PlaquesLa lithosphre (crote + partie du manteau) est divise en plaques qui se dplacent dun seul tenant sur lasthnosphre. Les sismes ayant surtout lieu la jonction des plaques, la distribution des sismes permet de voir les frontires de ces plaques.Image de la NASA :http://denali.gsfc.nasa.gov/research/lowman/lowman.html

Les dorsalesL o il y a des mouvements ascendants dans lasthnosphre deux phnomnes collaborent la cration de nouvelle lithosphre de type ocanique :la vieille lithosphre est tire et se fissure ;la roche de lasthnosphre fond un peu en approchant de la surface et le magma ainsi cr sinfiltre dans les fissures de la lithosphre.Dans les ocans, ces lieux o se construisent les plaques sont marqus par un bourrelet ou dorsale. Sur les continents, cela prend plutt la forme dun foss deffondrement ou rift jusqu ce quun ocan troit se forme et quune dorsale apparaisse. Il y a aussi un rift au sommet de certaines dorsales.Cette cration de lithosphre se fait au rythme moyen de quelques cm par anne de part et dautre du centre de la dorsale.

Image prcdente et image illustrant la subduction (plus loin) bases sur des dessins en noir et blanc de Lynn Fichter :http://csmres.jmu.edu/geollab/Fichter/Wilson/wilsncovr.2.PDFLIslande est une portion merge de la dorsale de lAtlantique Nord. Voici une fissure, un foss, des fumeroles et un volcan lis au rift qui traverse le centre de lIslande.

Zone de subductionPour quilibrer la cration de lithosphre des dorsales, quand une plaque casse, un ct se glisse sous (= subduction) lautre et senfonce dans lasthnosphre.Si la plaque descendante est ocanique, le lieu de la subduction est marqu par une fosse profonde et par une srie de volcans se trouvant au-dessus de la plaque descendante : la descente provoque en effet, vers 100 km de profondeur, la fusion dun peu de roche et ce magma alimente les volcans.Ces volcans forment un arc volcanique qui suit la fosse ; cet arc prend la forme dune srie dles quand il se trouve dans locan et on parle darc insulaire. La plaque chevauchante fait office de grattoir et des lames de sdiments arrachs la plaque descendante ainsi que des fragments de cette plaque saccumulent ple-mle dans la fosse en donnant un prisme daccrtion.La subduction provoque parfois une monte dasthnosphre derrire larc volcanique, ce qui reproduit petite chelle les conditions qui mnent la formation dune dorsale. Cette zone de cration de lithosphre ocanique se nomme bassin darrire-arc.

Fragment de plancher ocanique et mlange chaotique de roches sdimentaires dun ancien prisme daccrtion (complexe Franciscan de Californie).Le mont Saint Helens, de la cte Ouest amricaine, fait partie de larc volcanique qui trahit la prsence de la zone de subduction qui longe cette cte.

Un bassinOn appelle bassin toute rgion en dpression o se dposent les produits de lrosion (les sdiments). Les bassins sous-marins sont les plus nombreux, mais il existe aussi des bassins au cur des continents.QuestionVoyez-vous une zone de subduction sur cette image 3D de la partie sud-ouest de locan Pacifique ? Si oui, quelle plaque plonge sous lautre ? Comment le savez-vous ?Source : http://ace.acadiau.ca/science/geol/rraeside/quizzes/worldmap3p.htm

Failles transformantesPour quun mur de brique tir puisse se fissurer, certaines briques doivent glisser les unes sur les autres. La fissure, si on la remplit de mortier au fur et mesure, est lquivalent dune dorsale. Chaque glissement constitue une faille transformante .De mme, des failles transformantes sont essentielles pour permettre la construction de la lithosphre aux dorsales et sa destruction dans les zones de subduction.Fissure (dorsale)

Photo de R.E. Wallace du USGS :http://pubs.usgs.gov/gip/earthq3/surface.htmlFaille de San AndreasRuisseau dcal par le glissementImage du USGS : http://earthquake.usgs.gov/bytopic/san_andreas.htmlDorsalesFailles transformantes

Cycle de WilsonUn ocan, comme toute autre chose, a une dure de vie finie. Aux processus de cration de lithosphre et douverture dun bassin ocanique succdent invitablement, avec le vieillissement de la lithosphre, des processus de destruction et de fermeture du bassin ocanique. La succession des diffrents stades de la vie dun ocan forme le cycle de Wilson. On peut observer aujourdhui des ocans qui se trouvent chacun de ces stades. Les dessins qui suivent sont de Lynn Fichter, dj cit. Les photos sont de la NASA : http://daac.gsfc.nasa.gov/CAMPAIGN_DOCS/OCDST/Ethiopia.html et http://visibleearth.nasa.gov/

thiopie

AfriqueArabieFaille transformante du JourdainLa mer Rouge

Image NOAA (U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration : http://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/deepeast01/background/beneath/beneath.html

Islande

QuestionJuste avant louverture de locan Atlantique, quelle rgion de la Terre tait la voisine immdiate du Qubec ?

Mer du Japon = bassin darrire-arcVolcan actifArchipel du Japon = arc insulaire

Chane de montagnes de lHimalayaPlaque Europe-AsiePlaque Inde-Australie

Une orogenseQuand le dplacement et la collision des plaques lithosphriques cre un systme montagneux, on appelle cet pisode et lensemble des vnements quil englobe une orogense. Pour dsigner le systme montagneux rsultant, on parle dun orogne.

Exemple : Nous verrons plus loin que 3 orogenses ont contribu aux Appalaches. La deuxime est lorogense acadienne vers -400 Ma, quand larc insulaire Avalonia a heurt lAmrique du Nord de lpoque. Lorogne est constitu par des terrains qui stendent de la Caroline du Sud jusqu Terre-Neuve en passant par lAcadie. Avant lorogense.Source : voir plus loin

geCnozoque, vie rcenteMsozoque, vie moyennePalozoque, vieille vie

Protrozoque, avant la vie -65 Ma-251 Ma-542 Ma-2500 Ma-120 Ma, collines MontrgiennesArchen-1000-2000

OrigineLe Bouclier canadien regroupe toutes les provinces de lArchen et du Protrozoque. Il rsulte de nombreuses collisions et dchirures (cycles de Wilson). Il est fait de roches magmatiques et sdimentaires fortement dformes et mtamorphises (transformes). Lorogense Grenville, la dernire, a donn des montagnes aussi hautes que celles de lHimalaya, dont il ne reste que les racines uses, les Laurentides.La Plate-forme du Saint-Laurent est forme de roches sdimentaires dposes sur la marge de la province de Grenville lors de la fermeture de locan Iapetus.Les Appalaches sont formes de roches sdimentaires, volcaniques et plutoniques (un magma qui a cristallis dans la crote) mises en place lors de la fermeture de Iapetus. Elles sont faiblement moyennement mtamorphises et fortement plisses et inclines.

Roches mtamorphiques des LaurentidesRoches sdimentaires de la Plate-formeRoches plisses et inclines des Appalaches

QuestionImaginez que lArabie, rcemment spare de lAfrique, inverse son mouvement actuel et vienne heurter lAfrique. La mer Rouge disparatrait, aprs une courte existence, et serait remplace par une chane de montagnes faite des roches formes ou dposes dans la mer Rouge. On pense que cette histoire est celle dune des provinces gologiques du Qubec. Laquelle ?

La fermeture de locan IapetusPeu aprs lorogense du Grenville le continent dalors sest dchir et locan Iapetus a commenc souvrir. Cette srie de cartes montre la fermeture de cet ocan et la formation de la Plate-forme du Saint-Laurent et des Appalaches. Elles sont le travail du professeur Ron Blakey de luniversit Northern Arizona : http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/nat.html. Retenez seulement lide que les ocans naissent et meurent, et que cest ainsi que le Qubec a gagn toute ce qui est au sud des Laurentides.Symboles : Crote continentale hors de leau (merge)Crote continentale sous leau (submerge)Crote ocanique

Lignes Logan et Baie Verte-BromptonLors de la premire phase de collision ayant form les Appalaches une partie des roches sdimentaires marines qui staient formes sur la marge de la province de Grenville sont restes en place (unit 1) et ont donn la Plate-forme du Saint-Laurent. Lautre partie (unit 2) a t froisse, dplace et incorpore dans les Appalaches quand les roches de larc insulaire (units 3, 4, 5 et des fragments de la crote ocanique) lont emboutie. La ligne Logan est la frontire qui spare sur le terrain la Plate-forme de lunit 2. La ligne Baie Verte ( Terre-Neuve)-Brompton spare, elle, lunit 2 des roches de larc insulaire (3, 4 et 5).

La ligne Logan est parfois bien discrte. Mais, dans la rgion de Qubec, elle est marque par une srie de ctes abruptes parce que les terrains charris de lunit 2 dominent la Plate-forme du Saint-Laurent. Vue de Qubec depuis lle dOrlansAppalaches (nappes de charriage)Plate-forme Ligne LoganNappe de la Chaudire

QuestionDans la rgion de Granby, la ligne Logan est beaucoup plus discrte que dans la ville de Qubec. Les roches de la photographie, qui appartiennent lunit 2, trahissent sa prsence. Quont-elles de particulier ?Elles sont inclines, ce qui montre quelles ont t bouscules.

Les montrgiennesDepuis la fin du Palozoque, les seules roches ajoutes au Qubec sont celles des collines montrgiennes (monts Royal, Saint-Bruno, Rougemont, etc.) vers -120 Ma.Ce ne sont pas des volcans, mais des magmas qui ont cristallis dans la crote et qui sont visibles aujourdhui parce que lrosion a us la crote de 1 ou 2 km. La thorie la plus courante utilise pour expliquer leur mise en place fait appel lide de point chaud. Une colonne de roche trs stable qui monte dans lasthnosphre fond un peu en approchant de la lithosphre et elle fournit du magma pendant quelques Ma. Comme la plaque portant le Qubec se dplace pendant tout ce temps, ce magma est inject en divers points de la crote et forme une trane de collines (aprs rosion de la couverture rocheuse).CrotePartie manteau de la lithosphreAsthnosphrePLAQUEfusionColonne stable

Cette roche du mont Saint-Bruno, avec ses gros cristaux forms lentement dans les entrailles de la Terre, na rien dune roche volcanique. Cest une pridotite.Saint-Bruno et Saint-Hilaire depuis le mont Royal.

Panorama de trois des cinq volcans de lle dHawaii et activit un quatrime, le Kilauea. On explique la naissance de cette longue chane dles par lide de point chaud.

QuaternaireDurant lre Cnozoque (les derniers 65 Ma) le Qubec na pas gagn de nouveaux massifs rocheux.Cest cependant une re importante pour le cours, puisque presque tous les dpts de surface (roches meubles) datent de la priode Quaternaire ou ont t remanis durant le Quaternaire (de -2,6 Ma aujourdhui). Ce sont ces dpts sur lesquels ont construit et dans lesquels on puise leau souterraine.Tout cela rsulte du fait quil y a encore 10 000 ans le Qubec ressemblait au Groenland et tait recouvert par une couche de glace de quelques km de hauteur.

Dpt dargile du Quaternaire entaill par le ruisseau Green prs dOttawa.

Photo Ian Clark, universit dOttawa,http://www.science.uottawa.ca/est/eng/prof/clark/Clark.html