Théorie De Wegener

Lithosphère et tectonique des plaques

La Terre est une planète tellurique géologiquement active (séismes, volcanisme, érosion…) ; tous ces phénomènes trouvent une explication globale dans la théorie de la tectonique des plaques.

La Terre est formée de couches concentriques. La couche la plus externe, la lithosphère, est de nature rigide. Elle est épaisse d'environ 100 km et est placée juste au-dessus de l'asthénosphère, de nature ductile.

L'étude des cartes des reliefs de la Terre, de la répartition du volcanisme et des séismes montre des zones étroites de relief accidenté et géologiquement actives qui entourent des zones vastes plus calmes. Ces vastes zones calmes sont des plaques lithosphériques.

I. L’hypothèse de la « dérive des continents » à la tectonique des plaques

Tectonique : ensemble des mouvements affectant des structures géologiques.

A) Le modèle de la tectonique des plaques s’est construit en un siècle

1) Wegener propose l’hypothèse de la mobilité des continents en 1915

Il s’appuie sur différents arguments :

- Géographie (emboîtement).

- Paléo climatique (traces d’anciens glaciers).

- Paléontologique (répartition des fossiles) -> Schéma

- Géologique.

En 1915, Wegener émet donc l’hypothèse de l’existence, à la fin de l’ère primaire (245 Ma), d'un super continent, la Pangée, qui se serait ensuite fracturé.

Il s’oppose aux idées catastrophistes.

La Pangée

La Pangée et l'évolution des continents

Wegener a rencontré des objections scientifiques :

- Sur quoi flottent ces continents ?

- Quel est le moteur de ces mouvements ?

2) Les progrès technologiques ont permis d’affiner son hypothèse :

- Après la seconde guerre mondiale, le fond des océans a été exploré par sismique réfraction et sismique réflexion (Maurice Ewing). Une carte des fonds des océans a été dressée (Bruce Heezen et Marie Thorp) : des dorsales ont été mises en évidence.

- Les forages des fonds marins -> Schéma

- Les instruments de mesure magnétique, qui ont permis de déceler les anomalies magnétiques -> Schéma

- Les GPS qui permettent de détecter les positions d’un élément précis.

3) Les arguments magnétiques ont joué un rôle capital :

Les minéraux ferromagnétiques contenus dans la lave s'orientent selon le champ magnétique terrestre (à la manière de l'aiguille d'une boussole). Lorsque la lave se refroidit pour former les roches basaltiques, l'orientation de ces minéraux ferromagnétique est figée. Ainsi, ce phénomène permet de déterminer où se situaient les pôles magnétiques par rapport à ces roches (sachant que les physiciens considèrent les pôles magnétiques fixes, aux alentours des pôles géographique). Pour des roches âgées, ces pôles ne correspondent en rien aux pôles actuels. On en déduit donc que c’est la roche qui a bougé et donc le continent qui la porte.

On constate alors que les continents se sont beaucoup déplacés au cours du temps, et qu'ils se sont déplacés les uns par rapport aux autres.

B) Le relief et l’activité de la Terre sont des signatures de la tectonique des plaques

Les plaques sont des morceaux rigides de lithosphère en mouvement à la surface de la Terre. Leurs limites sont marquées à la fois par des phénomènes géographiques (dorsales océaniques, montagnes, fosse…) mais aussi géologiques (séismes et volcanisme).

On remarque que la limite des plaques n’est pas celle des continents. Il existe des plaques presque entièrement océanique (ex : plaque pacifique), mais le plus souvent, une plaque est constituée d’une partie continentale et d’une partie océanique.

II. Les plaques ont des mouvements relatifs différents selon leurs frontières

Il existe environ 12 grandes plaques lithosphériques majeures, et de nombreuses petites plaques.

Les plaques lithospériques

Les plaques lithospériques

A) Les dorsales sont des frontières de plaques en divergence

1) Preuve :

L’analyse de coulées de lave continentales montre que le champ magnétique terrestre à subi des inversions de sens. On a pu dater ces inversions et on a mis en évidence des périodes normales où le sens magnétique est le même qu’actuellement (pôle sud magnétique au nord), et des périodes inverses.

Vine et Mattews, en 1963, observent, de chaque cotés des dorsales, des bandes d’anomalies magmatiques alternants positif et négatif, parallèles aux dorsales (« peau de zèbre ») qui montrent que le basalte est tantôt aimanté dans le sens normal (champ magnétique

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