L’onde P est fortement ralentie
-
Vitesse sismique en km/s2 4 6 8 10 12
Profondeur km
1000
2000
3000
4000
5000
6000
S PManteausolide
Noyauexterne liquide
Graine
solide
Accélération des ondes P
Présence des ondes S
Discontinuité de Lehman : limite noyau externe et noyau
interne
-
La localisation du MOHO
-
Autres observations
Frontière Croûte - Manteau (+dense)
Nom : Moho ; profondeur variable (-9 à -70km)
Manteau
supérieur
Croûte
Manteau lithosphérique
LVZ
100
200
Vitesse des ondes P en km/s2 3 4 5 6 7 8
Profondeur en km
Asth
én
osp
hè
re
700 km
passage à une zone de moindre vitesse : LVZ
Limite lithosphère - asthénosphère
Augmentation vitesse des ondes P :
Diminution de la vitesse de propagation de P et de S vers -
150km
-
La structure interne du globe
