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Cours Tectonique des plaques (2013-2014)
Le document présente un aperçu de l'histoire et des concepts clés de la tectonique des plaques, y compris la dérive des continents, l'expansion des fonds océaniques et les techniques modernes de mesure comme le GPS. Il évoque les théories principales et les mécanismes associés, ainsi que les limites de la théorie actuelle. Les objectifs incluent l'identification des observations marquantes et la compréhension des implications géophysiques de ces phénomènes.
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Notes de l'éditeur
- #3 Models are tools to fill the holes left, those without informations.
- #9 Snider-Pelligrini : paléontologie ; Taylor : géologie. Wegener a fait une synthèse d’observation pour proposer que les continents avaient été tous réunis en un seul : la Pangée. Il s’opposait aux idées de l’époque qui considéraient que les continents formaient toute la surface du globe et sétaient effondrés avec le refroidissement de la Terre. Tous les arguments de Wegener peuvent être aussi repris d’ailleurs dans ce cadre quasiment. Wegener proposait que la dérive des continents pouvait être réalisé grâce à des forces centrifuges qui repoussaient les continents vers l’équateur et à la précession astronomique (la variation de l’axe de rotation de la Terre) - les marées.
- #18 Cependant, la science à l’époque était déjà très avancée dans les domaines de la physique. Sir Harold Jeffreys, qui notamment a travaillé sur le noyau liquide, demontrait que les forces évoquées par Wegener étaient bien trop faibles pour que les roches se déforment et que les continents bougent. La théorie de Wegener comportait trop de faiblesses. Certes, l’idée de dérive des continents est la bonne, mais les forces mises en jeu et les conséquences n’étaient pas adéquates.
- #20 C’est l’équipe de Stanley Runcorn dans les années 1950, qui a vraiment démontré la dérive des continents avec des observations indépendantes de celles utilisées dans l’hypothèse de Wegener. Runcorn est un pionnier du paléomagnétisme, l’enregistrement du champ magnétique passé dans les roches.
- #42 La même année et indépendamment, Dan Mc Kenzie et Robert Parker développèrent des idées analogues en introduisant le terme de « plaque » et l’année suivant, Xavier Le Pichon , en fit une première application. Il divisa la surface du globe en 6 plaques lithosphériques dont il détermina les frontières à partir de l’activité tectonique et calcula les pôles de rotation de leur mouvement relatif depuis 120 millions d’années. Par la suite, ces mêmes procédés permirent par simple « fermeture » des océans de reconstruire les positions successives des continents depuis 200 millions d’années. En 1968, Isaks, Jack Oliver et Lynn Sykes parlèrent de « nouvelle tectonique globale » en vérifiant qu’elle était conforme aux phénomènes sismiques, et Vine et Hess introduisirent l’expression « tectonique des plaques ».
- #43 Comme tout bouge à la surface de la Terre, il est nécessaire de dire par rapport à quoi exactement on définit un mouvement donné. On a constaté qu'un certain nombre de volcans (en général marins, les fameux points chauds !) ne bougeaient que très faiblement les uns par rapport aux autres : en gros, ils sont stables et les plaques "défilent" par dessus.
- #45 Les vitesses de ces déplacements vont de presque rien à plusieurs centimètres par an, jusqu'à 20 cm/an dans certaines région du Sud-Est asiatique (Papouasie-Nouvelle Guinée) et du Pacifique (Tonga-Kermadec) !
- #49 This kind of image you see it in high school. The seafloor, the continents, the tectonic plates. As a geologist, I’d like to start from reconstructing the evolution of the motion of continents and of the seafloor back in time.
- #62 Remember: a model is there to fill the holes. Can we do that with our model of convection in the mantle? Here are the equations: linear but coupled. We use them for a long time. But the rheology is complex and difficult to implement.