Roches sédimentaires et roches volcaniques Roches granitiques Roches métamorphiques : Gneiss Péridotites Sédiments Basaltes Gabbros Gabbros Péridotite
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Roches sédimentaires
et roches volcaniques
Roches granitiques
Roches
métamorphiques :
Gneiss
Péridotites
Sédiments
Basaltes
Gabbros
Gabbros
Péridotite
Roches sédimentaires
et roches volcaniques
Roches
granitiques
Roches
métamorphiques :
Gneiss
Péridotites
Le domaine continental
X100
Micas
(ex : biotite)
Quartz
Feldspath K
Feldspath
plagioclase
Sédiments
Basaltes
Gabbros
Gabbros
Péridotite
7
k
m
Le domaine océanique
X100
verre Olivine Feldspath
Plagioclase
Pyroxène
Olivine Pyroxène
Croûte continentale océanique
Epaisseur
(km) 30 à 40 7 à 12
Roches Granitique Basaltique
Minéraux
quartz, feldspaths plagioclase et
feldspath K (orthose), micas
(biotite, muscovite).
pyroxène,
olivine,
plagioclase
Composition
chimique Si, Al, Na, K Si, Mg, Fe
Densité 2,7 2,9
Age Jusqu’à 4 Ga Jusqu’à 200 Ma
Roche
volcanique rhyolite andésite basalte
Roche
plutonique granite diorite gabbro péridotite
Une hypothèse ancienne longtemps rejetée par les scientifiques
Des continents dérivants à la surface du globe
1
Des études sismiques à l’origine du rejet de cette théorie
2
Croute continentale et océanique
Manteau solide Noyau liquide
o 1912 Wegener. Hypothèse de la dérive des continents.
o 1923 Gutenberg. La terre est jusqu’au noyau solide, la dérive des continents impossible.
Une donnée importante, utilisée par Wegener et éclairée par les connaissances actuelles
La mise en évidence des deux types de croûtes terrestres
Wegener : une distribution bimodale des altitudes
terrestres
30 Km
Croûte continentale
Croûte océanique
Manteau (péridotite)
Altitude moyenne + 100 m
Altitude moyenne -4500 m
6 Km
CC CO
CC = Croûte continentale (granite)
CO = Croûte océanique (basalte et
gabbro)
La naissance d’une théorie : La dérive des continents
Une hypothèse ancienne longtemps rejetée par les scientifiques
Des continents dérivants à la surface du globe
1
Des études sismiques à l’origine du rejet de cette théorie
2
Une tentative intéressante d’explication 3
Croute continentale et océanique
Manteau solide Noyau liquide
o 1912 Wegener. Hypothèse de la dérive des continents.
o 1923 Gutenberg. La terre est jusqu’au noyau solide, la dérive des continents impossible. o 1929 Holmes. Des mouvements de convection du manteau à l’origine de la dérive.
Chimie
Etat
Roches M
OH
OR
OV
ICIC
Gute
nber
g
Roches de type
basaltiques
Croûte Manteau Noyau
externe Graine
2900 km 5100km
Roches de type
granitiques
Croûte océanique : O, Si, Al, Ca, Mg, Fe
Croûte continentale : O, Si, Al, Ca, Na, K
O, Si, Mg, Fe
Solide
Solide
Solide
Liquide
Leh
man
n
1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 Km
Km Km
0
10
5 5
0
10
Km Km
0
10
5
OUEST EST
Antilles Afrique
6 000 2 000
10
5
0
4 000 Km
5
0
10
OUEST
Afrique Amérique du
Nord
EST
Km Km
Amérique du
Sud
0
10 10
5
0
Km
5
Australie
Iles Kermadec
OUEST
EST
4 000 8 000 12 000 16 000
Km Km
Flux géothermique mondial
0 350 40 60 85 120 180 240
mW m-2
T1
L’hypothèse de Harry Hess
T1
L’hypothèse de Harry Hess
T1
T2
L’hypothèse de Harry Hess
T1
T2
L’hypothèse de Harry Hess
T1
T2
L’hypothèse de Harry Hess
T1
T2
T3
L’hypothèse de Harry Hess
T1
T2
T3
L’hypothèse de Harry Hess
T1
N
S
N
S
N
S
T1
T2
N
S
N
S
N
S
T1
T3
T2
N
S
N
S
N
S
T3
N
S
T3
N
S
T3
N
S
T3
N
S
dorsale
Intensité du champ magnétique
terrestre
Intensité mesurée
y = 4,6023x
0,00E+00
5,00E+06
1,00E+07
1,50E+07
2,00E+07
2,50E+07
3,00E+07
3,50E+07
4,00E+07
4,50E+07
5,00E+07
0,00E+00 2,00E+06 4,00E+06 6,00E+06 8,00E+06 1,00E+07 1,20E+07
Dis
tan
ce à
la d
ors
ale
(cm
)
Age (années)
Distance à la dorsale en fonction de l'âge du plancher océanique déterminé d'après les anomalies magnétiques, dans le Pacifique
L’hypothèse de l’expansion océanique
Le relief des fonds océaniques + le flux géothermique conduisent à l’hypothèse
d’une expansion océanique
Expansion océanique (Hess)
Mouvements de convection
L’apport du paléomagnétisme
L’hypothèse de Hess et les apports du paléomagnétisme
conduisent à valider l’hypothèse de l’expansion
des fonds océaniques
-200
-180
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 50 100 150 200 250 300
Pro
fon
de
ur
du
fo
yer
(km
)
distance (km)
Répartition des foyers de séismes en fonction de la distance au niveau de la fosse des Antilles
0
160
320
480
640
Prof. (km)
Foyer
Station Fidji Epicentre Station Tonga
100 km
Rai sismique
Foyers sismiques anciens + ou - profonds
Lors de l’enregistrement des ondes sismiques
d’un séisme profond dont l’épicentre est situé à
égale distance des stations sismographiques des
Fidji et de Tonga, les 3 sismologues constatent
que les ondes P parviennent 2 secondes plus
tard à la station Fidji qu’à la station Tonga
observation de J. Oliver, B. Isacks et L. Sykes en 1964
2 6 10 14
500
1500
2500
3500
4500
5500
Vitesse ondes sismiques (km/s)
Profondeur
(Km)
S P
Vitesse ondes sismiques S (km/s)
2 4 4 6
60
120
180
240
300
2 6
Profondeur
(Km)
Sous les
océans
Sous les
continents
10
100
30
120
360
420 400
2 6 10 14
500
1500
2500
3500
4500
5500
Vitesse ondes sismiques (km/s)
Profondeur (Km)
S P
Chimie
Etat
Roches M
OH
OR
OV
ICIC
Gute
nber
g
Roches de type
basaltiques
Croûte Noyau
externe Graine
2900 km 5100km
Roches de type
granitiques
Croûte océanique : O, Si, Al, Ca, Mg, Fe
Croûte continentale : O, Si, Al, Ca, Na, K
O, Si, Mg, Fe
Solide
Solide
Solide
Liquide
Manteau
Leh
man
n
LV
Z
Lit
hosp
hèr
e
Ast
hén
osp
hèr
e
Rigide
Ductile
100 km
Croûte continentale
Manteau lithosphérique
Péridotite cassante
Manteau Asthénosphérique
Péridotite ductile
Manteau lithosphérique
Péridotite cassante
Manteau Asthénosphérique
Péridotite ductile
Lith
osp
hèr
e c
on
tin
en
tale
10
0 K
M
Lith
osp
hèr
e o
céan
iqu
e
10
0 k
m
30
à 7
0 K
M
7 à
10
K
m
Isotherme 1300 °C
Isotherme 1300 °C
Lithosphère et asthénosphère
Granite
Croûte océanique
Basaltes/Gabbro
Moho
Moho
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