Tectonique J-P Geslin.pdf - Free
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Vos élèves se sont posé<br />
les questions suivantes :<br />
- Comment se forment les<br />
océans et les chaînes de<br />
montagnes ?<br />
- Quelles sont les causes<br />
des tremblements de terre ?<br />
- Pourquoi les volcans ?<br />
Vos élèves vous ont affirmé,<br />
à la suite de leurs lectures,<br />
que les continents n’avaient<br />
pas toujours occupé la<br />
même place.<br />
... Vous désirez les aider<br />
dans leur recherche et<br />
vous informer sur les théories<br />
actuelles concernant ces<br />
grands domaines de la<br />
recherche.<br />
Ce polycopié a pour but de<br />
vous fournir quelques<br />
éléments de réponses.<br />
"Tranche de Terre".<br />
Sciences de la vie et de la Terre.<br />
Géologie 4 ème . Collection Périlleux. 1998.<br />
JEAN-PIERRE GESLIN<br />
Professeur de Biologie-Géologie à l’Institut Universitaire de<br />
Formation des Maîtres du Bourget.<br />
1981-2003. Ce sujet est à aborder au C.M.2. Il était inclus dans les programmes de 1995 :<br />
"Le ciel et la Terre : séismes et éruptions volcaniques" et dans les programmes de 2002 :<br />
« Manifestations de l’activité de la Terre (volcans, séismes) ».
"DERIVE DES CONTINENTS"<br />
OU MIEUX : "TECTONIQUE DES PLAQUES"<br />
I - LA DERIVE DES CONTINENTS :<br />
Cette théorie est due à un chercheur allemand né à Berlin en 1880 : Alfred<br />
WEGENER. Ce chercheur avait une formation d’astronome et de météorologiste mais<br />
ne possédait aucun diplôme de géologie. Il formula sa théorie en 1912 (par le biais de 2<br />
articles) et la publia en 1915 (dans "L'origine des continents et des océans"). Il est mort<br />
en 1930 au cours d'une expédition au Groenland.<br />
A) Les idées à la base de la théorie :<br />
Wegener remarque :<br />
1) qu’il y a complémentarité de forme entre les côtes américaines et africaines ou plus<br />
exactement entre les bordures de leurs plates-formes (-200 mètres). Il n’était pas le<br />
premier : dès 1620, le philosophe Francis Bacon s’était aperçu que les contours de<br />
l’Afrique et de l’Amérique du Sud se ressemblaient étrangement.<br />
2) qu’il y a ressemblance et même identité de nombreux groupes d’animaux et<br />
végétaux fossiles entre ces deux continents (cf. le petit reptile d’eau douce fossile<br />
MESOSAURUS qui date de la fin du primaire = paléozoïque et que l’on trouve à la fois<br />
au Brésil + Argentine et en Afrique du Sud). Il ne faisait là encore que reprendre des<br />
travaux antérieurs.<br />
On note une similitude des roches et des<br />
fossiles en Amérique du Sud et en Afrique.<br />
Le mésosaure, un reptile aquatique, vivait au<br />
permien (fin de l'ère primaire) entre -295 et -<br />
245 millions d'années).<br />
Doc. extrait de "Sciences de la vie et de la Terre", option<br />
géologie par Bridier, Clisson, Hyon, Le Bellégard, Margerie,<br />
Villermet et Hervé. Editions Hatier 1998.<br />
B) La théorie :<br />
Les formes des côtes de l'Afrique et de l'Amérique<br />
du Sud s'emboîtent et des chaînes précambriennes<br />
(datées de plus de 2 milliards d'années) s'y<br />
prolongent…<br />
d'où l'idée que les continents actuels proviennent<br />
de la fracturation d'un continent unique.<br />
Wegener reprend l’idée du naturaliste allemand Alexandre Von Humboldt : l’Afrique et<br />
l’Amérique ont peut-être été attachées comme les 2 pièces d’un puzzle.<br />
Il retient également une notion établie (entre autres) par le géologue viennois Eduard Suess<br />
(1909) : la croûte terrestre est formée de 2 parties : le "SIAL" (silice + aluminium) et de<br />
"SIMA" (silice + magnésium). Les continents formés de SIAL reposent sur le SIMA.<br />
«Au départ» aurait existé une croûte terrestre formée essentiellement de silice et<br />
d’aluminium («croûte sialique») formant un continent unique qu'il nomme "la PANGEA"<br />
(d’un mot grec signifiant terre unique).<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 2
Cette Pangea flottait tel un radeau sur le «SIMA» (Silice +<br />
Magnésium) plus dense et était entourée d’un océan<br />
unique dont le fond était constitué essentiellement de<br />
«SIMA».<br />
Il y aurait eu rupture de la Pangea puis déplacement<br />
latéral.<br />
Avant Wegener, les géologues pensaient que les<br />
seuls déplacements possibles pour les continents<br />
étaient des déplacements verticaux. Dans l'hypothèse<br />
de Wegener, les continents se déplacent latéralement…<br />
* Après la rupture, les morceaux auraient ensuite subi une translation liée à la rotation<br />
de la terre et aux marées naissance des continents actuels.<br />
* Le SIMA pacifique aurait opposé une résistance à la progression apparition des<br />
Rocheuses et des Andes («effet de proue»).<br />
* Certains fragments se seraient heurtés formation de chaînes de montagnes<br />
comme l'Himalaya.<br />
Le dessin animé "Ordi" : "La dérive des continents" relate la vie (romancée) de Wegener.<br />
"La dérive des continents : "Histoire d'une séparation".<br />
Illustration extraite du livre : "La Terre, planète vivante" de Maurice Krafft.<br />
Critique de la théorie de Wegener :<br />
Terre vue en coupe<br />
(telle qu'on la concevait à<br />
l'époque de Wegener).<br />
- La théorie resta cantonnée en Allemagne jusqu'en 1924 (date de sa traduction). Elle<br />
séduisit certains chercheurs (en particuliers les géophysiciens) mais provoqua aussi<br />
«des levées de boucliers» (en particulier des géographes).<br />
- Harold Jeffreys montra par le calcul que le moteur du mouvement des continents<br />
invoqué par Wegener ne pouvait convenir.<br />
- D’autres chercheurs insistèrent sur le fait que Wegener n’expliquait pas les raisons de<br />
la rupture de la Pangea.<br />
La théorie de Wegener fut abandonnée jusqu’en 1960 même si le fait de réfuter «le<br />
moteur» de Wegener ne prouvait pas que sa théorie était erronée. Wegener, jusqu’à sa<br />
mort en 1930, chercha d’ailleurs peu à convaincre ses collègues afin de défendre sa<br />
théorie.<br />
On sait aujourd'hui que ce ne sont pas les continents eux-mêmes qui<br />
dérivent ("dérive des continents" ) mais qu'ils sont transportés, comme<br />
des passagers, par des plaques rigides (on préfère en conséquence parler<br />
de "tectonique des plaques").<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 3
II - LA TECTONIQUE DES PLAQUES :<br />
La tectonique (du grec «art de construire») est la science qui étudie les dislocations et les<br />
déformations subies par les roches constitutives de l’écorce terrestre postérieurement à leur<br />
formation.<br />
On appelle plaque un secteur de la lithosphère qui est indéformable sauf le long de sa bordure<br />
( lithosphère = croûte continentale ou océanique + manteau supérieur).<br />
L’objectif peut être de faire découvrir aux élèves :<br />
- Les limites des 6 grandes plaques constituant la lithosphère.<br />
- Les mécanismes qui provoquent l’écartement des continents.<br />
- Les conséquences de ces écartements (séismes, volcanisme, formation des chaînes de<br />
montagnes).<br />
A) Les chaînes sous-marines :<br />
- On partira si possible d’une carte mondiale bathymétrique. On observe que dans l’axe de<br />
l’océan atlantique il existe des hauts-fonds. On tracera à la craie sur la carte les prolongements<br />
des hauts-fonds dans les divers océans on aboutit ainsi à une délimitation partielle des 6<br />
grandes plaques.<br />
- A quoi correspondent ces hauts-fonds ?<br />
On présentera une carte du fond des océans (voir ci contre) d’ailleurs utilisable d’emblée<br />
en l’absence de carte<br />
bathymétrique.<br />
Au sein des océans<br />
existe une formidable<br />
chaîne de montagnes<br />
de presque 70 000 km<br />
de long et dont la<br />
largeur varie de 1000 à<br />
3000 km. Cette chaîne<br />
est marquée par de<br />
nombreuses failles<br />
"transformantes" ( =<br />
cassures transversales)<br />
qui décalent chaque<br />
tronçon par rapport à<br />
son voisin. La chaîne<br />
s’élève entre 1500 m et<br />
3000 mètres au-dessus<br />
des plaines abyssales<br />
dont la profondeur se<br />
situe en moyenne entre<br />
4000 et 5000 mètres.<br />
Cette chaîne nommée<br />
DORSALE<br />
OCEANIQUE<br />
couvre une surface de<br />
150 000 000 de km 2 soit<br />
une surface équivalente<br />
à celle des continents.<br />
Si cette dorsale océanique<br />
a été longtemps<br />
ignorée c’est parce que<br />
la profondeur moyenne<br />
Carte du fond des océans.<br />
de sa crête se situe entre 2000 et 3000 mètres sous la surface des océans et parce qu’elle<br />
n’émerge que rarement.<br />
L’Islande, l’Archipel des Acores, Tristan da Cunha, le triangle des Afars en Ethiopie<br />
correspondent à des zones émergées de cette chaîne.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 4
B) Observations au niveau d'îles localisées sur l'axe des dorsales : ex. l'Islande.<br />
L'Islande (103 000 km 2 , 300 km X<br />
500 km) présente une altitude<br />
moyenne de 500 mètres au dessus<br />
du niveau de la mer et son point<br />
culminant ( le Hvannadalshnukur)<br />
se situe à 2119m.<br />
"Islande" signifie "Terre de glace"<br />
mais c'est aussi une "Terre de feu"<br />
l'île subissant une éruption<br />
volcanique en moyenne tous les 5<br />
ou 6 ans.<br />
Voir la diapositive présentant<br />
l'éruption des îles Vestmann (et en<br />
particulier la plus grande : l'île<br />
Heimaey). De janvier à juin 1973,<br />
une ville de 5000 habitants,<br />
localisée sur cette île, a été<br />
recouverte de 2 millions de tonnes<br />
de débris. Elle a dû être reconstruite.<br />
Le plus connu des volcans d'Islande : le volcan Krafla.<br />
On note la présence de geysers (cf. le "Grand Geysir" qui peut faire jaillir une colonne d'eau de<br />
65 mètres de haut et d'où provient le terme "geyser"), de lacs volcaniques, de solfatares<br />
(sources de vapeurs d'eau et d'hydrogène sulfuré) et de très nombreuses sources thermales.<br />
Carte de l'Islande.<br />
Cliché Krafft/Images et Volcans/Hoa Qui.<br />
Carte extraite de "Textes et documents pour la classe" n° 245 du 10/06/1980<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 5
C) Informations obtenues par sonars et bathyscaphes :<br />
L’observation de cette chaîne par<br />
bathyscaphes : "Alvin" américain,<br />
"Archimède", "Cyana" et "Nautile"<br />
français… ont montré :<br />
1 - qu’au niveau de la crête existe une<br />
vallée axiale de 20 à 50 km de large,<br />
profonde de 1000 à 2000 mètres limitée<br />
par de grands «murs» verticaux ; c’est le<br />
RIFT (voir schéma page 9).<br />
2 - la dorsale océanique est pourvue<br />
d’innombrables fractures transversales<br />
qui la décalent en autant de tronçons.<br />
3 - la nature lithologique (de lithos =<br />
pierre) diffère de celle des montagnes<br />
terrestres. On sait que les montagnes<br />
telles le Jura, les Alpes ou les Pyrénées<br />
sont formées de roches sédimentaires<br />
plissées. De telles roches sédimentaires<br />
ne s’observent pas au niveau des<br />
dorsales océaniques… on ne trouve<br />
qu’une lave solidifiée : le BASALTE,<br />
roche connue sur les continents car elle est aussi rejetée par les volcans.<br />
Quand on s’éloigne de la crête de la dorsale, le basalte se recouvre d’une très mince couche de<br />
roches sédimentaires qui s’épaissit peu à peu. Cette couche est non plissée (différence<br />
importante avec les montagnes terrestres).<br />
D) Quelle est l’origine des basaltes observés au niveau des dorsales ?<br />
Hypothèse : l’axe des dorsales ou rift est le siège d’éruptions volcaniques entraînant une<br />
émission de basalte.<br />
Informations fournies par les photos sous-marines :<br />
- On n’observe pas de projections telles celles émises par de nombreux volcans terrestres : il<br />
n’y a pas de sortie au niveau du rift de<br />
bombes volcaniques, de lapillis (projections<br />
volcaniques dont la taille est<br />
comprise entre 32 et 4 mm) ou de cendres<br />
(projections volcaniques dont la taille est<br />
inférieure à 4 mm)<br />
pas de cônes volcaniques.<br />
Ceci a priori pourrait conduire à nier<br />
l’existence d’éruptions volcaniques au<br />
niveau des rifts mais le calcul montre que<br />
la pression due à l’eau empêcherait, dans<br />
le cas de telles éruptions sous-marines,<br />
l’apparition de projections (la pression de<br />
l'eau empêche la libération des gaz<br />
contenus dans la lave). L'activité<br />
volcanique est localisée dans une zone<br />
étroite de l'ordre de 2 km de large.<br />
- On note la présence de geysers sousmarins.<br />
* Certains appelé "fumeurs noirs"<br />
propulsent une eau de couleur noirâtre<br />
(dont la température peut dépasser 350°c)<br />
Le "Nautile" est un bathyscaphe français mis en service en<br />
1985. Il peut descendre, avec 3 hommes à bord, jusqu'à 6000<br />
mètres de profondeur. Il possède un bras télécommandé<br />
permettant d'effectuer des prélèvements.<br />
Cliché Edinger/ Gamma.<br />
Source d'eau noire à plus de 350 °C photographiée par le<br />
submersible américain Alvin dans le Pacifique.<br />
L'hydrothermalisme des grands fonds a été mis en<br />
évidence en 1978.<br />
Cf. "La Recherche" n° 117 de décembre 1980.<br />
sur quelques dizaines de mètres de hauteur. Cette eau est riche en sulfures et peu oxygénée.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 6
* D'autres : les "fumeurs blancs" émettent une eau + diluée et + oxygénée, de 150 à 250°C…<br />
Chacun sait que les geysers se rencontrent dans les régions volcaniques.<br />
Au voisinage de ces sources d'eau chaude, on observe de véritables oasis de vie :<br />
* Des bactéries vivant au voisinage de ces sources hydrothermales, très abondantes, sont soit libres<br />
dans l'eau de mer, soit fixées sur des supports, soit vivent en symbiose avec des animaux divers. Elles<br />
oxydent les sulfures en soufre ou en sulfates : H2S + ½ O2 fi S + H2O + énergie<br />
L'énergie récupérée leur permet de faire la synthèse de leurs matières organiques à partir du gaz<br />
carbonique contenu dans l'eau de mer.<br />
* Des vers du genre Riftia et des "vers de Pompéi".<br />
* Des moules de grandes tailles (Calyptogena et Bathymodiolus) + des crabes et des poulpes.<br />
Document (modifié) extrait de "Biologie-Géologie" 1 ère S.<br />
Collection Tavernier. Editions Bordas1988.<br />
- Le fond de l’océan au niveau des dorsales<br />
apparaît formé de coussins de basalte de 1<br />
mètre de diamètre environ. Les études et films<br />
ont montré que ces coussins (en anglais<br />
«Pillow-lavas») sont dus au fait que le<br />
magma, lorsqu’il fait éruption à une<br />
température de 1200° C, est instantanément<br />
vitrifié sur une épaisseur de 2 cm par l’eau<br />
glaciale à 2 °C.<br />
Il existe bien des phénomènes volcaniques<br />
au niveau des rifts. Il ne s’agit pas ici<br />
d’éruptions ponctuelles conduisant à la<br />
formation de cônes tels ceux de la chaîne des<br />
Puys dans le Massif Central mais d’éruptions<br />
fissurales : la lave remonte par une<br />
gigantesque fissure localisée au niveau du rift,<br />
cette lave très fluide donne un basalte.<br />
Pillow-lavas = laves en coussins.<br />
Cliché Vemanaut/IFREMER.<br />
E) L’hypothèse de HESS :<br />
Au début des années 1960 le géologue américain Harry Hess émit l’hypothèse que la dorsale<br />
était le siège d’une remontée permanente de magma de nature basaltique.<br />
Ce basalte (dit tholéiitique car il contient une grande quantité de silice) créerait sans cesse de la<br />
croûte océanique à raison de quelques centimètres par an.<br />
Cette création de croûte océanique serait le moteur de l’écartement des plaques.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 7
Que penser de l’hypothèse de Hess ?<br />
a) On dispose de méthodes permettant de dater des roches telles les basaltes. Certains<br />
des minéraux des basaltes sont en effet radioactifs. L’étude de la désintégration<br />
radioactive de ces minéraux a montré que les basaltes océaniques sont d’autant plus<br />
âgés que l’on s’éloigne de l’axe des dorsales.<br />
Tavernier et Lizeaux : "Sciences de la vie et de la Terre", classe de 4 ème . Editions Bordas 1998.<br />
b) Les sédiments non plissés sur les basaltes sont, nous l’avons vu, d’autant plus épais<br />
que l’on s’éloigne des dorsales.<br />
c) Lorsqu’une lave qui sera à l’origine d’un basalte coule, les cristaux de magnétite<br />
qu’elle contient s’orientent tous selon le champ magnétique. Actuellement le pôle Nord<br />
magnétique se situe du même côté de l’équateur que le pôle Nord géographique, ces<br />
deux pôles forment un angle de 6° à Paris.<br />
L’étude de l’orientation des cristaux de magnétite a montré que le pôle magnétique<br />
avait changé au cours des temps (étude du paléomagnétisme) et surtout que les<br />
basaltes situés à égale distance de part et d’autre des dorsales ont enregistré les<br />
mêmes variations de champ magnétique terrestre.<br />
F) Origine du magma :<br />
L'intérieur du globe terrestre est<br />
essentiellement constitué de matière<br />
solide. Le magma provient, entre 70 et<br />
200 km de profondeur (dont<br />
principalement de l'asthénosphère), de<br />
la fusion locale d'une roche : la péridotite<br />
normalement à l'état solide. Ce magma<br />
remonte ensuite vers la surface.<br />
La croûte est essentiellement formée de<br />
granite en zone continentale et de basalte en<br />
zone océanique.<br />
Le manteau supérieur et l'asthénosphère sont<br />
constitués d'une même roche : la péridotite.<br />
La péridotite est composée d'une amphibole :<br />
la hornblende, de pyroxène + d'olivine.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 8
CONCLUSION :<br />
Les dorsales océaniques sont de titanesques usines à fabriquer de la croûte océanique.<br />
Elles constituent le moteur de l’écartement des plaques.<br />
Document extrait de "Biologie-Géologie" 1 ère S.. Collection Tavernier. Editions Bordas1988.<br />
On voit que selon la théorie de la dérive des continents seuls les continents se<br />
déplaçaient. Selon la tectonique des plaques c’est l’ensemble constitué par le continent<br />
(plus la partie appelée manteau supérieur) qui dérivent.<br />
On sait, grâce à des satellites, mesurer la distance qui sépare 2 stations, à au 1/10 ème de<br />
cm près ! On sait ainsi que l'expansion est de 1,5 cm par an dans l'Atlantique (dorsale<br />
lente) mais est de 6 à 18 cm par an dans le Pacifique (dorsale rapide).<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 9
III - LES CONSEQUENCES DE LA TECTONIQUE DES PLAQUES :<br />
Si de la croûte océanique se crée en permanence au niveau des rifts (le calcul donne<br />
3,15 km 2 par an) cela implique :<br />
H1 - soit que la terre est en expansion.<br />
H2 - soit qu’il existe des régions où une quantité de lithosphère égale à celle qui<br />
se crée disparaît (cf. les tapis roulants du métro).<br />
Le fait que l’on ne connaisse pas de croûte océanique datée de plus de 180 millions<br />
d’années par les méthodes radioactives conduit à penser qu’il faut «approfondir» H2 (la<br />
terre aurait un âge de 4,5 milliards d’années).<br />
A) S’il existe des zones où de la croûte disparaît comment les localiser ?<br />
On peut penser que le déplacement des plaques fait qu’elles finissent par se heurter et<br />
que dans certains cas l’une s’enfonce sous l’autre (on parle alors de zone de<br />
SUBDUCTION). De tels chocs et de tels frottements pourraient engendrer des<br />
tremblements de terre ou séismes. La localisation des séismes devrait donc permettre<br />
de localiser les rencontres des plaques.<br />
B) Que se passe-t-il lorsque deux plaques se rencontrent ?<br />
Il arrive que les plaques coulissent l'une contre l'autre (cf. faille de San Andreas) ou<br />
qu'une plaque océanique vienne chevaucher un continent (c'est l'obduction) mais nous<br />
envisagerons d'abord la situation la plus fréquente celle où la plaque océanique<br />
passe sous la plaque<br />
continentale. Les étapes successives,<br />
séparées par des<br />
dizaines de millions d’années,<br />
sont présentées ci-dessous.<br />
1) La plaque océanique,<br />
passe sous la plaque<br />
continentale :<br />
On dit qu’il y a subduction et<br />
que cette subduction s’effectue<br />
selon un plan : le plan<br />
de Benioff. Il s’ensuit :<br />
a) - l’apparition d’un bassin<br />
marginal à fond mobile où s’<br />
accumulent d’énormes quantités<br />
de sédiments.<br />
Ultérieurement du fait de la<br />
compression il y aura plissement<br />
des sédiments apparition<br />
d’une chaîne de montagne<br />
dite géosynclinale (ex.<br />
Alpes Occidentales, Andes...)<br />
b) - l’apparition "en arrière"<br />
de ce bassin (c’est-à-dire en<br />
position plus éloignée du continent) d’une fosse océanique.<br />
c) - l’apparition de séismes liés à l’enfoncement de la plaque.<br />
Extrait de "Biologie, Géologie, 1 ère S. Collection Calamand. Auteurs :<br />
Calamand, Arrighi, Benichou, Faure, Gauthier, Monier, Moreau, Msihid,<br />
Paba, Pilot, Rossi. Editions Hachette 1993.<br />
d) - l’apparition dans le bassin marginal de volcans de type explosif (voir schémas<br />
ci-dessus et page 12 ) émettant non pas une lave "basaltique" mais une lave dite<br />
"andésitique" qui forme des coulées courtes et qui en se solidifiant donnera une<br />
"andésite". Ce volcanisme est lié à la fonte partielle de la plaque plongeante.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 10
e)- Les deux continents viennent se heurter :<br />
Lorsque deux continents se rencontrent les chercheurs pensent que la subduction se<br />
trouve bloquée car :<br />
... la densité des continents est inférieure à celle des plaques océaniques et à celle du<br />
manteau supérieur et de l’asthénosphère ils ne peuvent s’enfoncer.<br />
Ce qui précède est confirmé par le fait que la datation des roches continentales a permis de<br />
montrer que certaines avaient un âge de 3,8 milliards d’années alors que l’âge maximum<br />
des basaltes océaniques se situe aux alentours de 180 millions d’années.<br />
- Il y a compression des deux continents et par voie de conséquence apparition d’une<br />
chaîne de montagnes dite intracratonique ou encore bicontinentale.<br />
C’est le cas de l’Himalaya (résultat de la collision de l’Inde avec l’Eurasie).<br />
Il y a 123 millions d'années, l'Afrique, Madagascar, l'Inde, l'Australie et l'Antarctique<br />
formaient un continent unique. L'Inde s'est séparée de l'Afrique il y a 93 millions d'années<br />
et, après un parcourt de 5000 km à raison de presque 10 cm par an, a heurté l'Asie il y a 53<br />
millions d'années. Elle s'y est enfoncé de 2000 km mais plus lentement (4 à 6 cm par an) et<br />
le phénomène se poursuit encore actuellement.<br />
L'Himalaya (plus de 8000 mètres) et le plateau tibétain (altitude moyenne de 5000<br />
mètres… supérieure à celle des plus hauts sommets d'Europe) sont le résultat de la collision<br />
de la plaque indienne et de la plaque eurasiatique.<br />
Document extrait de "Sciences de la vie et de la Terre", classe de 4 ème .<br />
Collection Michel Le Bellégard. Editions Hatier. 1998.<br />
Voir le film "La planète miracle", émission scientifique en 12 parties de la chaîne nationale japonaise NHK. Vous pouvez emprunter au CDDP<br />
l'émission n° 5 qui traite de "La naissance des grandes chaînes de montagne : Himalaya et Alpes" et qui montre que seule notre planète "Terre"<br />
est siège d'une tectonique des plaques dans notre système solaire.<br />
Cette émission démontre clairement que la chaîne de l'Himalaya correspond au<br />
plancher océanique d'un océan aujourd'hui disparu et qui se situait entre l'Inde et<br />
l'Asie. La présence de fossiles marins (ammonites et belemnites) à haute altitude en<br />
constitue une preuve fort démonstrative.<br />
- l’absence de subduction au niveau des deux continents qui se rencontrent fait :<br />
* qu’il n’apparaît pas de séismes profonds<br />
* qu’une autre zone de subduction apparaît ailleurs et prend le relais.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 11
Ce qui précède est résumé dans les trois schémas suivants :<br />
Sur le schéma 2, on voit que le continent situé à droite résiste à la subduction (du fait de sa<br />
faible densité par rapport aux zones plus profondes). Il se comporte comme un bouchon que<br />
l'on tente d'enfoncer dans l'eau. Les 2 continents en contact se suturent alors.<br />
C'est par un mécanisme similaire que l'Europe et la Sibérie se sont soudées au niveau de<br />
l'Oural il y a 250 millions d'années.<br />
Pour les "OPHIOLITES : voir page suivante… Jean-Pierre <strong>Geslin</strong><br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 12
2) …quand les 2 plaques frottent l'une contre l'autre :<br />
C'est le cas de la faille de San Andreas en Californie. Cette faille dite "transformante" est la<br />
zone de contact entre la plaque Pacifique et la plaque nord Américaine.<br />
3) …quand la plaque océanique passe sur la plaque continentale : les ophiolites…<br />
Ca et la, à l'intérieur des montagnes (du primaire<br />
au tertiaire), on rencontre des masses de roches<br />
vert noirâtre ou vert jaunâtre : les ophiolites ou<br />
mieux les complexes ophiolitiques. Ces complexes<br />
ont couramment une épaisseur de 10 km.<br />
Les ophiolites sont constituées à leur sommet sur quelques<br />
100 aines de mètres à 2 km d'épaisseur de basaltes "en<br />
coussins" (densité 2, 9) identiques à ceux que l'on trouve au<br />
fond des océans. Ils sont recouverts de roches<br />
sédimentaires caractéristiques des dépôts océaniques de<br />
grande profondeur : les radiolarites (accumulation du<br />
squelette siliceux d'organismes unicellulaires : les<br />
radiolaires). La base des ophiolites est, elle, constituée de<br />
roches riches en fer et en magnésium : les péridotites<br />
(densité 3,4) qui sont le constituant du manteau supérieur.<br />
Les ophiolites correspondent donc à de la<br />
lithosphère d'un océan disparu.<br />
"Ophiolite" vient de "ophis" = "serpent" en<br />
raison de l'abondance d'un minéral appelé<br />
serpentine… car son aspect évoque une<br />
peau de serpent.<br />
La serpentine correspond à un silicate<br />
d'alumine hydraté.<br />
Remarque : intercalés et situés au-dessus des péridotites,<br />
on trouve du bas vers le haut, formés dans une immense<br />
chambre magmatique située sous le rift :<br />
* des cumulats magmatiques de cristaux d'olivine<br />
3 modèles d'obduction.<br />
* recouverts de gabbros ayant lentement cristallisé en Extrait de "Les ophiolites ou la recherche des océans<br />
profondeur<br />
perdus" par Claude Allegre. Bibliothèque de "Pour la<br />
* et surmonté d'une couche de filons de basalte verticaux<br />
Science".<br />
± parallèles de quelques 10 aines de m à plus de 1500 m,<br />
correspondant à la remontée du magma qui a alimenté les laves en coussins.<br />
"Normalement" le destin de toute plaque océanique est de plonger sous une plaque continentale de densité plus<br />
faible (densité 2, 7) et de finalement disparaître. Puisque l'on trouve des ophiolites sur les continents, on est amené<br />
à penser qu'il arrive parfois que la plaque océanique, bien que plus dense, se retrouve perchée sur une plaque<br />
continentale… C'est ce que les spécialistes nomment l'obduction.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 13
Une 30 aine de théories ont tenté d'expliquer cette présence de croûte océanique sur de la croûte<br />
continentale. Nous en présenterons 3 ex. en nous référant aux schémas de la page précédente.<br />
Exemples :<br />
A) La lithosphère océanique en plongeant sous la lithosphère continentale pourrait se débiter, se<br />
"délaminer", sa partie la plus supérieure passant sur le continent (modèle de Robert Coleman).<br />
B) Les ophiolites correspondraient alors à une portion de lithosphère océanique prise en sandwich<br />
qui s'écaille et vient chevaucher le continent de gauche (modèle de John Dewey et John Bird).<br />
C) Il y a rencontre de 2 lithosphères océaniques dont une au moins porte un continent… Le<br />
continent, du fait de sa faible densité, se trouve bloqué au niveau de la zone de subduction. On voit<br />
dans le schéma C que la plaque océanique de droite finit alors par "grimper" sur le continent à<br />
gauche (modèle de Hugh Davies).<br />
CONCLUSION au chapitre III :<br />
D’après la vitesse de fonctionnement des rifts actuels et en supposant que cette vitesse est<br />
toujours restée constante, on peut faire remonter l’éclatement de la Pangea à 200 millions<br />
d’années. L’Atlantique Nord se serait ainsi ouvert il y a 180 millions d’années.<br />
Le fait :<br />
- que l’Oural, les Appalaches (1) datent de plus de 200<br />
millions d’années et renferment des ophiolites.<br />
- que le Sahara présente des dépôts glaciaires datés de 400<br />
millions d’années ce qui indique une position à la surface du<br />
globe différente de sa position actuelle.<br />
... semble montrer que la Pangea ne faisait elle-même que<br />
résulter de la collision d’autres continents la tectonique<br />
des plaques serait donc une constante de l’histoire<br />
géologique.<br />
Les "Appalaches" (au sens<br />
large) ont été affectés par 2<br />
séries de plissements :<br />
* Le plissement calédonien<br />
au primaire inférieur (cf. les<br />
"Alleghanys").<br />
* Le plissement hercynien au<br />
primaire supérieur (cf. les<br />
"Appalaches au sens strict").<br />
CONCLUSION GENERALE : les grandes plaques constitutives de la lithosphère.<br />
La surface de la terre ou lithosphère est constituée d'une 12 aine de plaques dont 6 de très grande taille.<br />
Ces plaques sont limitées par les rifts (lieux de création et d'écartement) et les zones de subduction<br />
(lieux d'enfoncement et de disparition). Chaque année 300 km 3 de la surface de la terre se créent au<br />
niveau des rifts et cette création est exactement compensée par une disparition au niveau des 32 000 km<br />
de zones de subduction. Les flèches indiquent les directions de déplacement.<br />
Schéma : "La Recherche" n° 109 mars 1980. Xavier Le Pichon.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 14
IV- LES CHAINES DE MONTAGNES<br />
DU PRIMAIRE<br />
Pour simplifier, on peut dire qu'à la fin du Précambrien, les continents étaient<br />
regroupés en un seul supercontinent, la Pangée précambrienne, qu'entourait la<br />
Panthalassa, vaste et unique océan.<br />
L’ère primaire ( = paléozoïque) a débuté il y a 570 millions d’années et s’est<br />
terminée il y a 225 millions d’années. Pendant les 345 millions d'années correspondant à<br />
la durée du Paléozoïque, le super-continent se disloqua en 4 masses continentales indépendantes,<br />
puis se reconstitua progressivement (c'est ce qu'on nomme 1 cycle de Wilson).<br />
On a divisée l'ère primaire en 2 parties car 2 séries successives de plissements (ayant conduit<br />
à la formation de 2 «chaînes» de montagnes) ont eu lieu au cours de cette période.<br />
La 1 ère série (qui s'étend de - 550 millions d'années à - 395 millions d'années) correspond<br />
au plissement Calédonien.<br />
La 2 ème série (qui va de - 395 millions d'années à - 240 millions d'années) correspond au<br />
plissement Hercynien ou plissement Varisque.<br />
Ceci correspond à une simplification car en fait les 1ères phases Varisques se déroulent<br />
avant la fin du plissement Calédonien.<br />
SITUATION INITIALE :<br />
Au primaire inférieur (cambrien + ordovicien + silurien), après l'éclatement de la Pangée<br />
précambrienne, il était possible de distinguer 4 grandes masses continentales : la<br />
Laurentia, la Fenno-sarmatia ( = "continent scandinave"), l'Angara se situaient au Nord<br />
et la Nigritia au Sud.<br />
Le bouclier de Kolima ou Kolyma correspond à la Sibérie Orientale.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 15
A) Le plissement CALEDONIEN : («Calédonie» est un ancien nom latin de l’Ecosse)<br />
qui dure de 550 MA à environ 400 MA et qui se termine par la phase dite "ardennaise")<br />
C'est le choc du bouclier Canada + Groenland = Laurentia avec le "bouclier Balte" (au<br />
sens large) ou "Fenno-Sarmatia" ou "Fennoscandia" (l'Ecosse et la Scandinavie) qui a<br />
créé la chaîne Calédonienne à l'emplacement d'un océan Calédonien ou "Lapetus".<br />
Ce choc s'est produit au primaire inférieur (cambrien + ordovicien + silurien) et, faisant<br />
disparaître l'océan proto-Atlantique, a réuni l’Amérique du Nord et l’Europe du Nord en<br />
un seul bloc : le continent nord atlantique = «LAURASIA» = "Continent des vieux grès<br />
rouges". Les restes de la chaîne calédonienne sont encore visibles :<br />
* Vers l'Ouest : le Nord-Est des USA (chaîne des "Appalaches" ou mieux des<br />
"Alléghanys"), l'Est du Groenland et le Nord de l'Ecosse,<br />
* Vers l'Est : de la Grande Bretagne (elle forme la plus grande partie des îles<br />
britanniques à l'exception de leur zone la plus méridionale) à la Scandinavie ( Norvège,<br />
Suède, Spitzberg)… voir sur la carte.<br />
En France, on retrouve également des traces de cette première orogénèse primaire (de<br />
OROS = montagne et GENERIS = naissance) dans les Ardennes et le Boulonnais. De<br />
plus, un certain nombre de granites des Vosges, de la Forêt Noire et du Massif Central,<br />
que l'on croyait Hercyniens, s'avèrent, après datation, être Calédoniens.<br />
Toute chaîne de montagnes subit l’action du vent, de la pluie, du gel... : ses roches<br />
constitutives sont attaquées et finissent par être entraînées sous forme de débris (on dit<br />
qu’il y a «DESTRUCTION = EROSION + ALTERATION» puis «TRANSPORT»).<br />
La chaîne calédonienne a subi une érosion très intense au DEVONIEN car les<br />
continents n’étaient pas encore à l’époque couverts d’une végétation abondante (les<br />
premiers végétaux terrestres n’apparaissent qu’à la fin du silurien). Les matériaux<br />
enlevés à la chaîne calédonienne ont été transportés puis se sont déposés sur de<br />
grandes surfaces, donnant naissance sur plusieurs milliers de mètres d’épaisseur à des<br />
grès (= grains de sables soudés) de couleur rouge. Ces «vieux grès rouges»<br />
renferment de nombreux fossiles permettant de reconstituer la flore (= ensemble des<br />
espèces végétales) et la faune (= ensemble des espèces animales) vivant au dévonien.<br />
Les grandes orogenèses en Europe :<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 16
B) Le plissement HERCYNIEN : («hercynien» : nom d’un massif allemand : le<br />
HARZ) on dit encore PLISSEMENT VARISQUE qui s'est déroulé de environ 400 à 240 MA.<br />
Il a donc lieu au primaire supérieur (dévonien, carbonifère, permien).<br />
Nous avons vu qu’au cours du primaire inférieur, le plissement calédonien avait soudé<br />
l’Amérique du Nord et le nord de l’Europe en un seul bloc : le «continent nord-atlantique»<br />
encore appelé «continent des vieux grès rouges» ou «LAURASIA».<br />
Au début du primaire supérieur, il est possible de distinguer 3 grandes masses continentales :<br />
1 - Le continent nord-atlantique<br />
2 - Le continent sibérien ou «ANGARA»<br />
}<br />
séparés par un bras de mer situé à l’emplacement<br />
actuel de l’Oural («mer ouralienne»).<br />
3 - Au Sud, un vaste continent dénommé<br />
NIGRITIA et comprenant la plus grande partie de l’Amérique du Sud, l’Afrique, l’Arabie, l’Inde,<br />
l’Australie et l’Antarctique.<br />
La Nigritia était séparée des deux continents précédents par une mer très étendue : la Paléo-<br />
Téthys = MESOGEE localisée à l’emplacement actuel du Maroc, de l’Espagne, de la France, de<br />
l’Allemagne, de l’Italie, de l’Europe centrale, de la Chine et du Japon.<br />
La mer ouralienne ne correspondait qu’à une dépendance de la Mésogée.<br />
CARTE DES MASSIFS HERCYNIENS EN FRANCE :<br />
Les massifs cristallins externes : Argentera ( = Mercantour), Pelvoux,<br />
Belledonne, Mont-Blanc et Aiguilles-Rouges sont d'âge hercynien.<br />
Les lignes AB et CD marquent les limites des différentes unités hercyniennes incluses dans l'édifice alpin.<br />
Carte (modifiée) extraite du livre de Pierre Vincent : Sciences Naturelles, classe de 4<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 17<br />
ème - Editions Vuibert - 1970.
Les différentes phases de l’orogénèse hercynienne aboutissent (à la fin du carbonifère)<br />
à une soudure des 3 continents (la Nigritia alors nommée la Gondwana… mot qui vient<br />
du royaume des Gonds en Inde + les 2 blocs situés au Nord) en un seul ensemble : la<br />
PANGEE ( = «terre unique») et sont à l’origine de différentes chaînes de montagnes :<br />
* Cordillère de l’Europe moyenne qui affecte en particulier l’ensemble de la France, qui<br />
rejoint l'Allemagne et l'ex Tchécoslovaquie.<br />
* Cordillère ibérique ou mieux Hespérique qui entoure le vieux socle de la Meseta<br />
Ibérique<br />
La surrection de l'Oural (chaîne hercynienne ouralienne) est en fait un peu plus tardive<br />
(PERMIEN).<br />
Les massifs montagneux sont attaqués par l’érosion au PERMIEN et il y a encore ici<br />
formation de grès rouges : LES NOUVEAUX GRES ROUGES dont on a également pu<br />
reconstituer la flore et la faune.<br />
SITUATION FINALE :<br />
*<br />
Au début du primaire le continent précambrien unique appelé Pangée<br />
précambrienne a éclaté donnant naissance à 4 pièces distinctes.<br />
Au primaire inférieur (en particulier au silurien), la chaîne calédonienne<br />
soude la Laurentia à la Fenno-Sarmatia formation du « Continent Nord<br />
atlantique» ou continent des vieux grès rouges » ou « LAURASIA ».<br />
Au primaire supérieur (en particulier au carbonifère), les chaînes<br />
hercyniennes réunissent toutes les pièces du puzzle en un continent unique : la<br />
PANGEE.<br />
Le monde à la fin de l'ère primaire.<br />
Remarque : Ce qui précède correspond à une extrême simplification... de nombreuses<br />
questions restent posées... exemple : les mouvements calédoniens ont-ils touché le<br />
domaine de la Mésogée... et, si oui, dans quelle mesure ?<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 18
V- Et avant le début du primaire ? !<br />
La formation du système solaire :<br />
En 2002, on admet très généralement que le système solaire est né il y a 4,556 milliards d’années d’un<br />
énorme nuage de gaz et de poussières en rotation qui s’est effondré sur lui-même sous l’effet de la gravitation.<br />
Le soleil s’est formé en premier et la matière restante a constitué un disque tournant autour de lui, les éléments<br />
les plus légers étant rejetés à la périphérie de ce disque du fait de la force centrifuge. En quelques millions<br />
d’années, les poussières se sont soudées en petits corps qui se sont à leur tour agglutinés formant des masses<br />
de plus en plus importantes. C’est ce processus d’accrétion qui a créé les planètes les plus internes : Mercure,<br />
Vénus, la Terre et Mars constituées de roches (planètes rocheuses). Plus vers l’extérieur, les planètes géantes,<br />
de nature gazeuse (planètes gazeuses) : Jupiter, Saturne et Uranus se sont ensuite formées.<br />
La Terre :<br />
Considérons la Terre 50 millions d’années après le début de la formation du système solaire : elle est<br />
encore partiellement fondue : le fer et le nickel, plus lourds, se sont accumulés en son centre donnant ainsi<br />
naissance à un noyau métallique. Les éléments les plus légers (dont le silicium et l’aluminium) se sont<br />
regroupés en périphérie. Le choc de la Terre avec une planète ayant une masse de l'ordre de celle de Mars<br />
(1/10ème de la Terre) lui a arraché une partie de son manteau (formé de silicates). Le rassemblement de cette<br />
matière fondue serait à l'origine de la formation de la Lune.<br />
Les chocs de météorites :<br />
De - 4,5 milliards d’années à 3,5 milliards d’années, la surface terrestre a été le siège d’impacts de<br />
météorites nombreux. Les chocs répétés ont maintenu cette surface à une température élevée incompatible<br />
presque partout avec l’apparition de plaques solides mobiles (même si les plus anciennes roches connues<br />
trouvées au Groenland et en Afrique du Sud remontent à 3,8 milliards d’années).<br />
L’eau et les océans :<br />
L’eau est apparue sur la Terre il y a 4,4 milliards d’années. On a longtemps pensé que l’eau des océans<br />
provenait en totalité du dégazage de magmas profonds venant s’épancher en surface et libérant de la vapeur<br />
d’eau. On sait aujourd’hui que la + gde partie de l’eau terrestre a été apportée, très probablement alors que la<br />
Terre était déjà formée (soit il y a 4,45 millions d’années), par des météorites venant la frapper. Ces météorites<br />
particulières (du groupe des chondrites carbonées) ont aussi amené une grande partie de son carbone et de son<br />
azote. Il s’est ainsi formé une atmosphère constituée de vapeur d’eau, de gaz carbonique et d’azote.<br />
Dès que le magma basaltique de surface s’est solidifié (moins de 1000°C), bloquant ainsi le flux de chaleur<br />
interne vers la surface, l’atmosphère primitive s’est refroidie. Quant sa température a atteint une valeur<br />
critique, la vapeur d’eau s’est condensée en eau, engendrant un déluge à l’origine des océans. Ceux-ci on pu se<br />
revaporiser plusieurs fois sous l’effet d’impacts de météorites avant de se stabiliser. Le gaz carbonique, lui,<br />
s’est combiné avec les silicates (CaSiO3) donnant naissance à de la silice ( Si O2) et à des carbonates (CaCO3).<br />
Les plaques tectoniques :<br />
* de - 3, 5 milliards d’années à - 2,5 milliards d’années, la croûte terrestre encore mince et chaude, semble<br />
avoir été le siège de phénomènes volcaniques intenses. Il est probable que le système actuel des plaques<br />
n’existait pas encore.<br />
* Le découpage de la croûte en blocs, ébauche des futures plaques, se situerait aux alentours de -2,5 milliards<br />
d’années. Pour chacune de ces plaques il a été possible d’observer 2 à 5 ou 6 orogénèses avant le début du<br />
primaire.<br />
Les premiers plissements :<br />
Les plissements du primaire (plissement Calédonien +<br />
plissement Hercynien) avaient été précédés de plissements<br />
précambriens dont on peut, par ex, trouver trace dans le Massif<br />
Armoricain. Le socle de ce massif présente en effet des traces :<br />
- D’une orogénèse dite PENTEVRIENNE (socle ancien)<br />
remontant à 1 milliard 400 millions d’années.<br />
- D’une orogénèse CADOMIENNE - de Caen en France - dite<br />
aussi orogénèse assyntienne - du loch Assynt en Ecosse - ou<br />
baïkalienne - du lac Baïkal en Russie - (nouveau socle) datée de<br />
900 millions d’années.<br />
Remarque : en Bretagne, il n’est pas<br />
possible d’observer un véritable<br />
plissement calédonien, cette région<br />
semblant être un haut-fond au<br />
dévonien inférieur. La phase de<br />
plissement dite «BRETONNE» peutêtre<br />
considérée comme du Calédonien<br />
tardif ou plutôt de l’Hercynien précoce.<br />
Cette phase se déroule au dévonien<br />
supérieur et affecte le Massif<br />
Armoricain contribuant à lui donner<br />
une structure géologique complexe.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 19
VI- LES GRANDS PLISSEMENTS DE L'ERE TERTIAIRE :<br />
Le cénozoïque (= ère Tertiaire + ère quaternaire ) est la dernière grande ère de l’histoire de la<br />
Terre. Elle a commencé il y a 65 millions d’années, et nous verrons qu’on peut penser<br />
raisonnablement qu’elle n’est pas achevée.<br />
On divise l’ère Tertiaire en deux sous-ensembles qui correspondent à 4 périodes successives :<br />
Paléo-<br />
. Eocène de - 65 à - 38 MA soit 27 MA<br />
gène . Oligocène de - 38 à - 26 MA soit 12 MA<br />
Néo-<br />
. Miocène de - 26 à - 7 MA soit 19 MA<br />
gène . Pliocène de - 7 à - 2 MA soit 5 MA<br />
Si la 1ère moitié de l’ère primaire a été le temps des chaînes calédoniennes et la seconde moitié celui<br />
des chaînes hercyniennes ou varisques ; l’ère Tertiaire est le temps des "chaînes alpines"... (même si<br />
des mouvements précurseurs ont eu lieu un peu partout au secondaire).<br />
L’orogenèse au tertiaire se<br />
déroule en plusieurs phases<br />
:<br />
- Phase laramienne, entre<br />
Crétacé et Tertiaire ;<br />
- Phase prépyrénéenne, au<br />
milieu de l’Eocène ;<br />
- Phase pyrénéenne ou<br />
pyrénéo-provençale, entre<br />
Eocène et Oligocène ;<br />
- Phase helvète (Suisse) et<br />
save (affluent du Danube), à<br />
la fin de l’Oligocène ;<br />
- Phase rhodanienne, fin<br />
Miocène ;<br />
- Phase pasadénienne (ville<br />
de Californie), fin Pliocène.<br />
1 - La phase laramienne<br />
aboutit à la formation des<br />
Laramides ou «cordillères<br />
américaines» (montagnes<br />
rocheuses pour le Nord,<br />
cordillères des Andes pour<br />
le Sud). Les Lamarides sont<br />
donc les plus précoces des<br />
chaînes alpines ; elles «résultent<br />
de l’affrontement des<br />
plaques continentales américaines<br />
avec la plaque<br />
pacifique».<br />
2 - L’affrontement de<br />
l’Afrique et de l’Europe qui<br />
entraîne un écrasement de<br />
la Téthys (qui deviendra la<br />
Méditerranée).<br />
Carte extraite de "Géographie", clase de 5 ème . Collection R. Plandé.<br />
Editions Charles-Lavauzelle.<br />
"Lors de l’écrasement de la Téthys, se produit tout d’abord une résorption de la<br />
croûte océanique par subduction sous les plaques continentales ; ensuite les plaques<br />
continentales s’affrontent directement". Louis David<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 20
"De cette subduction, puis de ce serrage, naît une double chaîne de montagnes : une<br />
moitié correspond à la marge de l’Europe, rive nord de la Téthys, l’autre moitié correspond<br />
à la marge africaine, rive sud de la Téthys". Louis David<br />
Les zones structurales autour de la méditerranée actuelle. En non-hachurés (rose sur la<br />
carte couleur) les chaînes (arcs) du bord du nord de la Téthys (chaînes alpidiques). En<br />
tiretés horizontaux (jaune sur la carte couleur) les chaînes du bord sud de la Téthys<br />
(chaînes dinariques). On notera les bassins profonds récents de Méditerranée.<br />
En pointillé la chaîne du Jura et la chaîne pyrénéo-provençale : C = chaîne cantabrique, L =<br />
Languedoc, P = Provence.<br />
Modifié, d'après Louis David : "L''histoire de la Terre", éditions Seghers.<br />
La marge européenne, de Gibraltar à l’Asie mineure, est la branche nord de la chaîne<br />
alpine téthysienne ou branche alpidique, et comprend d’ouest en est :<br />
- les Cordillères bétiques, partie sud de l’Espagne, de Gibraltar aux îles Baléares ;<br />
- après une interruption par la fosse marine algéro-provençale, les Alpes franco-suisses ou<br />
occidentales, de direction Sud - Nord, puis italo-autrichiennes ou orientales, de direction Ouest - Est<br />
; c’est "l’arc alpin" ;<br />
- les Carpat(h)es, dessinant aussi un grand arc qui va de la Tchécoslovaquie à la Yougoslavie, par<br />
la Hongrie et la Roumanie.<br />
- les Balkans (le Balkan), développés en Bulgarie, Grèce et Turquie d’Europe… qui se prolongent<br />
par les PONTIDES et le CAUCASE.<br />
La marge africaine, tantôt séparée, tantôt accolée, est la branche sud de la chaîne<br />
alpine téthysienne ou branche dinarique, qui comprend, toujours d’ouest en est :<br />
- les Maghrébides, ou chaînes d’Afrique du Nord, liées aux chaînes bétiques à travers le détroit de<br />
Gibraltar, se terminant en Sicile.<br />
- les Apennins en Italie.<br />
- les Dinarides, d’abord en arc, puis parallèles à l’Apennin sur le côté Yougoslave de l’Adriatique ; la<br />
partie en arc est non seulement accolée aux Alpes orientales mais les surmonte : l’Afrique, en cette<br />
zone, chevauche l’Europe et les sommets Dolomites sont africains (cf. carte).<br />
- les Hellénides, suite des Dinarides en Grèce ;<br />
- l’Arc égéen, entre Grèce et Turquie, jalonné par la Crète et Chypre, correspond à la subduction de<br />
la Méditerranée orientale sous l’Europe, poussée par la plaque africaine.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 21
"Tout au long des temps tertiaires, se poursuit cet affrontement Afrique-Europe, et les<br />
chaînes alpines se dressent, peu à peu, pour former le paysage qui nous est familier. Le<br />
phénomène continue sous nos yeux : les montagnes grandissent encore ; l’arc égéen n’est<br />
qu’au début de son évolution en montagne ; volcans et séismes accompagnent les zones<br />
actives"...<br />
"Une question apparaît sur la carte : pourquoi la succession des arcs orogéniques, en une<br />
guirlande continue, est-elle interrompue entre les Baléares, extrémité des chaînes bétiques,<br />
et les Alpes orientales ? Au cours de l’Oligocène, l’Europe montre une tentative d’ouverture<br />
d’un nouvel océan transverse, Nord - Sud ; les grands fossés rhénan, rhodanien et les<br />
limagnes sont des rifts avortés ; plus au Sud, le bassin algéro-provençal s’ouvre vraiment,<br />
avec mise en place d’une croûte océanique. Cette ouverture d’un bassin océanique N-S<br />
explique la rotation de l’ensemble corso-sarde, primitivement W-E et accolé à la chaîne<br />
pyrénéo-provençale, devenu N-S ; elle explique aussi l’interruption des chaînes<br />
européennes".<br />
Louis DAVID. Extrait de «L’histoire de la terre» par Louis David. - Editions Seghers, Paris, 1988<br />
3 - La migration de l’Inde.<br />
Au début du secondaire, la Gondwanie a<br />
éclaté et il y a eu séparation de l’Inde (ou<br />
plus exactement du Dekkan) de l’Afrique et<br />
de l’Australie il y a 93 millions d’années. Le<br />
Dekkan a suivi une migration vers le nord se<br />
couvrant à l’Eocène de coulées basaltiques<br />
liées à de gigantesques phénomènes<br />
volcaniques. La collision de l’Inde et de<br />
l’Asie s’est produite il y a 53 millions<br />
d’années. La progression se poursuit à raison<br />
de 4 à 6 cm par an.<br />
L’Orogenèse himalayenne très active au<br />
Miocène, ralentit au Pliocène pour reprendre<br />
toute sa vigueur au Quaternaire, période<br />
correspondant à la surélévation du Tibet.<br />
Des mesures récentes ont donné 8 850 mètres<br />
D'après Pomerol et al. (2000).<br />
pour l’altitude de l’Everest. Selon le professeur Bilham, l’Everest continue de s'élever à raison de<br />
3 à 5 mm par an tout en se déplaçant vers le nord-est d'environ 27 mm<br />
Remarque :<br />
Les géologues ont considéré initialement que la plaque indienne et la plaque australienne formaient<br />
une seule entité : la « plaque indo-australienne ». La découverte d'une zone de failles et de<br />
déformations dans l'océan Indien entre Sumatra et les îles Chagos (territoire britannique , de 7 atolls +<br />
de nombreuses îles dont Diego Garcia , situé au Sud des Maldives) a conduit finalement à penser<br />
qu’il s’agit de 2 plaques distinctes.<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 22
Document de synthèse élaboré avec des enfants de CM2 suite à une recherche…<br />
Il y a environ 200 millions d'années, tous les continents<br />
étaient encore réunis en un seul bloc. Ce bloc ou "Pangée"<br />
( = terre unique) s'est fracturé en plusieurs morceaux ou<br />
plaques sous la poussée du magma situé en dessous.<br />
La lave, en sortant, a écarté progressivement<br />
les continents et formé une gigantesque chaîne<br />
de montagnes sous-marine ( = dorsale) qui dépasse parfois<br />
de la surface des océans en constituant des îles volcaniques<br />
(exemple : l'ISLANDE.)<br />
Notre planète étant sphérique, on comprend que si<br />
les continents s'éloignent en certains lieux, ils se<br />
rapprochent ailleurs. Lorsque 2 continents se cognent,<br />
les fonds marins qui les séparaient produisent une<br />
"bosse" = une chaîne de montagnes terrestres (exemple :<br />
les ALPES.) Les 2 continents qui se heurtent finissent<br />
même par se souder (exemples de soudures : l'OURAL,<br />
l'HIMALAYA.)<br />
Parfois le fond d'un océan peut glisser sous un<br />
continent… d'où l'apparition d'une fosse<br />
sous-marine.<br />
La "plaque" qui passe dessous<br />
provoque par son frottement<br />
des tremblements de terre ou<br />
séismes, s'échauffe<br />
puis fond, créant un<br />
autre type d'îles<br />
volcaniques dont<br />
l'exemple le plus<br />
connu est le<br />
JAPON.<br />
Voici maintenant quelques compléments…<br />
Jean-Pierre GESLIN, professeur. 23
23 23 bis<br />
Complément 1) : Echelle géologique des temps. La vie semble être apparue il y a 3,5 milliards d’années, les 1ers vertébrés datent de 500 MA, les 1ers<br />
mammifères de 200 MA (fin du Trias) et les 1ers primates d’environ 70 MA (vers la fin du Crétacé).<br />
ERES et subdivisions Durée Phénomènes géologiques<br />
Plissement Alpin :<br />
Evolution du vivant (voir poly correspondants)<br />
Quaternaire<br />
Eocène<br />
2 MA<br />
De 65 à 2 MA<br />
Affrontement de l'Afrique et de l'Europe + choc de<br />
l'Inde et de l'Asie postérieurement à la formation des<br />
Rocheuses et de la Cordillère des Andes.<br />
Longtemps considérée comme la période de l'apparition de l'homme (Homo habilis)… en fait celui-ci<br />
est plus antérieur (2, 3 MA ou 2,4 M.A.). Apparition des chevaux et des éléphants.<br />
C'est "l'âge des mammifères" par opposition à l'ère secondaire qui était "l'âge des reptiles". Apparition<br />
des australopithèques il y a 4,2 M.A. (Certains disent même 6 M.A).<br />
Développement des monocotylédones (graminées = "herbes" en particulier).<br />
Crétacé De 136 à 65 MA<br />
Le primate le plus ancien connu (Purgatorius) du Montana date de la fin du Crétacé (70 MA).<br />
soit 71 MA<br />
Disparition des Dinosaures, Ptérosaures, Plésiosaures (il y a 65 MA) et des Ichthyosaures (il y a 90 MA).<br />
Jurassique De 136 à 195 MA<br />
Ptérosauriens ( = reptiles volants).<br />
soit 59 MA<br />
Eruptions volcaniques<br />
Archaeoptéryx (ancêtre des oiseaux).<br />
Trias De 225 à 195 MA à l'emplacement des Pyrénées et des Alpes. Apparition des Ichthyosaures (reptiles marins dont la forme évoque un dauphin) et des Plésiosaures<br />
soit 30 MA<br />
(reptiles marins à long cou). APPARITION DES DINOSAURES.<br />
1ers insectes à métamorphose complète.<br />
Permien De 280 à 225 MA<br />
Les foraminifères du groupe des fusulines sont à leur apogée.<br />
soit 55 MA<br />
Trilobites rares. Les reptiles se développent.<br />
Tertiaire : Pliocène +<br />
Miocène + Oligocène +<br />
Secondaire<br />
Primaire<br />
Précambrien<br />
Carbonifère De 345 à 280 MA<br />
soit 65 MA<br />
Dévonien De 395 à 345 MA<br />
soit 50 MA<br />
Silurien De 440 à 395 MA<br />
soit 45 MA<br />
Ordovicien De 500 à 440 MA<br />
soit 60 MA<br />
Cambrien De 570 à 500 MA<br />
De 4500 MA à 570<br />
MA<br />
Plissement Hercynien<br />
ou plissement varisque qui a créé l'Europe et qui<br />
comprend 4 phases : de la + récente à la<br />
+ ancienne :<br />
- phase palatine<br />
- phase saalienne<br />
- phase asturienne<br />
- phase sudète.<br />
Au permien : surrection de l'Oural.<br />
Plissement Calédonien<br />
qui débute à l'Ordovicien (Appalaches) mais est surtout<br />
important au Silurien.<br />
Refroidissement intense à la fin de l'Ordovicien avec<br />
développement d'une calotte glaciaire à l'emplacement<br />
de la partie nord de la Nigritia (Sahara, Mauritanie, N-E<br />
du Brésil). Cette calotte fond au début du Silurien.<br />
Volcans de Menez-Hom en Bretagne à la fin du Silurien.<br />
Plissement Cadomien il y a 900 MA<br />
Plissement Pentévrien il y a 1 400 MA<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.<br />
C'est l'époque de la forêt houillère avec :<br />
* Les ptéridophytes ou fougères de la classe des lycopsides (lépidodendrons et sigillaires), de la classe<br />
des sphénopsides ou prêles (calamites) et de la classe des filicopsides ou fougères vraies.<br />
* Les pré-spermaphytes comprenant les fougères à graines ou péridospermaphytes, les cordaïtes et un<br />
gymnosperme (le lebachia ou walchia).<br />
* Apparition des insectes. * Trilobites et échinodermes sont en déclin.<br />
* Apparition de poissons agnathes du groupe des galéaspides.<br />
* Parmi les poissons à mâchoires osseux : apparition du groupe des actinoptérygiens et du groupe des<br />
sarcoptérygiens (= les crossoptérygiens + les dipneustes).<br />
* 1ers amphibiens : les stégocéphales (qui disparaîtront au trias).<br />
* Apparition des 1ers gymnospermes.<br />
Apparition des poissons agnathes du groupe des ostéostracés = céphalaspides et du groupe des anaspides.<br />
Chez les poissons pourvus de mâchoires : naissance des poissons cartilagineux du groupe des<br />
placodermes. Apparition des 1ers végétaux vasculaires : des fougères de la classe des psilophytinées.<br />
Apparition de poissons agnathes du groupe des hétérostracés (ils disparaissent au dévonien).<br />
Sur les continents devaient s'être développé des mousses, des hépatiques et des characées.<br />
* Archaeocyathes tenant à la fois de protozoaires (du groupe de foraminifères) et de spongiaires.<br />
* Coelentérés = Cnidaires ( méduses, anémones de mer, pennatulides) + Cténaires.<br />
* Vers (priapulides comme Ottoia, quelques annélides comme Burgessochaeta).<br />
* Mollusques (monoplacophores, gastéropodes, céphalopodes).<br />
* Nombreux brachiopodes. * Quelques bryozoaires. * Apparition des 1ers squelettes minéralisés.<br />
* Arthropodes (= invertébrés à pattes articulées) : apparition des trilobites, crustacés, mérostomes).<br />
* Echinodermes (Echmatocrinus).<br />
* PAS DE VERTEBRES MAIS LEUR ANCETRE (PIKAIA).<br />
Protistes (flagellés, radiolaires, foraminifères). Stromatolithes. Brachiopodes.<br />
Faune d'Ediacara en Australie : Coelentérés (méduses, pennatulides). Annélides.<br />
Echinodermes (Tribrachidium).
COMPLEMENT 2) : LES VOLCANS<br />
24<br />
Qu'est-ce qu'un volcan ?<br />
Il y avait une fois, près d'un village du sudouest<br />
du Mexique, un paysan nommé<br />
Dionisio Polido qui retournait son champ.<br />
Depuis quelques jours, il avait remarqué que<br />
de minces fissures fendillaient la glèbe çà et<br />
là. Parfois, il s'en échappait de petites volutes<br />
de fumée un peu tiède. Le bon Dioniso ne se<br />
pose pas de questions, il travaille son champ.<br />
D'une bêche bourrue, il nivelle et bouche ces<br />
craquelures. Puis, satisfait, avec sa femme et<br />
son fils, il contemple son champ bien<br />
labouré... Un grondement formidable<br />
s'éveille au plus profond de la terre.<br />
Dionisio, sa femme et son fils prennent leurs<br />
jambes à leur cou. C'était le 20 février 1943,<br />
le Paricutin (prononcez : Paricoutine) venait<br />
de naître. Il s'élève aujourd'hui à plus de 400<br />
mètres, a recouvert de ses laves quelques<br />
milliers d'hectares, y compris le village.<br />
Haroun TAZIEFF Cratères en feu (Arthaud, 1967)<br />
Cette anecdote peut illustrer la définition<br />
du volcan, telle que l'a donnée le même<br />
auteur :<br />
"Le volcan n'est, strictement parlant,<br />
qu'une fissure ouverte dans l'écorce<br />
terrestre, mettant le magma profond<br />
en communication avec l'atmosphère<br />
ou l'eau (lac, mer, océan)".<br />
C.N.D.P. de Clermont-Ferrand - "Survol des volcans". Jean Roche.<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.
25<br />
Une classification "périmée" des volcans que tous les<br />
non-spécialistes utilisent encore néanmoins<br />
(parce qu'elle est "pédagogique").<br />
Entre les 4 types présentés ci-dessous, il existe de nombreux intermédiaires et un<br />
même volcan présente souvent des éruptions de plusieurs types (même s'il existe<br />
une dominance). C'est ainsi que le Vésuve à des éruptions tantôt du type<br />
Stromboli, tantôt du type Vulcano.<br />
Type<br />
d'éruption<br />
Hawaïen<br />
(Iles Hawaii =<br />
Hawaï)<br />
Strombolien<br />
(Iles Lipari)<br />
Vulcanien<br />
(Iles Lipari)<br />
Péléen<br />
(Martinique)<br />
Lave Très fluide A 1/2 fluide Visqueuse Presque solide<br />
Refroi- Très lent Rapide en Rapide Très rapide<br />
dissement<br />
surface<br />
Forme Nappes, coulées Coulées Coulées Dôme ou<br />
étendues restreintes aiguille<br />
Explosions 0 Assez<br />
violentes<br />
Très violentes<br />
Projections "Larmes et Bombes en Bombes crâ- Nuées ardentes<br />
cheveux de fuseau, quelées,lapil- Pélée" lapillis lis et cendres<br />
Vapeurs Transparentes Opaques Opaques et<br />
foncées<br />
Nature du Laves Projections + Cendres + Dôme ou<br />
cône<br />
laves lapillis aiguille<br />
Cratère D'affaissement D'émission D'explosion 0<br />
La viscosité des laves est fonction de leur teneur en silice.<br />
Les laves pauvres en silice sont fluides et en se refroidissant se lovent comme des<br />
cordes ("laves cordées").<br />
Les laves riches en silice sont visqueuses et en se refroidissant se présentent en<br />
blocs hérissés d'arêtes tranchantes ("laves scoriacées").<br />
Parmi les projections volcaniques ou pyroclastites, on distingue :<br />
* les blocs et pierres arrachés au soubassement du volcan,<br />
* les bombes : lambeaux de lave de taille variable (+ de 32 mm),<br />
* les lapillis : entre 32 et 4 mm de diamètre,<br />
* les cendres (magma pulvérisé ou roches broyées arrachées à la cheminée) d'un<br />
diamètre inférieur à 4 mm.<br />
En se consolidant, les blocs et bombes donnent des "brèches volcaniques", les<br />
lapillis donnent des "tufs volcaniques" et les cendres donnent des "cinérites".<br />
Tufs volcaniques et brèches volcaniques sont réunis sous le terme de "scorries".<br />
Remarque : Iles Lipari = Iles Eoliennes au N.E. de la Sicile.<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.<br />
C.N.D.P. de Clermont-Ferrand - "Survol des volcans". Jean Roche.
26<br />
"Répartition des volcans et des séismes dans le monde".<br />
Carte extraite de "Pour connaître les sciences". Hachette, livre de CM (1986) par Blanc, Bramand, Faye et Grégoire.<br />
Les volcans et tremblements de terre apparaissent au niveau de zones instables<br />
qui correspondent aux bordures des plaques.<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.
23 27<br />
COMPLEMENT 3) : TREMBLEMENTS DE TERRE = SEISMES…<br />
Un grand séisme est généralement précédé de secousses plus petites (dites<br />
"secousses prémonitoires") et suivi de secousses moins fortes (dites "répliques").<br />
C'est le géologue britannique John Milne vers 1870 qui conçut le premier appareil<br />
d'enregistrement sismique ou sismographe. Il était constitué d'un pendule, muni d'une aiguille, suspendu<br />
sur une assiette en verre fumé. Cet instrument permit de différencier 2 types d'ondes sismiques : les ondes<br />
primaires et les ondes secondaires.<br />
Principe du sismographe et enregistrement :<br />
Ondes primaires = ondes P (qui arrivent en premier) ou ondes de compression.<br />
Ondes secondaires = ondes S (qui arrivent ensuite) ou ondes de cisaillement transversal.<br />
Ondes longues = ondes L (qui arrivent en dernier) et sont des ondes destructrices.<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.<br />
Les croquis sont<br />
extraits de TDC n° 96 :<br />
"Les tremblements<br />
de Terre".<br />
Tremblement de terre de Kobe, au Japon, en 1995. 500 000 victimes.<br />
Photographie d'une voie rapide détruite reliant Kobe à Osaka (extraite de l'encyclopédie Encarta).
28<br />
24<br />
L'épicentre d'un séisme est le point de la surface du sol situé à la verticale du foyer interne (ou<br />
hypocentre) où s'est produite la rupture, cause du tremblement de terre.<br />
L'effet d'un séisme est plus grave si son foyer est superficiel que s'il est profond. Il est très rare que<br />
le foyer se place à la surface du sol. Le plus souvent, il s'établit entre 25 et 30 km de profondeur.<br />
Les plus profonds sont à 720 km de la surface.<br />
En 1935, deux chercheurs américains<br />
(Richter et Gutenberg) proposèrent un<br />
classement des séismes - non pas sur leurs effets<br />
superficiels - mais d'après la quantité d'énergie<br />
(ou magnitude) qu'ils libèrent. La formule<br />
évaluant la magnitude tient compte de l'amplitude<br />
des ondes enregistrées sur un séismographe<br />
et de la distance à l'épicentre (déterminée selon<br />
la méthode présentée ci-contre).<br />
L'échelle de Richter-Gutenberg va de 0 à 9 et<br />
suit une progression logarithmique (cela signifie<br />
que chaque unité de l'échelle est dix fois<br />
supérieure à la précédente). Les grands séismes<br />
ont une magnitude supérieure à 7.<br />
La principale cause des tremblements de<br />
terre est liée à la tectonique des plaques, les<br />
séismes se situant pour la plupart en limites<br />
de ces plaques.<br />
* Les dorsales médio-océaniques, lieux de la<br />
formation des fonds océaniques, sont le siège de<br />
nombreux séismes d'intensité modérée et<br />
rarement ressentis par les populations humaines.<br />
Leur foyer se situe à moins de 100 km de<br />
profondeur. Ces tremblements de terre ne<br />
représentent que 5% environ de l'énergie<br />
sismique terrestre totale.<br />
* La plupart des séismes se produisent dans<br />
les zones de subduction (zones où une plaque<br />
s'enfonce sous une autre) ou dans les zones où<br />
une plaque glisse le long d'une autre (cf. la<br />
faille de San Andreas en Californie, zone la plus<br />
à risque de l'Amérique du Nord).<br />
Ces séismes de zones de subduction (rassemblés le long de ce qu'on nomme "la ceinture de feu du<br />
Pacifique", une bande d'un peu moins de 40 000 de long correspondant aux marges de l'océan<br />
Pacifique) représentent presque la moitié des tremblements de terre destructeurs et libèrent les 3/4 de<br />
l'énergie sismique de la planète. Ce sont des séismes profonds (hypocentre compris entre 300 et<br />
645 km de profondeur).<br />
Lorsqu'une secousse sismique se produit sous la mer, il s'ensuit un raz de marée par propagation des<br />
ondes. Si le séisme entraîne un éboulement, l'appel des masses d'eau voisine fait que la mer se retire<br />
dans un premier temps puis revient agissant parfois à très grande distance et ba layant tout sur son<br />
passage lors du contact avec le rivage : ce sont les "tsunamis" dont le mur d'eau qui déferle peut<br />
atteindre 20 à 30 mètres de haut.<br />
Les séismes intraplaques sont rares mais destructeurs. Leur origine est mal comprise.<br />
Les séismes d'origine volcanique , qui se produisent lorsque le magma s'accumule dans la chambre<br />
magmatique, présentent surtout l'intérêt d'annoncer des éruptions volcaniques. Le sommet du volcan<br />
se soulève et ses flancs s'inclinent engendrant des ruptures dans les roches comprimées, ruptures à<br />
l'origine d'une multitude de microséismes (jusqu'à 1000 par jour lors de prémices d'éruptions sur l'île<br />
d'Hawaii).<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.<br />
Localisation de l'épicentre d'un séisme :<br />
Un tremblement de terre a été enregistré à<br />
Bombay (Inde), à Tokyo (Japon) et à Wellington<br />
(Nouvelle-Zélande). Connaissant le nombre de<br />
minutes entre l'arrivée des ondes primaires P et<br />
l'arrivée des ondes secondaires S, on obtient la<br />
distance de l'épicentre à chacune de ces 3 villes.<br />
On trace les cercles ayant pour centre ces 3<br />
villes et pour rayon, la distance correspondante.<br />
L'épicentre est situé au point de rencontre des 3<br />
cercles (ici en A), dans l'archipel des<br />
Philippines.
29<br />
25<br />
Les hommes peuvent induire des séismes par pompage de liquides et de gaz profonds ou par<br />
extraction minière ou encore en provoquant des explosions souterraines de bombes atomiques.<br />
De petits séismes se produisent également de temps à autre lors de l'effondrement de galeries de<br />
mines désaffectées.<br />
COMPLEMENT 4) : TSUNAMIS…<br />
Les tsunamis ont diverses origines : terrestres (tremblements du fond de l’océan = séismes liés<br />
aux mouvements des plaques, éruptions volcaniques sous-marines, glissement de terrain entraînant<br />
un déplacement très important d’eau) parfois extra-terrestres (météorites frappant l’océan dont les<br />
conséquences sont moindres).<br />
Lorsqu'un séisme sous -marin ou une éruption volcanique ou un glissement de terrain se produit<br />
dans l'océan, le mouvement de la croûte terrestre peut provoquer la formation de vagues de fond<br />
gigantesques, l’océan se comportant comme une mince couche se mettant en mouvement sur<br />
l’ensemble de son épaisseur. Au large, le tsunami a l'apparence d'une ondulation. Au fur et à mesure<br />
qu'il se rapproche des hauts-fonds, sa hauteur croit puis la vague déferle sur les côtes.<br />
L'ensemble de ces phénomènes porte donc le nom de tsunami, mot japonais qui signifie<br />
"vague de port". Le terme de raz de marée ou raz-de-marée ne convient pas car le phénomène n’a<br />
aucun rapport avec les marées.<br />
L'océan Pacifique y est particulièrement vulnérable, à cause de l'activité de la croûte terrestre<br />
dans cette région. Au 20e siècle, le Japon, le Chili et l'île d'Hawaï (mais aussi les Philippines) ont eu<br />
leur lot de victimes et de dommages matériels.<br />
Le 26 décembre 2004, un séisme d'une magnitude de 9 sur l'échelle de Ric hter (géophysicien<br />
américain qui le premier a introduit cette échelle graduée de 1 à 9 en 1935) s’est produit dans l'océan<br />
Indien, au large de l'île indonésienne de Sumatra. Ce tsunami est le plus meurtrier de l'histoire faisant<br />
plus de 150 000 victimes en Indonésie, au Sri Lanka, en Inde et en Thaïlande. Les vagues ont atteint<br />
les côtes africaines de la Somalie, du Kenya et de la Tanzanie, où elles ont fait de l’ordre de 300<br />
morts.<br />
Localisation du séisme du 26/12/2004<br />
Les tsunamis peuvent atteindrent une hauteur maximum de 10, 20 voir 30 mètres lorsqu'ils<br />
touchent la côte. On assiste aussi à des répliques : on estime à 7 ou 8 le nombre de vagues arrivant à<br />
intervalle de 15/30 minutes et pouvant causer des dommages jusqu'à ce que toute l'énergie soit<br />
dissipée (la première vague n'étant pas forcément la plus grosse).<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.
30<br />
26<br />
PLAN :<br />
DERIVE DES CONTINENTS<br />
et<br />
TECTONIQUE DES PLAQUES<br />
I - LA DERIVE DES CONTINENTS : PAGE 2<br />
A) Les idées à la base de la théorie de Wegener<br />
B) la théorie de Wegener<br />
II- LA TECTONIQUE DES PLAQUES : PAGE 4<br />
A) Les chaînes sous-marines : document de départ (carte du fond des océans)<br />
B) Iles situées sur l'axe des dorsales ( ex. l'Islande)<br />
C) Informations obtenues par sonars et bathyscaphes<br />
D) Quelle est l'origine des basaltes observés au niveau des dorsales<br />
E) L'hypothèse de Hess (la remontée des magmas est permanente)<br />
F) Origine du magma<br />
III- LES CONSEQUENCES DE LA TECTONIQUE DES PLAQUES : PAGE 10<br />
A) Comment localiser les zones où la croûte disparaît ?<br />
B) Que se passe-t-il lorsque 2 plaques se rencontrent ?<br />
IV- LES CHAINES DE MONTAGNES DU PRIMAIRE : PAGE 15<br />
A) Plissement Calédonien<br />
B) Plissement Hercynien<br />
V- ET AVANT LE DEBUT DU PRIMAIRE ?! PAGE 19<br />
VI- LES GRANDS PLISSEMENTS A L'ERE TERTIAIRE : PAGE 20<br />
VII - QUELS CONTENUS FAIRE ACQUERIR AUX ENFANTS DE CM2 : PAGE 23<br />
… document de synthèse élaboré avec une classe.<br />
COMPLEMENTS :<br />
1) ECHELLE GEOLOGIQUE DES TEMPS : PAGE 23 BIS<br />
2) LES VOLCANS : L'ESSENTIEL… PAGES 24 à 26<br />
3) LES SEIMES : L'ESSENTIEL… PAGES 27 à 29<br />
4) LES STUMANIS : L’ESSENTIEL… PAGE 30<br />
Jean-Pierre GESLIN, IUFM du Bourget.