Fiche de révision : Tectonique des plaques et magnétisme terrestre

📋 Plan du Cours

1. Mesure du déplacement des plaques lithosphériques par géodésie satellitaire
2. Calcul de la vitesse de déplacement des plaques à partir des anomalies magnétiques et distances à la dorsale
3. Origine et rôle protecteur du champ magnétique terrestre face aux vents solaires
4. Enregistrement des inversions du champ magnétique terrestre dans les basaltes formés aux dorsales
5. Définition et datation des époques normales et inverses du champ magnétique terrestre
6. Extension des fonds océaniques et activité des points chauds illustrée par l’âge des basaltes et l’alignement volcanique

📖 1. Mesure du déplacement des plaques lithosphériques par géodésie satellitaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Géodésie satellitaire : discipline qui utilise des systèmes de satellites pour mesurer en continu la position précise en longitude, latitude et altitude de stations situées au sol, permettant ainsi de suivre les déplacements terrestres.

• Stations géodésiques : points fixes au sol équipés de dispositifs permettant de mesurer en permanence leur position spatiale (longitude, latitude, altitude) à l’aide de satellites, notamment depuis les années 1980 dans le contexte de la tectonique des plaques.

• Positionnement GPS : méthode de géodésie satellitaire qui consiste à déterminer la position d’un point au sol en utilisant un ensemble de satellites, permettant de mesurer avec précision la vitesse de déplacement des plaques lithosphériques et de modéliser la tectonique globale.

📝 Points essentiels

• Depuis le début des années 1980, la géodésie satellitaire est utilisée pour étudier la tectonique des plaques. Elle repose sur des stations géodésiques situées au sol, dont la position en longitude, latitude et altitude est mesurée en continu à l’aide d’un ensemble de satellites. Ces mesures précises permettent de déterminer la vitesse de déplacement des plaques lithosphériques avec une grande exactitude. Elles facilitent également la réalisation d’un modèle global de la tectonique des plaques, en quantifiant directement les déplacements des plaques.

💡 À retenir

La géodésie satellitaire offre une méthode précise et continue pour quantifier directement les déplacements des plaques tectoniques, permettant d’étudier leur dynamique avec une grande fiabilité.

📖 2. Calcul de la vitesse de déplacement des plaques à partir des anomalies magnétiques et distances à la dorsale

🔑 Notions clés & Définitions

L’apport désigne la contribution des anomalies magnétiques à la détermination de la vitesse d’expansion océanique. Il s’agit de l’utilisation de la position relative des anomalies magnétiques par rapport à la dorsale pour calculer la vitesse de déplacement des plaques.

📝 Points essentiels

• La distance d’une anomalie magnétique à la dorsale peut être mesurée sur une carte à l’échelle donnée. Par exemple, une anomalie 33n située à 4,6 cm de la dorsale correspond à une distance réelle de 833,75 km, en utilisant une échelle où 0,8 cm représentent 145 km. La vitesse de déplacement de la plaque se calcule en divisant cette distance par le temps écoulé depuis la formation de l’anomalie. Dans l’exemple, la vitesse est de 1,13 cm/an, ce qui correspond à une vitesse réelle de déplacement de la plaque.

💡 À retenir

Les anomalies magnétiques et leur position par rapport à la dorsale permettent de quantifier la vitesse d’expansion océanique en mesurant la distance et en divisant par le temps écoulé depuis leur formation.

📖 3. Origine et rôle protecteur du champ magnétique terrestre face aux vents solaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Champ magnétique terrestre : 833,75 Km = 2 x 10^5 Km → cm

📝 Points essentiels

• Le champ magnétique terrestre forme un bouclier entre les vents solaires et a permis que la vie perdure ou apparaisse sur Terre.
• Ce bouclier a permis la survie et l'apparition de la vie sur la planète.
• Les vents solaires sont des flux de particules chargées émis par le Soleil.

💡 À retenir

Le champ magnétique terrestre est essentiel pour protéger la planète des effets destructeurs des vents solaires.

📖 4. Enregistrement des inversions du champ magnétique terrestre dans les basaltes formés aux dorsales

🔑 Notions clés & Définitions

• Champ magnétique terrestre : Le champ magnétique généré par la Terre, dont la direction, l'intensité et l'inclinaison peuvent être enregistrées dans les roches magmatiques lors de leur formation.

📝 Points essentiels

• Les minéraux ferromagnésiens dans la lave s'orientent selon le champ magnétique terrestre lors de leur refroidissement sous 600°C.
• Les basaltes formés au niveau des dorsales enregistrent la direction, l'intensité et l'inclinaison du champ magnétique au moment de leur formation.
• Le volcanisme continu aux dorsales crée un écartement symétrique des basaltes enregistrant les champs magnétiques successifs.
• Ces enregistrements permettent d'étudier les inversions du champ magnétique terrestre.

💡 À retenir

Les basaltes des dorsales conservent une mémoire magnétique qui documente les inversions passées du champ terrestre.

📖 5. Définition et datation des époques normales et inverses du champ magnétique terrestre

🔑 Notions clés & Définitions

• Champ magnétique : Champ généré par la Terre dont la direction peut s'inverser, modifiant la polarité magnétique observée à la surface.

📝 Points essentiels

• Une époque normale correspond à une période où le champ magnétique a la même orientation que le champ actuel, avec la boussole pointant vers le nord.
• Une époque inverse correspond à une période où le champ magnétique est inversé, la boussole pointant vers le sud.
• Le champ magnétique terrestre s'est inversé environ 300 fois au cours des 200 derniers millions d'années.
• La dernière inversion a eu lieu il y a environ 780 000 ans.
• La datation des inversions et leur position par rapport à la dorsale permettent de calculer la vitesse de formation de la croûte océanique en cm/an.
• Le champ terrestre s’est inversé environ 300 fois ces derniers 200 millions d’années. La dernière inversion est survenue il y a 780 000 ans, personne ne sait quand la prochaine va se produire.

💡 À retenir

Les époques normales et inverses définissent la chronologie des inversions magnétiques, clé pour dater les fonds océaniques.

📖 6. Extension des fonds océaniques et activité des points chauds illustrée par l’âge des basaltes et l’alignement volcanique

🔑 Notions clés & Définitions

• Extension des fonds océaniques : phénomène d’éloignement progressif des basaltes de la dorsale, caractérisé par l’augmentation de leur âge avec la distance, témoignant de l’expansion des fonds océaniques.
• Points chauds : remontées de matière chaude profonde, situées en dehors des limites des plaques tectoniques, responsables de volcans intraplaques et de l’activité volcanique localisée.
• Alignement volcanique : disposition en ligne de volcans sur une grande distance, résultant du déplacement de la plaque au-dessus d’un point chaud, comme illustré par l’exemple d’Hawaii.

📝 Points essentiels

• L’âge des basaltes augmente avec la distance à la dorsale, ce qui confirme que l’expansion des fonds océaniques se produit de part et d’autre de cette dorsale. Plus un basalte est éloigné de la dorsale, plus il est ancien.
• Les points chauds sont responsables de volcans intraplaques, dont l’activité est liée à la remontée de matière chaude profonde. La région d’Hawaii présente un alignement de volcans sur une grande distance, orienté N/O à S/E.
• Plus on s’éloigne d’Hawaii vers le N/O, plus les volcans sont anciens et éteints, tandis que ceux proches de Hawaii sont actifs et récents.
• L’hypothèse de Morgan (hypothèse du point chaud) explique que ces volcans proviennent de remontées de matière chaude situées à environ -2800 km sous la surface, qui se déplacent avec la plaque tectonique au-dessus.

💡 À retenir

L’étude de l’âge des basaltes et de l’alignement des volcans montre que l’extension des fonds océaniques résulte du déplacement de plaques au-dessus de points chauds, dont l’activité explique la formation et l’érosion progressive des volcans intraplaques.

📊 Tableaux de Synthèse

Vitesse de déplacement des plaques

Inversions magnétiques et âge des basaltes

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confondre géodésie satellitaire et autres méthodes de mesure de déplacement.
2. Mélanger anomalies magnétiques et autres types de données géophysiques.
3. Confondre la datation des basaltes avec celle des autres roches.
4. Oublier que le champ magnétique s'est inversé environ 300 fois.
5. Confondre points chauds et dorsales.
6. Confondre vitesse d'expansion et vitesse de déplacement d'une plaque.
7. Mélanger l'âge des basaltes avec la durée des inversions magnétiques.

✅ Checklist Examen

1. Maîtriser la méthode de géodésie satellitaire.
2. Savoir calculer la vitesse à partir des anomalies magnétiques.
3. Comprendre le rôle du champ magnétique dans la protection de la Terre.
4. Savoir comment les basaltes enregistrent les inversions magnétiques.
5. Connaître la différence entre époque normale et inverse.
6. Comprendre l'extension océanique et l'activité des points chauds.
7. Savoir interpréter l'âge des basaltes en relation avec la dorsale.
8. Maîtriser la notion de points chauds et leur déplacement.