Cours 6 : Tectonique des plaques

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  • Prochains cours23 avril, de 10:00 13:00 : cours sur le climat (1 classe inverse, 1 classe traditionnelle)

    7 mai de 10:00 11:30 : prparation lexamen

  • Dossier scientifique :Vido en ligne le 6 avrilQCM en ligne : semaine du 20 avril (crneau de 5h encore en discussion)

  • Continents et fonds ocaniquesPartie 1 : La tectonique des plaques

  • Le Quizz dentre

  • Quelle observation a t utilise pour dmontrer la drive des continents ?Les fossilesLa concordance des ctesLe palomagntisme des roches continentalesLes traces danciens glaciers

  • La drive des continents pour Wegener estUne hypothseUne thorieUn modleUn postulat

  • A quelle question tentaient de rpondre les gologues laube des annes 60 ?Comment les continents bougent-ils ?Pourquoi les roches vieilles sont en altitude ?Pourquoi les fonds marins sont-ils en expansion ? Y-a-til des sismes en dessous de 600km ?

  • Les anomalies magntiques des fonds ocaniques reprsententUn champ magntique contenu dans les rochesDes variations latrales du champ dans le noyauDes inversions priodiques du champ terrestreDes vitesses de production de crote ocanique variables

  • Les chanes de montagnes sontDes limites de plaquesDes limites de plaques diffusesNe sont pas explicables par la tectonique des plaques

  • Le ple dEuler estLe ple de rotation de la TerreLintersection de la surface terrestre avec laxe de rotation de la TerreLintersection de la surface terrestre avec laxe de rotation de la plaque

  • On peut calculer la vitesse angulaireSi on connat le ple dEulerSi on connat la vitesse linaireSi on connat les deuxSi on dispose de mesures GPS de la vitesse linaire

  • Lorigine des mouvements de surface se situeDans le noyauDans le manteauDans la lithosphreDans les zones de subduction

  • La viscosit du manteau dpendDe la profondeurDe la pressionDe la tempratureDes contraintesDe la quantit deau dans les rochesDe rien de tout a

  • Faire des quipes et vous regrouper

  • Je rponds vos questions

  • Le Big Quizz

  • QuestionRponse 1Rponse 2Rponse 3Rponse 4Rponse 5

  • Expliquer faille transformante - Quizz

  • QuizzQuel est le sens de dplacement de ces failles transformantes ?

    a.b.Dorsale Dorsale Dorsale Subduction

  • QuizzQuel est le sens de dplacement de ces failles transformantes ?

    c.d.SubductionSubductionSubductionDorsale

  • Quizz

  • QuizzQuel est le sens de dplacement de ces failles transformantes ?

    a.b.

  • QuizzQuel est le sens de dplacement de ces failles transformantes ?

    c.d.

  • Quizz

  • Sens du mouvementDextreSnestre

  • Quizz

  • Wilson (1965)Transformantes tmoins de lexpansionNon transformantesRides = marqueurs du dplacementFailleRides ocaniquesFailleFaillesLes failles transformantes

  • Les failles transformantesMcanismes au foyerDtermine le type de faille lorigine du sisme- orientation- nature convergente, divergente ou coulissanteCf. TD !

  • Trouvez le ple de rotation

  • Les principes de la tectonique des plaquesLe modle gomtrique : Le thorme dEulerPrdictions

  • Thorme dEuler : Failles transformantes = Petits cercles dont le centre est sur laxe du ple dEulerUniversit de Ligehttp://www.ulg.ac.be/geolsed/geol_gen/geol_gen.htmLes principes de la tectonique des plaquesComment trouver ces ples ? Utiliser les failles transformantes pour dterminer la position des ples dEulerFaille transformante

  • Utiliser(i) les anomalies magntiques (ii) la position du ple dEuler on dtermine la vitesse angulaireV = w.d wd VLes principes de la tectonique des plaquesComment dterminer la vitesse angulaire ?

  • ple dEuler

  • Chaque groupe utilise lapplication exprimentale :

    Geosciences3d.univ-lyon1.fr -> La dernire ressource

    Installer la petit player Unity si vous ne lavez pas dj fait

    Dterminer le ple dEuler du dplacement Amrique du Sud/Afrique Dterminer la vitesse angulaire

  • Commenter la vido 3D en direct live

  • Ce quil faut retenirLa surface de la Terre bouge ~3cm/an (= vitesse de croissance des ongles)On peut diviser la surface en un puzzle lithosphrique = les plaquesLes mouvements doivent respecter des rgles lmentaires de gomtrieLa thorie prdit la vitesse en tout point du globe !La tectonique des plaques est une THEORIE. Elle est donc simplificatrice et nexplique pas tout par essence

  • La drive des continents

  • http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php#DER_CONT

  • La drive des continents

    Symmtrie des ctes

  • La drive des continents

    Distribution des espcesLes observations

  • La drive des continents

    Relations ptrologiques et structurales

  • La drive des continents

    Climat pass

  • La drive des continents

    Mouvements latraux

  • Isostasie : les roches ocaniques sont diffrentes des roches continentales Les continents (sial) drivent sur le manteau (sima)Forces motrices : isostasie sur un ellipsode et maresLa drive des continents

    Les mcanismesLe modle de Wegener (1920)

  • La drive des continents

    La convection de Holmes (1930)

  • APW : hypothse du diple terrestre tg (Incl) = 2 cotg (colat)La drive des continents

    Les preuvesPrincipes du palomagntisme

  • La drive des continents

    Drive des ples (1955)

  • Lexpansion des fonds ocaniques

  • Lexpansion des fonds ocaniques

    Topographie et geDistribution hypsomtrique

  • Lexpansion des fonds ocaniques

    Distribution des ges

  • Lexpansion des fonds ocaniques

    Distribution des sesmes : des zones localises

  • Lexpansion des fonds ocaniques

    Sismes profonds : plans de Wadati-Bnioff

  • Failles transformantesConcept de Wilson (1965)Lexpansion des fonds ocaniques

  • Les diffrents types de failles transformantesLexpansion des fonds ocaniques

  • Lexpansion des fonds ocaniques

    Les mcanismes au foyer

  • Lexpansion des fonds ocaniques

  • Lexpansion des fonds ocaniques

  • Lexpansion des fonds ocaniques

    Magntisme des fonds ocaniquesDes anomalies mesurables

  • Lexpansion des fonds ocaniques

    Un modle pour leur origine

  • La thorie

  • Bloc crustal indformable (lastique) = lithosphreSe dforme uniquement ses frontiresChangement de forme : rides et subductionConservative : failles transformantesLa thorie

    Plaques et frontires de plaquesConcept de plaque (Morgan, 1968)

  • Rgles gomtriquesLe modle gomtrique : Le thorme dEulerPrdictionsLa thorie

  • La thorie

    http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php#MVT_RIGIDE_SURFACE

  • La thorie

    http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php#TTQ_PLAQUE

  • Utiliser(i) les anomalies magntiques (ii) la position du ple dEuler on dtermine la vitesse angulaireV =.ddVComment dterminer la vitesse angulaire ?La thorie

  • http://lab3d.univ-lyon1.fr/Geology/app6/

  • Chane de lEmpereur (Hawaii)Mesurer des vitessesPoints chauds = panaches profonds Les points chaudsLa thorie

  • Identifier les points chauds un refrentiel absoluLa thorie

  • Quelles prdictions permet la thorie ?Les vitesses en tout point (modle NUVEL-1)ple dEuler AntarctiqueLa thorie

  • Les vitesses en tout pointLa thorie

  • Evolution dune jonction tripleLa thorie

  • Stabilit des jonctions triplesLa thorie

  • 5

  • 3

  • 2

  • Claire L. Evans

  • Limites de la thorie

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    GPS : PrincipesConfrontations aux mesures instantannes

  • Application lAmrique du SudLimites de la thorie

  • Limites de la thorie

  • DynamiqueLimites de la thorie

  • Limites de la thorie

  • Limites de la thorie

  • Limites de la thorie

  • Limites de la thorie

  • Limites de la thorie

  • Limites de la thorie

  • Depuis quand existe la tectonique des plaques?Limites de la thorie

  • Et sur les autres plantes?Limites de la thorie

    **lorsque les plaques glissent latralement les unes contre les autres le long de failles; ce type de limites permet d'accommoder des diffrences de vitesses dans le dplacement des plaques les unes par rapport aux autres *Un mcanisme au foyer permet de dterminer quel type de faille est l'origine du sisme, l'orientation de cette faille, ainsi que la direction de glissement des blocs sur cette faille. Cela permet donc de savoir la nature convergente, divergente ou coulissante du mouvement associ. On illustrera d'abord le cas thorique d'une faille dcrochante telle que celle montre sur la figure 1.1. La thorie des mcanismes au foyer utilise les informations obtenues sur le premier mouvement reu la station. Ainsi, la composante N-S d'un sismographe plac en A sera en dilatation alors que pour une station en B, elle sera en compression. **Le mouvement dun bloc pouvait tre dcrit par une simple rotation entre sa position initiale et sa position finale, rotation dfinie par un axe passant par le centre de la Terre (axe eulrien) et une vitesse angulaire. Les failles transformantes correspondaient des petits cercles centrs sur laxe eulrien. Pour determiner laxe dEuler du mouvement dune plaque, il suffit didentifier un petit cerble qui suit une faille transformante. En ralisant ce travail sur plusieurs failles transformantes, il est possible d