Fiche de révision : Mouvements des plaques lithosphériques

📋 Plan du Cours

1. Aléas sismique et volcanique mondiaux
2. Reliefs océaniques et activité géologique
3. Limites et mouvements des plaques
4. Limite profonde des plaques
5. Déplacements mesurés par GPS
6. La subduction océanique
7. La dérive des continents
8. La découverte des fonds océaniques
9. L’expansion au niveau des dorsales
10. La formation du basalte en coussin
11. Les mouvements aux frontières de plaques

📖 1. Aléas sismique et volcanique mondiaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Aléa : La probabilité qu’un événement naturel se produise dans une zone donnée.
• Relief : L’ensemble des bosses, des creux et des falaises qui modèlent la surface de la Terre ; il se caractérise par son altitude et sa pente.

💡 Astuce mémo

Aléa sismique et aléa volcanique : deux manifestations à comparer sur une même carte

📖 2. Reliefs océaniques et activité géologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Dorsale océanique : Un relief dominant le fond des océans de 2 000 à 3 000 mètres et dépassant 60 000 km de longueur ; c’est une chaîne de montagnes sous-marines.
• Fosse océanique : Un creux sous-marin très profond situé en bordure des continents ; les plus profondes atteignent près de 11 000 mètres.

💡 Astuce mémo

Une dorsale forme une chaîne sous-marine, tandis qu’une fosse dessine un creux profond

📖 3. Limites et mouvements des plaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Plaque lithosphérique : Une portion rigide et stable de la lithosphère, constituée de la croûte terrestre et de la partie supérieure rigide du manteau, délimitée en surface par une zone de forte activité sismique et volcanique.

📝 Points essentiels

• Les géologues ont défini les limites des plaques en surface grâce à la répartition des séismes et des volcans.

• Les limites continentale-continentale sont associées à des montagnes et à un rapprochement (convergence), sans volcanisme indiqué.

• Les limites océanique-océanique sont associées aux dorsales océaniques, au volcanisme effusif et à la divergence (écartement) ; l’exemple donné est celui des plaques africaine et sud-américaine.

• Les limites océanique-continentale sont associées aux fosses océaniques, au volcanisme explosif et au rapprochement (convergence) ; l’exemple donné est celui des plaques de Nazca et sud-américaine.

💡 Astuce mémo

Forte activité sismique et volcanique → limites des plaques repérables en surface

📖 4. Limite profonde des plaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithosphère : L’enveloppe rigide superficielle de la Terre, d’une épaisseur d’environ 100 km.
• Asthénosphère : L’enveloppe moins rigide et ductile située sous la lithosphère, d’une épaisseur d’environ 600 km.

★ À maîtriser

• L’étude de la variation de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permet aux géologues d’évaluer la rigidité des roches et de définir la limite profonde des plaques.

• Les ondes S se propagent plus vite dans un milieu très rigide, sont ralenties dans un matériau ductile et ne se propagent pas dans un milieu liquide.

Compléments

• La vitesse des ondes S diminue vers 130 km de profondeur sous les continents et vers 90 km sous les océans, où le milieu devient plus ductile après la lithosphère rigide.

• Les plaques lithosphériques, rigides, reposent sur l’asthénosphère moins rigide.

💡 Astuce mémo

Lithosphère rigide au-dessus, asthénosphère ductile en dessous

📖 5. Déplacements mesurés par GPS

🔑 Notions clés & Définitions

• GPS : Un système de positionnement par satellite.
• Déplacement absolu : Le déplacement d’une station à la surface de la Terre en longitude et en latitude au cours du temps.

📝 Points essentiels

• Pour les stations GPS, la direction de la flèche tient compte des déplacements en latitude et en longitude, et sa longueur indique la vitesse de déplacement ; l’échelle donnée est de 5 cm/an.

📖 6. La subduction océanique

★ À maîtriser

• La zone entre l’océan Pacifique et l’Amérique du Sud présente une fosse océanique, des séismes et des volcans explosifs, indices d’une frontière de plaques.

• La frontière entre l’océan Pacifique et l’Amérique du Sud met en présence la plaque de Nazca et la plaque sud-américaine.

• La lithosphère est rigide, contrairement à l’asthénosphère ductile, et son épaisseur est d’environ 100 km.

• La subduction est le plongement de la lithosphère océanique sous la lithosphère continentale au niveau d’une fosse océanique.

Compléments

• Entre 1998 et 2004, la station GPS EISL, située sur la plaque de Nazca, s’est déplacée vers le sud et vers l’est : 2,4 cm en latitude et environ 5,0 cm en longitude.

• En Amérique du Sud, l’activité sismique est enregistrée jusqu’à environ 320 km de profondeur.

• La plaque qui s’enfonce au niveau d’une fosse océanique se nomme la plaque plongeante.

💡 Astuce mémo

La lithosphère rigide casse et s’enfonce → séismes profonds.

📖 7. La dérive des continents

★ À maîtriser

• Alfred Wegener présente l’hypothèse de la dérive des continents en janvier 1912 : un supercontinent unique se serait fragmenté en continents plus petits qui dérivent à la surface de la Terre.

• Les arguments de Wegener en faveur de la dérive des continents sont géographiques, géologiques et paléontologiques, notamment la répartition de fossiles similaires sur des continents aujourd’hui séparés.

• La théorie de Wegener est rejetée notamment parce qu’elle ne propose pas de mécanisme explicatif satisfaisant au déplacement des continents et bouscule des idées établies.

Compléments

• Les fossiles étudiés par Wegener sont :

  • Lystrosaurus
  • Cynognathus
  • Mesosaurus
  • Glossopteris

• La Pangée est le continent unique imaginé par Wegener pour représenter les terres réunies il y a environ 200 millions d’années.

📖 8. La découverte des fonds océaniques

★ À maîtriser

• En 1957, Marie Tharp et Bruce Heezen publient la première carte de l’Atlantique, révélant des canyons, des crêtes et des montagnes sous-marines.

• Les cartes de Marie Tharp mettent en évidence des dorsales médio-océaniques, chaînes de montagnes qui s’étendent sur plus de 64 000 kilomètres autour du globe.

Compléments

• Quand Marie Tharp commence à travailler au Lamont Geological Laboratory en 1948, on connaît peu la structure du plancher océanique, que l’on croit essentiellement plat et sans relief.

• Les techniques de reconnaissance sous-marine comprennent :

  • l’échosondeur
  • l’écoute sismique
  • la détection magnétique

📖 9. L’expansion au niveau des dorsales

★ À maîtriser

• Dans l’Atlantique Sud, l’âge de la lithosphère océanique augmente en s’éloignant de l’axe de la dorsale, de 0–9 Ma près de l’axe jusqu’à 85–135 Ma dans les zones les plus anciennes représentées.

• Au niveau d’une dorsale, la lithosphère océanique se forme et s’écarte de part et d’autre de l’axe, ce qui contribue à l’ouverture de l’océan.

Compléments

• Les éléments représentés dans le schéma d’une dorsale de type Atlantique sont :
  • la lithosphère continentale
  • la lithosphère océanique
  • l’asthénosphère
  • une chambre magmatique
  • une dorsale ou un rift
  • le mouvement des plaques

💡 Astuce mémo

Lithosphère jeune près de l’axe, ancienne en s’en éloignant.

📖 10. La formation du basalte en coussin

📝 Points essentiels

• À la dorsale, des volcans de type effusif produisent une lave qui refroidit rapidement au contact de l’eau et forme du basalte en coussin.

💡 Astuce mémo

Lave effusive refroidie rapidement dans l’eau → basalte en coussin.

📖 11. Les mouvements aux frontières de plaques

📝 Points essentiels

• Le schéma des mouvements des plaques représente notamment les dorsales océaniques, la convergence océan-océan, la subduction océanique, le volcanisme sous-marin et dorsal, ainsi que les foyers sismiques alignés sur la plaque plongeante.

📊 Tableaux de synthèse

Types de limites des plaques