Cours 6 : Tectonique des plaques

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

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Claire L. Evans

Limites de la thorie

Limites de la thorie

Limites de la thorie

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