Fiche de révision : Tectonique des plaques

📋 Plan du Cours

1. Délimitation des plaques en surface
2. Vitesse des ondes et rigidité
3. Lithosphère et asthénosphère
4. Couches internes et discontinuités
5. Mouvements et mesures GPS
6. Indices sismiques de la subduction

📖 1. Délimitation des plaques en surface

🔑 Notions clés & Définitions

• Plaque tectonique : Surface délimitée par des zones d’activité sismique et/ou volcanique et par de grands reliefs comme les dorsales océaniques, les fosses océaniques et les chaînes de montagnes continentales.

★ À maîtriser

• Les plaques tectoniques sont des zones relativement stables séparées par des frontières où se concentrent les séismes et les volcans actifs.

Compléments

• Les frontières de plaques présentent notamment les reliefs suivants :

  • des dorsales océaniques
  • des fosses océaniques
  • des chaînes de montagnes

• Les alignements de volcans et de reliefs correspondent aux zones géologiquement actives situées aux frontières des plaques.

📖 2. Vitesse des ondes et rigidité

★ À maîtriser

📐 Formule - La vitesse de propagation d’une onde est égale à la distance parcourue divisée par le temps de parcours : $V = \frac{d}{t}$.

• Dans la barre de paraffine froide, la vitesse de propagation mesurée est de 2,5 km/s, contre 2,1 km/s dans la barre chauffée.

• La vitesse des ondes sismiques dépend de la rigidité, de l’état physique, de la nature et de la composition des roches traversées.

📌 Une variation progressive de la vitesse indique généralement un changement progressif de l’état physique ou de la rigidité des roches, tandis qu’une variation brutale révèle une limite entre des roches de nature ou de composition différentes.

Compléments

📐 Formule - Le retard entre l’arrivée de l’onde aux deux capteurs est $\Delta t = t_2 - t_1$.

💡 Astuce mémo

Matériau plus rigide → onde plus rapide

📖 3. Lithosphère et asthénosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithosphère : Enveloppe rigide constituée de la croûte terrestre et de la partie supérieure rigide du manteau, appelée manteau lithosphérique.
• Asthénosphère : Partie du manteau supérieur située sous la lithosphère, dont les roches restent solides mais peuvent se déformer lentement et sont donc ductiles.
• Plaque lithosphérique : Portion rigide de la surface terrestre constituée de lithosphère et reposant sur l’asthénosphère ductile.

📝 Points essentiels

📌 La lithosphère est généralement plus épaisse sous les continents que sous les océans, et le sommet de l’asthénosphère se trouve généralement plus profondément sous les continents.

💡 Astuce mémo

Lithosphère rigide au-dessus, asthénosphère ductile en dessous

📖 4. Couches internes et discontinuités

🔑 Notions clés & Définitions

• Discontinuité : Limite entre des couches concentriques de la Terre dont les roches diffèrent par leur nature ou leur état.

★ À maîtriser

• Les changements brusques de vitesse des ondes sismiques signalent un changement de milieu de propagation et permettent de repérer les limites entre les couches internes de la Terre.

• La croûte océanique est constituée de basalte et de gabbro, tandis que la croûte continentale est principalement constituée de granite.

• La structure terrestre comprend les couches suivantes :

  • une croûte
  • un manteau
  • un noyau externe liquide
  • un noyau interne solide

Compléments

• Le manteau lithosphérique et le manteau asthénosphérique sont composés de péridotite, en domaine continental comme en domaine océanique.

💡 Astuce mémo

Croûte → manteau → noyau externe → noyau interne

📖 5. Mouvements et mesures GPS

★ À maîtriser

📌 La divergence est le mouvement par lequel deux plaques s’éloignent, tandis que la convergence est le mouvement par lequel deux plaques se rapprochent.

• La comparaison des positions GPS d’un récepteur sur plusieurs années permet de déterminer son déplacement et celui de la surface terrestre sur laquelle il est fixé.

Compléments

• Le GPS détermine la position en latitude et en longitude d’un récepteur connecté à des satellites.

• Les déplacements moyens mesurés aux stations GPS du cours vont de quelques millimètres à plusieurs centimètres par an, avec des valeurs comme 15,8 mm/an vers le nord pour STAS et 62,2 mm/an vers l’ouest pour KOKV.

• Les plaques Pacifique et Nazca ainsi que les plaques nord-américaine et eurasienne divergent, tandis que les plaques Pacifique et eurasienne ainsi que les plaques australienne et eurasienne convergent.

💡 Astuce mémo

Divergence : les plaques s’écartent ; convergence : elles se rapprochent

📖 6. Indices sismiques de la subduction

📝 Points essentiels

• Dans la zone de subduction observée au large de l’ouest de l’Amérique du Sud, les foyers sismiques sont de plus en plus profonds à mesure qu’ils s’éloignent de la fosse océanique.

• La répartition des foyers sismiques en profondeur dans une zone de subduction permet de suivre l’enfoncement d’une plaque océanique sous une plaque continentale.

💡 Astuce mémo

En s’éloignant de la fosse, les foyers sismiques deviennent plus profonds