Chapitre 9: Une révolution est passée par là… en science de la Terre

Observez attentivement cette image; que nous suggère-t-elle ?

Capture d’écran 2020-01-10 à 06

Notions de cours:

La lithosphère terrestre est découpée en plaques animées de mouvements.

Le mouvement des plaques peut être quantifié par différentes méthodes géologiques: alignements volcanique des points chauds ou données GPS.

L’étude des anomalies magnétiques montre que celles-ci sont symétriques et parallèles à la dorsale ce qui ne peut s’expliquer que par la formation de roches océaniques à cet endroit de l’océan.

La détermination de l’age des roches océaniques montre un accroissement de la dorsale vers les marges continentales.

Les îles volcaniques montrent un accroissement de l’âge des roches ainsi qu’un alignement.

Ces caractéristiques ne peuvent s’expliquer que par la création de croûte océanique à partir de la dorsale.

L’ensemble de ces indices géologiques permettent d’identifier des zones de divergence et des zones de convergence aux caractéristiques géologiques différentes.

Wegener a une intuition géniale mais trop tôt…

Photo arguments géologiques

« La première fois que l’idée d’une dérive des continents m’est venue à l’esprit, c’était en 1910. Examinant la carte du Globe, je fus subitement frappé par la complémentarité entre le tracé des côtes de part et d’autre de l’Atlantique. Mais, dans un premier temps, je ne m’y arrêtai pas, estimant que de telles dérives de continents étaient invraisemblables. »

Alfred Wegener. The Origin of continents and oceans (1915, pour la publication en allemand)

Alfred Wegener: Great Mindshttps://www.youtube.com/embed/nbU809Cyrao?autoplay=0&controls=1&widget_referrer=https%3A%2F%2Fwww.canalblog.com%2Fcf%2Fmy%2F%3Fnav%3Dblog.upload.video%26bid%3D1062419%26zone%3Dz1%26searchYT%3Don%26searchDM%3Doff%26sort%3Drelevance&enablejsapi=1&widgetid=1&

La topographie océanique

Ouvrir le fichier : Dorsales.kmz ( 6Mb) version 2019. Le fichier « Dorsales », s’installe dans lieux temporaires. Etre patient. Dans « Base de données principale » tout décocher Dans Outils/options/Vue 3D, cocher Affichage du relief et choisir un facteur d’élévation adapté. (0.5 à 3) Dans Outils/options/Général, cocher Afficher les résultats Web dans un navigateur externe.

Consignes:

1- Ouvrez le fichier Dorsales.kmz.

2- Réalisez deux profils du fond des océans (en suivant les consignes présentes sur le document d’accompagnement):

– l’un entre le Pacifique Est et l’Amérique du Sud;

– l’autre entre l’ouest de l’Amérique du Sud et l’Est de l’Afrique occidentale.

3- Copiez-collez ces deux profils dans un document Word, puis imprimez.

4- Légendez avec: dorsale, haut-fond, plaine océanique, fosse océanique, marge continentale, failles, volcanisme, sismicité de surface, sismicité profonde, flux géothermique élevé, flux géothermique faible.

5- Précisez les profondeurs approximatives de ces grands ensembles océaniques et contientaux.

La topographie océanique

Ouvrir le fichier : Dorsales.kmz ( 6Mb) version 2019. Le fichier « Dorsales », s’installe dans lieux temporaires. Etre patient. Dans « Base de données principale » tout décocher Dans Outils/options/Vue 3D, cocher Affichage du relief et choisir un facteur d’élévation adapté. (0.5 à 3) Dans Outils/options/Général, cocher Afficher les résultats Web dans un navigateur externe.

 

Marie Tharp n’ose pas confirmer l’intuition de Wegener…

photo Marie Tharp
photo carte des fonds océaniques

photo coupe fond océanique

Son patron, Harry Hess, lui vole la vedette! 

photo Harry Hess

… et propose le modèle de l’expansion océanique

photo modèle selon Hess

Vine et Matthews font parler le magnétisme terrestre

(photo: Princeton University)

photo Vine
photo article DNA magnétisme

Lire l’article paru dans les DNA: « La Terre risque-t-elle de perdre le nord? »

Article_DNA_magnetisme

photo islande
photo tapi roulant magnétique

Le géophysicien Hugo Benioff fait parler les séismes

(© California Institute of Technology)

photo benioff

Profil sismique sous une zone de subduction

Photo profil sismique zone de subduction

Ce que nous apprend la disposition des foyers des séismes :

  • Sismolog permet de réaliser des coupes montrant la position des foyers des séismes.
  • Commandes : Séismes, – Dessiner les séismes, – Magnitude > 4Profondeur Toutes
  • Cliquer ensuite sur la région des Antilles Zoom 2x (lettre Z).Pour revenir Antizoom (lettre A).
  • Commandes : Outils – Coupe – Définir
  • Positionner le point 1 dans la mer des Caraïbes, latitude 15,4° N, longitude 63° W.
  • Positionner le point 2 dans l’océan Atlantique, latitude 15,4° N, longitude 56° W.
  • Faire une coupe assez étroite en rétrécissant dans le sens des latitudes.
  • Commandes : Outils – Coupe – Dessiner
  • Recopier la coupe et annoter-la.
  • Sur cette coupe, identifier la plaque plongeante et la plaque chevauchante (marquer leur épaisseur).
  • On peut aussi avoir une coupe en 3D simplifiée : Outils – Vue relief 3D.
  • Utilisez les touches de direction pour modifier l’angle de vue ; « F1 » pour stopper ou démarrer la rotation de l’image et « Echap » pour revenir à l’écran précédent.
  • Faire une coupe au niveau de 2 autres marges actives : une le long de la bordure Ouest de l’Amérique du Sud de la latitude 23° S et longitude 77° W (point 1), et l’autre à la latitude 23° S et longitude 61° W (point 2).
  • Voir aussi du côté ouest : latitude 30° S et longitude 178° W puis latitude 33° S et longitude 175° W.
  • Comparer ces diverses coupes : retrouve-t-on les mêmes caractéristiques ?
photo carte andes
photo carte australie
photo coupe andes
photo coupe antilles
photo coupe australie
photo tableau de comparaison

Morgan découvre la signification des alignements des volcans hawaiens

photo Jason Morgan

Carte de la répartition des points chauds et de leurs alignements

photo cartes mondiale trapps et déplacement des plaques

En 1971, Jason Morgan propose d’interpréter l’alignement des volcans d’Hawaï comme une preuve du déplacement des plaques : quels sont ses arguments ?

  1. Ouvrez le fichier « Hawaii.kmz », puis afficher les dossiers Légendes et Volcans.
  2. Décochez les données géographiques générales.
  3. Dans un tableau réalisé sur Excel, relevez les âges des différents volcans et leurs distances par rapport au volcan le plus récent.
  4. Réalisez un graphique représentant la distance au volcan le plus jeune en fonction de l’âge des volcans.
  5. A l’aide de ce graphique, calculez la vitesse de déplacement de la plaque Pacifique par rapport au point chaud sous-jacent.

Fichier kmz: Hawaii

photo sismolog hawai
photo graphique volcan hawaien
photo plaque pacifique
photo coupe Pacifique nord sud
photo coupe manteau Pacifique est ouest
points chaud et coupe globe

Mesurer le déplacement des plaques grâce aux données GPS

Le GPS (Global Positionning System) utilise des satellites américains pour déterminer à l’aide de signaux radio, la position en latitude, longitude et altitude d’un point géographique. Il suffit d’effectuer des mesures successives pour détecter en temps réel (c’est à dire sur quelques années) un déplacement de ce point par rapport à un autre pris comme référence. La précision est de l’ordre du mm. La carte indique la position de quelques stations du globe.

On veut connaître le mouvement relatif de la plaque Nazca par rapport à la plaque Amérique du Sud.

Choisissez deux stations parmi celles proposées sur la carte.

Déterminez la vitesse de déplacement en latitude et en longitude de ces 2 stations par réalisation de graphes.

  1. Construisez le graphe « variation de la latitude en fonction du temps » d’une station.
  2. Pour cela, ouvrez les fichiers « données GPS » sur votre ordinateur (allez sur « Ce PC » puis sur disque C puis « SVT » puis « données GPS »; demandez de l’aide si besoin)

– sélectionnez les 2 premières colonnes de gauche (la date est en décimal) ;

– cliquez dans la barre de menu sur l’assistant graphique représenté par un petit histogramme en couleurs ;

– choisissez « nuages de points » puis cliquer sur suivant (deux fois) ;

– mettez un titre pour le graphique et pour les axes des abscisses et des ordonnées, cliquer sur suivant ;

– choisissez « en tant qu’objet dans  » puis cliquer sur terminer.

– se placer sur un des points de la courbe, faire un clic droit puis « ajouter une courbe de tendance » enfin « linéaire »

– se placer sur la courbe de tendance, faire un clic droit puis « format de la courbe de tendance » puis options puis cocher « Afficher l’équation sur le graphique » :

– cette équation est de la forme y = ax + b ou a représente la pente de la droite, c’est à dire ici, la vitesse de déplacement en centimètres par an de la station (longitude ou latitude selon le tableau de données utilisé). Relevez cette valeur pour la latitude.

  1. Faites le même travail pour la longitude (vitesse de déplacement en centimètres par an de la station).
  2. Faites le même travail pour la deuxième station (2 vitesses).
  3. Indiquez alors, sur la carte fournie, pour chacune des deux stations, le vecteur vitesse du déplacement en respectant l’échelle 1cm = 1 cm/an ; Le déplacement de la station s’obtient en construisant graphiquement la résultante du déplacement en longitude et en latitude, en centimètres. Lorsque le chiffre est positif, la plaque se déplace dans un sens; lorsque ce chiffre est négatif, la plaque se déplace dans l’autre sens; voir l’image ci-dessous.

 Déplacements en latitude et en longitude déduits des données GPS

Carte du flux géothermique

photo flux géothermique
photo mouvement de convection

Localisation et propriétés des zones de subduction.

  • Ouvrez le logiciel SISMOLOG : – Affichage – contours – Plaques – Volcans, – Séismes, – Dessiner les séismes, – Magnitude > 3, – Profondeur Tous

Définition de marge active : marge continentale proche d’une fosse océanique où la sismicité et le volcanisme sont très présents souvent meurtriers. 

  • Repérez les dorsales océaniques (séismes superficiels) en les coloriant en rouge ;
  • En vert, coloriez les marges continentales passives ;
  • En bleue, les marges continentales actives (séismes intermédiaires et profonds) ;
  • En orange, les zones actives océaniques (mêmes types de séismes).

Carte du monde montrant les continents et la répartition des séismes et volcans

photo carte seismes et volcans
photo coloriage carte monde
photo premier modèle

Document sans titre
http://www.biologieenflash.net

Formation de laves en coussinshttps://www.youtube.com/embed/I9RnIP2OYU0?autoplay=0&controls=1&widget_referrer=https%3A%2F%2Fwww.canalblog.com%2Fcf%2Fmy%2F%3Fnav%3Dblog.upload.video%26bid%3D1062419%26zone%3Dz1%26searchYT%3Don%26searchDM%3Doff%26sort%3Drelevance&enablejsapi=1&widgetid=1&

D’après: http://www.svt-monde.org/IMG/jpg/Carte_des_fonds_Oceaniques.jpg

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