Chapitre 2 - Dynamique de la lithosphère

Chapitre 2 - Dynamique horizontale de la lithosphère

Introduction et rappels : Caractéristiques de la lithosphère, et différents mouvements possibles

Problématique

Par Madame RUIZ

Histoire des sciences

Théorie d'Alfred Wegener

Théorie de la tectonique des plaques

Divergence

Convergence

Comment caractériser la dynamique horizontale de la lithosphère ?

Plan

I. Moyens d'étude de la dynamique horizontale

II. Dynamique des zones de divergence

III. Dynamique des zones de convergence

I. Moyens d'étude de la dynamique horizontale

TP2 - Mesurer le déplacement des plaques lithosphériques

1) Mesurer les déplacements actuels des plaques

La géodésie spatiale se fonde sur des données obtenues grâce aux satellites soit sur le système GPS (Global Positioning System), elle permet de quantifier le mouvement actuel des plaques lithosphériques.

I. Moyens d'étude de la dynamique horizontale

TP2 - Mesurer le déplacement des plaques lithosphériques

2) Mesurer le déplacement passé des plaques

Etude des points chauds

Etude des archives sédimentaires

Etude du paléomagnétismes

II. Dynamique des zones de divergence

1) Formation de la lithosphère océanique

En zone de divergence de plaque

Décompression des roches du manteau

Diagramme pression/température de la péridotite au niveau d'une dorsale

Vidéo de modélisation de la fusion partielle

Géotherme de dorsale

Rappels lithosphère océanique

Roche magmatique volcanique

Rappels lithosphère océanique

Observation au microscope polarisant en LPA

Rappels lithosphère océanique

Roche magmatique plutonique

Rappels lithosphère océanique

Observation au microscope polarisant en LPA

Rappels lithosphère océanique

Roche magmatique plutonique

Rappels lithosphère océanique

Observation au microscope polarisant en LPA

II. Dynamique des zones de divergence

2) Evolution de la lithosphère océanique

Les 7 grands systèmes cristallins

TP5 - Evolution de la lithosphère océanique

Evolution chimique

Evolution physique

III. Dynamique des zones de convergence

TP6- Tableau de l'évolution de la densité de la lithosphère océanique et celle de lithosphère continentale

1) Zone de subduction

Rappels du TP 5

III. Dynamique des zones de convergence

1) Zone de subduction

TP6- Marqueurs des zones de subduction

La fusion partielle des péridotites est favorisée par la déhydratation de la lithosphère océanique en subduction et l’hydratation du coin de manteau continentale

Domaines de stabilité des associations minéralogiques des gabbros métamorphisés. Les associations de minéraux ne sont stables que dans un domaine de pression et de température (P/T) donné. Le diagramme P/T ci-dessous présente les associations minéralogiques d’un gabbro métamorphisé dans différents domaines P/T. Il indique les conditions P/T que rencontrent successivement les roches dans la plaque plongeante.

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III. Dynamique des zones de convergence

2) Zone de collision

TP7 - Escape game collision

III. Dynamique des zones de convergence

2) Zone de collision

TP7 - Escape game collision

Formation d'un épaississement crustal (=épaississement de la croûte continentale)

Conclusion

Problématique

Le mouvement des plaques dans le passé et actuellement peut être quantifié par différentes méthodes géologiques : études des anomalies magnétiques, des sédiments ou des points chauds... Ce sont ces différents moyens d'études qui ont permis de mettre en évidence les différents types de dynamique : la divergence ou la convergence.

Dorsale océanique (Mid-Ocean Ridge)

Déterminer un vecteur vitesse d'une plaque

Les stations GPS déterminent une vitesse en latitude et en longitude, cela permet de déterminer le sens et la vitesse de déplacement de la plaque sur laquelle elle se trouve

Tomographie sismique au niveau d'une zone de point chaud

Théorie de la dérive des continents

En 1912, l‛astronome et météorologue allemand Alfred WEGENER propose une théorie révolutionnaire : La Genèse des Continents et des Océans. Il y a 300 Ma, il n‛existait qu‛un seul bloc continental : la Pangée. Ce continent s‛est fragmenté en plusieurs blocs qui ont lentement dérivé à la surface de la Terre.

Schéma de la concordance des lignes de côtes et des aires de répartions des espèces fossiles

https://pdfprof.com/PDF_Image.php?idt=213427&t=24#google_vignette

Tomographie sismique au niveau des Antilles

Géodynamique de l'Italie

https://www.researchgate.net/figure/a-Schematic-geodynamic-picture-of-Italy-and-epicentral-distribution-of-events-that_fig1_268053698

Photographie d’un ensemble « Plis-Faille » de Saint Rambert en Bugey dans les Alpes

Trace d'un ancien océan dans les montagnes continentales

Photographie de basalte en coussin dans l’archipel d’Hawaï

Photographie de basalte en coussin dans les Alpes

Formation de basalte en coussin