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La tectonique des plaques : l'histoire d'un modèle http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-distribution-bimodale-altitudestectonique-plaques.xml Modèle fixiste. ce sont des ondulations du sial (= croûte continentale) qui engendrent les différences d'altitude. Ce modèle n'explique pas la bimodalité des altitudes (qui seraient réparties en « gaussienne » de part et d'autre d'une altitude moyenne). Distribution bimodale des altitudes Altitude (en km) 10 "La genèse des continents et des océans", paru en 1912. Mont Everest, 8 848 m 8 6 Terres émergées 150 106 km² Soit 30% 4 2 Courbe : théorique observée + 300 m 0 -2 -4 - 4 800 m -6 Profondeur (en km) Terres immergées 360 106 km² Soit 70% -8 -10 Fosses des Mariannes, 11 022 m 10 % de la surface terrestre 20 30 « La statistique des surfaces terrestres de même altitude met en lumière le fait curieux que l’écorce du globe présente deux niveaux nettement prédominants entres lesquels les surfaces d’altitude moyenne sont une minorité.…/… » http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-distribution-bimodale-altitudestectonique-plaques.xml Modèle de Wegener, la couche de sial est d'épaisseur constante (aux montagnes près). Mais le sial ne recouvre pas toute la Terre, et le sima affleure au fond des océans. Le sial peut se rompre, et ces morceaux dériver sur le sima à la manière de panneaux de banquise ou d'icebergs tabulaires dérivant sur l'océan. Ce modèle explique la bimodalité des altitudes et la quasi-constance de la gravité. Schéma : Pierre Thomas Paléontologie De nouvelles découvertes de spécimens de Glossopteris, Mesosaurus, Cynognathus, et aussi Lystrosaurus, ont été réalisées depuis 1920. Paléoclimats Les formations présentées ci-dessous sont toutes âgées de plus de 200 millions d’années. E. Suess 1930 1960 1883 1912 La controverse : fixisme / mobilisme A. Wegener 1990 E. Suess H. Jeffreys 1930 1883 1960 1990 1924 1912 A. Wegener Le rejet de la dérive des continents…malgré des arguments convaincants ! Harold Jeffreys : « l’intensité des forces supposées est bien trop faible, la résistance du sima bien trop forte pour permettre un déplacement appréciable des continents. » E. Suess H. Jeffreys 1930 1883 1960 1990 1924 1912 A. Wegener 1928 A. Holmes Le rejet de la dérive des continents…par réticences au changement ! « Si nous croyons l'hypothèse de Wegener, nous devons oublier tout ce que nous avons appris dans les soixante-dix dernières années et retourner sur les bancs de l'école. » (R. T. Chamberlin, « Some of the objection to Wegener's Theory ») Schéma original de Holmes. (A) Holmes propose que l'existence de courants de convection dans le manteau, E. Suess H. Jeffreys 1930 1883 1960 1990 1924 1912 A. Wegener 1928 A. Holmes Une interruption de 30 ans ! Damien Jaujard - UPEC/IUFM de Créteil E. Suess H. Jeffreys J. Vines, D. Matthews 1930 1883 1960 1924 1912 A. Wegener 1963 1960 1928 A. Holmes H. Hess La redécouverte du mobilisme…par les océans Flux de chaleur dissipé à la surface de la Terre 1990 Carte simplifiée des sédiments marins de l’Atlantique Sud (d’après P. Bouysse- carte géologique du Monde) Afrique Amérique du Sud B A 550 km Km 0 - 5,3 - 23,5 - 34 - 53 - 65 - 96 - 135 MA Plio-IV Miocène Oligocène Eocène Paléocène Crétacé sup. Crétacé inf. Coupe Est-OUEST depuis l’axe de la dorsale jusqu’à la floride, âge des plus vieux sédiments au contact du basalte. Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive. Glomar Challenger 1968 Tomographie sismique 1970 GPS 1980 Depuis les années 1970, les campagnes de forages des fonds océaniques ont permis de dater les sédiments et de vérifier les vitesses de l’expansion océanique La tomographie sismique permet par l’étude des anomalies de vitesses des ondes de connaître la dynamique du manteau et de la lithosphère océanique. Grâce au réseau de satellites GPS, les vitesses d’expansion détectées sont instantanées par un suivi continu ce qui permet d’observer une cinématique globale et de passer à un modèle à 12 plaques lithosphériques. Formation de la lithosphère océanique. Sédiments Basalte Chambre magmatique Cristallisation Fractionnée Gabbro Moho 1300° Fusion Partielle Péridotite L’aspect actuel de la Terre est donc la conséquence de la formation en permanence d’une lithosphère océanique au niveau des dorsales. Cette divergence entraine le déplacement des masse continentale (dérive des continents). La lithosphère océanique s’enfonce dans l’asthénosphère au niveau des zone de subduction. Comment expliquer les reliefs continentaux?