Fiche de révision : Dynamique des plaques lithosphériques

📋 Plan du Cours

1. Mouvements des plaques lithosphériques
2. Mesures géologiques de l’expansion océanique
3. Indices paléomagnétiques et volcaniques
4. Géodésie et modèles cinématiques
5. Notions de tectonique des plaques

📖 1. Mouvements des plaques lithosphériques

🔑 Notions clés & Définitions

• Convergence : Mouvement relatif de rapprochement de deux plaques lithosphériques.
• Divergence : Mouvement relatif d’éloignement de deux plaques lithosphériques.
• Cinématique des plaques : Étude des déplacements absolus ou relatifs, actuels ou passés, des plaques lithosphériques à la surface de la Terre.

★ À maîtriser

• Les plaques lithosphériques peuvent s’écarter, se rapprocher ou coulisser les unes par rapport aux autres.

• Le mouvement des plaques lithosphériques est dû à la convection du manteau terrestre, qui entraîne les plaques océaniques.

📌 Les mouvements de convergence se traduisent par une subduction ou une collision, tandis que les mouvements de divergence sont caractérisés par la formation de dorsales océaniques et de rifts.

Compléments

• La vitesse de déplacement des plaques lithosphériques est de l’ordre de quelques centimètres par an.

💡 Astuce mémo

Convergence rapproche les plaques ; divergence les éloigne.

📖 2. Mesures géologiques de l’expansion océanique

🔑 Notions clés & Définitions

• Expansion océanique : Augmentation de la surface d’une plaque lithosphérique due à la formation d’une nouvelle lithosphère océanique au niveau d’une dorsale.

📝 Points essentiels

• À une dorsale océanique, les roches sont jeunes et leur âge augmente à mesure que l’on s’en éloigne.

• L’étude des roches permet de calculer des vitesses moyennes d’expansion qui varient de 2 à 17 cm par an selon la dorsale.

💡 Astuce mémo

Une dorsale jeune au centre, des roches de plus en plus anciennes en s’en éloignant.

📖 3. Indices paléomagnétiques et volcaniques

★ À maîtriser

• Les basaltes océaniques enregistrent le champ magnétique terrestre au moment de leur cristallisation grâce aux minéraux ferromagnétiques qu’ils contiennent.

• Les anomalies magnétiques des fonds océaniques forment des bandes positives et négatives alternées, symétriques par rapport à la dorsale.

Compléments

• La comparaison des anomalies magnétiques avec une échelle magnétostratigraphique reliant anomalies et âges géologiques permet de déterminer la vitesse de déplacement des plaques.

• Les alignements de volcans océaniques présentent généralement une seule extrémité active et des îles d’éruption qui se succèdent vers l’autre extrémité.

• Pour calculer le déplacement d’une plaque à partir des alignements volcaniques, les points chauds sont considérés fixes pendant une durée de 3 Ma.

💡 Astuce mémo

Des bandes magnétiques symétriques encadrent la dorsale.

📖 4. Géodésie et modèles cinématiques

★ À maîtriser

• Établi au début des années 1990 à partir des vitesses moyennes estimées grâce aux anomalies magnétiques et aux séismes, le modèle NUVEL-1 décrit 12 plaques rigides à la surface du globe.

• En 2011, le modèle MORVEL (Mid Ocean Ridge Velocity) combine des données géologiques relatives à la dernière million d’années et des données géodésiques actuelles fournies par les satellites.

Compléments

• Dès le début des années 1980, la géodésie spatiale, notamment le GPS, permet de mesurer instantanément le déplacement d’un lieu à l’aide de récepteurs.

📌 Les mesures géodésiques donnent le déplacement absolu d’une plaque et le taux de déplacement d’un lieu, tandis que les mesures géologiques renseignent sur des mouvements passés.

📖 5. Notions de tectonique des plaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Plaque lithosphérique : Constituée de lithosphère continentale ou océanique et animée d’un mouvement de rotation à la surface du globe.
• Subduction : Mouvement de convergence au cours duquel une plaque, le plus souvent océanique, s’enfonce sous une autre plaque.
• Collision : Convergence de plaques lithosphériques continentales qui donne naissance à une chaîne de montagnes dite de collision.
• Zone de subduction : Limite entre deux plaques convergentes, caractérisée par une fosse océanique profonde, remplie ou non d’un prisme d’accrétion.
• Dorsale : Relief des fonds océaniques où se forme la lithosphère océanique, large de 2 000 à 3 000 km, profond en moyenne de 2 500 mètres et dominant les plaines abyssales.
• Point chaud : Zone de production de magma à l’origine des alignements de volcans observés à l’intérieur de certaines plaques.
• Fosse océanique : Dépression étroite et profonde qui suit la limite de la plaque en subduction, où la profondeur des fonds atteint 7 000 à 11 000 m.
• Paléomagnétisme : Champ magnétique terrestre du passé, fossilisé notamment dans les roches.
• Anomalie magnétique : Écart entre le champ magnétique mesuré en un point de la surface terrestre et la valeur moyenne du champ magnétique terrestre actuel; elle est positive si le champ mesuré est supérieur à cette moyenne et négative dans le cas inverse.
• Géodésie spatiale : Technique utilisant des satellites pour positionner au millimètre près un point à la surface de la Terre; le GPS (Global Positioning System) en est le principal système.