Définir la théorie de la tectonique des plaques.
C’est une théorie qui propose que les déformations de la lithosphère sont reliées aux forces internes de la terre et que ces déformations se traduisent par le découpage de la lithosphère en un certain nombre de plaques rigides (14) qui bougent les unes par rapport aux autres en glissant sur l’asthénosphère.
Holmes (1931) propose que l’existence de courants de convection dans le manteau, sous un mégacontinent, crée des tensions dans la croûte continentale. Ces tensions contribuent à fracturer la croûte continentale, favorisant des venues de magma provenant du manteau. Le magma se cristallise et crée de la croûte océanique composée de basalte. Ce processus se répète, ce qui fait en sorte que les masses continentales s’éloignent l’une de l’autre, comme repoussées par cette formation de nouvelle croûte océanique. S’il y a des tensions à des endroits, il y a aussi des compressions ailleurs (on y retrouve des fosses océaniques profondes et des chaînes de montagnes)
Définir le paléomagnétisme et ses applications pour la théorie de la tectonique des plaques.
Le paléomagnétisme est la discipline dans laquelle on mesure la mémoire magnétique des roches. Cela nous permet de déterminer la position des pôles magnétiques pour diverses périodes géologiques, à partir de roches dont l’âge est connu.
Les paléomagnéticiens ont reculé jusqu’au début du Paléozoïque pour se rendre compte qu’il y a eu des dérives continentales antérieures à 300 Ma.
Le paléomagnétisme est utilisé comme outil de base pour reconstituer la position des continents aux diverses époques géologiques.
Décrire le phénomène d’inversion magnétique.
Les laves, en plus d’avoir une mémoire magnétique, montrent des inversions du magnétisme. Elles enregistrent, au moment de leur cristallisation, le champ magnétique terrestre tel qu’il est à ce moment.
Matuyama a daté diverses coulées de laves et à conclut à l’existence d’inversions multiples à travers les temps géologiques.
Il existe une échelle magnétostratigraphique qui répertorie le sens du magnétisme au cours des derniers 4 Ma.
Décrire le phénomène d’étalement des fonds océaniques.
De larges courants de convection créent un déplacement de matière dans l’asthénosphère sous la totalité de la lithosphère terrestre.
Le plancher océanique est fabriqué au niveau des dorsales par l’expulsion sur le fond marin du magma. Le nouveau plancher, créé par le refroidissement du magma, dérive de part et d’autre des dorsales et va disparaître en plongeant dans le manteau au niveau des fosses océaniques.
Quels sont les trois conditions physico-chimiques requises pour amorcer le champ magnétique ?
- Présence de fer en fusion agissant comme un liquide conducteur.
- Quantité d’énergie suffisante pour entretenir la convection.
- Champ magnétique initial (Ce serait le champ magnétique du Soleil qui aurait servi au démarrage du processus magnétique sur Terre)
Décrire le phénomène de promenades du pôle magnétique.
Si on regarde les trajectoire du pôle magnétique terrestre au fils du temps, deux choses ressortent.
- Les trois trajectoires ne coïncident pas
- Plus on recule dans le temps, plus le pôle magnétique s’éloigne du pôle géographique
Pour expliquer ce phénomène et pour résoudre le manque de concordance entre les données des différents continents, il faut déplacer les masses continentales les unes par rapport aux autres.
Expliquer le phénomène d’inversion du champ magnétique sur les planchers océaniques.
- Les relevés de l’intensité du champ magnétique ont montré l’existence sur ces fonds d’une alternance de bandes parallèles où s’alternent magnétisme faible et magnétisme élevé.
- L’existence de ces bandes d’anomalies magnétiques supportent l’hypothèse de l’étalement des fonds océaniques. La formation de la lithosphère océanique à la dorsale enregistre la polarité du champ magnétique terrestre au moment où cristallisent les laves.
Les bandes d’intensité élevée = bandes de polarité normale, les bandes d’intensité faible = bandes de polarité inverse.
Expliquer en quoi les forages viennent soutenir le concept d’étalement des fonds océaniques.
On a pu démontrer que l’âge des basaltes du plancher océanique ainsi que des sédiments les recouvrant sont de plus en plus vieux à mesure que l’on s’éloigne d’une dorsale.
Quelles sont les limites possibles entre les plaques lithosphériques ?
- Les limites divergentes : là où les plaques s’éloignent l’une de l’autre et où il y a production de nouvelle croûte océanique. Ce type de limite se situe presqu’exclusivement en domaine océanique et on y retrouve souvent des crêtes médio-océaniques.
- Limites convergentes : là où 2 plaques entrent en collision (conséquence de la divergence). Plaque qui passe sous l’autre = plaque subductée (océanique), plaque qui reste à la surface = plaque chevauchante (océanique ou continentale)
- Limites transformantes : lorsque 2 plaques glissent latéralement l’une contre l’autre. Ce type de limites permet d’accommoder des différences de vitesses dans le déplacement de plaques les unes par rapport aux autres.
Différencier les marges actives et les marges passives.
Marges actives : marque la limite entre 2 plaques tectoniques et elle est affectée par de l’activité volcanique et des séismes associés à la subduction de la lithosphère océanique.
Marges passives : associées à l’ouverture des bassins océaniques. Absence de zone de convergence. Ne constitue pas une limite de plaques.
Décrire les 4 étapes de la formation d’un océan.
Cycle de Wilson :
- Amorce de rift continental : L’accumulation de chaleur sous une plaque continentale cause une dilatation de la matière qui conduit à un bombement de la lithosphère. Les forces de tension fracturent la lithosphère et amorcent le mouvement de divergence. Le magma viendra s’infiltrer dans les fissures et formera des volcans ou s’écoulera le long des fissures.
- Rift continental : La poursuite des tensions produit un étirement de la lithosphère; il y aura alors effondrement en escalier, ce qui produit une vallée appelée un rift continental. Il y aura des volcans et des épanchements de laves le long des fractures.
- Mer linéaire : Avec la poursuite de l’étirement, le rift s’enfonce sous le niveau de la mer et les eaux marines envahissent la vallée. Deux morceaux de lithosphère continentale se séparent et s’éloignent progressivement l’un de l’autre.
- Océan de type Atlantique : L’élargissement de la mer linéaire par l’étalement des fonds océaniques conduit à la formation d’un océan de type Atlantique. Les dorsales océaniques constituent des zones importantes de dissipation de la chaleur interne de la Terre.
Différencier la subduction et l’obduction.
Subduction : processus par lequel une plaque tectonique océanique s’incurve et plonge sous une autre plaque avant de s’enfoncer dans le manteau.
Obduction : processus relativement rare étant donné la densité plus élevée de la croûte océanique par rapport à celle de nature continentale, par lequel des lambeaux de la croûte océanique peuvent être coincés dans des failles et remonter à la surface.
Donner des exemples pour chacun des stades de la formation d’un océan.
- Amorce de rift continental : Le plateau du Colorado
- Rift continental : Le rift du Rio Grande et le rift Est-Africain
- Mer linéaire : La mer Rouge
- Océan de type Atlantique : Océan Atlantique
Distinguer les 3 types de collision de plaques.
- Collision Oc-Oc : Convergence entre deux plaques océaniques. La plaque la plus dense (généralement la plus vieille, car la plus froide) s’enfonce sous l’autre pour former une zone de subduction.
- Collision Oc-Co : Convergence entre une plaque océanique et une plaque continentale. La plaque océanique s’enfonce sous la plaque continentale.
- Collision Co-Co : Convergence de deux plaques continentales. La convection dans le manteau supérieur et la gravité ne sont pas assez fortes pour enfoncer une des deux plaques dans l’asthénosphère. C’est la soudure entre les deux plaques pour n’en former qu’une seule.
Expliquer la création d’une chaîne de montagne selon une collision de plaques.
C’est le collision Co-Co qui en est responsable. La convection dans le manteau supérieur et la gravité ne sont pas assez fortes pour enfoncer une des deux plaques dans l’asthénosphère. Le matériel sédimentaire est comprimé et se soulève pour former une chaîne de montagne où les roches sont plissées et faillées. (Ex : chaîne himalayenne)
Expliquer la création de fosses océaniques selon une collision de plaques.
C’est le collision Oc-Oc qui en est responsable. La subduction entraine la formation de fosses océaniques profondes.
Différencier les arcs insulaires volcaniques et les arcs volcaniques continentaux.
Arc insulaire volcanique : Provient d’une collision Oc-Oc. Il y a une fusion partielle de la plaque engloutie et de l’asthénosphère au dessus de cette plaque (à plus de 100 km de profondeur). Le magma résultant monte vers la surface (il est moins dense que le milieu). La majorité du magma reste emprisonné dans la lithosphère, mais une partie est expulsée à la surface produisant des volcans sous forme d’une série d’îles volcaniques sur le plancher océanique. (Ex : arc des Kouriles (Pacifique Nord), arc de l’Indonésie (Océan Indien))
Arc volcanique continental : Provient d’une collision Oc-Co. Il y a une fusion partielle de la croûte océanique et de l’asthénosphère au dessus (à plus de 100 km de profondeur). Le magma remonte aussi, mais il forme une chaîne de volcan sur les continents. (Ex : chaîne des Cascades (États-Unis) et Cordillère des Andes (Amérique du Sud))
Expliquer ce qu’est un prisme d’accrétion.
C’est un prisme sédimentaire qui se trouve au niveau d’une zone de subduction. La plaque tectonique océanique plongeante (subduite) fait s’accumuler les sédiments marins et les comprime contre la plaque susjacente (chevauchante).
Que permettent de faire les failles transformantes ? (3 choses)
Elles permettent :
- d’accommoder des différences dans les vitesses de déplacement
- d’accommoder des mouvements opposés entre les plaques
- de faire le relais entre des limites divergentes et convergentes (Ex : faille de San Francisco)
