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Prochains cours23 avril, de 10:00 à 13:00 : cours sur le climat (1 classe inversée, 1 classe traditionnelle)
7 mai de 10:00 à 11:30 : préparation à l’examen
Dossier scientifique :Vidéo en ligne le 6 avril
QCM en ligne : semaine du 20 avril (créneau de 5h encore en
discussion)
Dossier scientifique :Vidéo en ligne le 6 avril
QCM en ligne : semaine du 20 avril (créneau de 5h encore en
discussion)
Continents et fonds océaniquesPartie 1 : La tectonique des plaques
Le Quizz d’entréeLe Quizz d’entrée
Quelle observation a été utilisée pour démontrer la dérive des continents ?
A. Les fossiles
B. La concordance des côtes
C. Le paléomagnétisme des roches continentales
D. Les traces d’anciens glaciers
La dérive des continents pour Wegener est
A. Une hypothèse
B. Une théorie
C. Un modèle
D. Un postulat
A quelle question tentaient de répondre les géologues à l’aube des années 60 ?
A. Comment les continents bougent-ils ?
B. Pourquoi les roches vieilles sont en altitude ?
C. Pourquoi les fonds marins sont-ils en expansion ?
D. Y-a-t’il des séismes en dessous de 600km ?
Les anomalies magnétiques des fonds océaniques représentent
A. Un champ magnétique contenu dans les roches
B. Des variations latérales du champ dans le noyau
C. Des inversions périodiques du champ terrestre
D. Des vitesses de production de croûte océanique variables
Les chaînes de montagnes sont
A. Des limites de plaques
B. Des limites de plaques diffuses
C. Ne sont pas explicables par la tectonique des plaques
Le pôle d’Euler est
A. Le pôle de rotation de la Terre
B. L’intersection de la surface terrestre avec l’axe de rotation de la Terre
C. L’intersection de la surface terrestre avec l’axe de rotation de la plaque
On peut calculer la vitesse angulaire
A. Si on connaît le pôle d’Euler
B. Si on connaît la vitesse linéaire
C. Si on connaît les deux
D. Si on dispose de mesures GPS de la vitesse linéaire
L’origine des mouvements de surface se situe
A. Dans le noyau
B. Dans le manteau
C. Dans la lithosphère
D. Dans les zones de subduction
La viscosité du manteau dépend
A. De la profondeur
B. De la pression
C. De la température
D. Des contraintes
E. De la quantité d’eau dans les roches
F. De rien de tout ça
Faire des équipes et vous
regrouper
Faire des équipes et vous
regrouper
Je réponds à vos questions
Je réponds à vos questions
Le Big QuizzLe Big Quizz
Question
A. Réponse 1
B. Réponse 2
C. Réponse 3
D. Réponse 4
E. Réponse 5
Expliquer « faille transformante » -
Quizz
Expliquer « faille transformante » -
Quizz
Quizz
Quel est le sens de déplacement de ces failles transformantes ?
a. b.
Dorsale
Dorsale Dorsale Subduction
Quizz
Quel est le sens de déplacement de ces failles transformantes ?
c. d.
SubductionSubduction
Subduction Dorsale
Quizz
Quizz
Quel est le sens de déplacement de ces failles transformantes ?
a. b.
Quizz
Quel est le sens de déplacement de ces failles transformantes ?
c. d.
Quizz
Sens du mouvement
A. Dextre
B. Sénestre
Quizz
Wilson (1965)
Transformantes témoins de l’expansion
Non transformantesRides = marqueurs du déplacement
SenestreDextre
Faille
Rides océaniques
Faille
Failles
Les failles transformantes
Les failles transformantes
Mécanismes au foyerMécanismes au foyer
Détermine le type de faille à l’origine du séisme- orientation- nature convergente, divergente ou coulissante
Quadrants compressifs (représentés par convention en noir)
Quadrants extensifs (en blanc)
Cas d’une faille décrochante
Foyer du séisme
Cercle
Cf. TD !
Trouvez le pôle de rotation
Trouvez le pôle de rotation
Plaques
Théorème d’Eulergéométrie
Vitesses en tout point
Géométrie des frontières
Évolution Des frontières
HypothèseHypothèse
Les principes de la tectonique des plaques
Le modèle géométriqueLe modèle géométrique : Le théorème d’Euler : Le théorème d’Euler
PrédictionsPrédictions
Théorème d’Euler : Failles transformantes = Petits cercles dont le centre est sur l’axe du pôle d’Euler
Université de Liège
http://www.ulg.ac.be/geolsed/geol_gen/geol_gen.htm
Les principes de la tectonique des plaques
Comment trouver ces pôles ?Comment trouver ces pôles ?
Utiliser les failles transformantes pour déterminer la position des pôles d’Euler
Faille Faille transformantetransformante
pôle pôle dd’Euler’Euler
UtiliserUtiliser (i) les anomalies magnétiques (i) les anomalies magnétiques (ii) la position du pôle d’Euler(ii) la position du pôle d’Euler
on détermine la vitesse angulaireon détermine la vitesse angulaire
V V == ω ω.d.d
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VV
Les principes de la tectonique des plaques
Comment déterminer la vitesse angulaire ?Comment déterminer la vitesse angulaire ?
pôle d’Eulerpôle d’Euler
• Chaque groupe utilise l’application « expérimentale « :
Geosciences3d.univ-lyon1.fr -> La dernière ressource
• Installer la petit player Unity si vous ne l’avez pas déjà fait
• Déterminer le pôle d’Euler du déplacement Amérique du Sud/Afrique
• Déterminer la vitesse angulaire
Commenter la vidéo 3D en direct
live
Commenter la vidéo 3D en direct
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Ce qu’il faut retenirCe qu’il faut retenir
•La surface de la Terre bouge à ~3cm/an (= vitesse de croissance des ongles…)
•On peut diviser la surface en un puzzle lithosphérique = les plaques
•Les mouvements doivent respecter des règles élémentaires de géométrie
•La théorie prédit la vitesse en tout point du globe !
•La tectonique des plaques est une THEORIE. Elle est donc simplificatrice et n’explique pas tout par essence
La dérive des continentsLa dérive des continents
http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php#DER_CONT
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Symmétrie des côtesSymmétrie des côtes
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Distribution des espècesDistribution des espèces
Les observations
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Relations pétrologiques et structuralesRelations pétrologiques et structurales
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Climat passéClimat passé
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Mouvements latérauxMouvements latéraux
• Isostasie : les roches océaniques sont différentes des roches continentales
• Les continents (sial) dérivent sur le manteau (sima)
• Forces motrices : isostasie sur un ellipsoïde et marées
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Les mécanismesLe modèle de Wegener (1920)Le modèle de Wegener (1920)
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La convection de Holmes (1930)La convection de Holmes (1930)
APW : hypothèse du dipôle terrestre
tg (Incl) = 2 cotg (colat)
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Les “preuves”Principes du paléomagnétismePrincipes du paléomagnétisme
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Dérive des pôles (1955)Dérive des pôles (1955)
L’expansion des fonds océaniquesL’expansion des fonds océaniques
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Topographie et âgeDistribution hypsométriqueDistribution hypsométrique
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Distribution des âgesDistribution des âges
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Distribution des seïsmes : des zones localiséesDistribution des seïsmes : des zones localisées
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Séismes profonds : Séismes profonds : ““plansplans”” de de
Wadati-BénioffWadati-Bénioff
Failles transformantesConcept de Wilson (1965)Concept de Wilson (1965)
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Les différents types de failles transformantesLes différents types de failles transformantes
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Les mécanismes au foyerLes mécanismes au foyer
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Magnétisme des fonds océaniquesDes anomalies mesurablesDes anomalies mesurables
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Un modèle pour leur origineUn modèle pour leur origine
La théorieLa théorie
• Bloc crustal indéformable (élastique) = lithosphère
• Se déforme uniquement à ses frontières
• Changement de forme : rides et subduction
• Conservative : failles transformantes
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Plaques et frontières de plaquesConcept de plaque (Morgan, 1968)Concept de plaque (Morgan, 1968)
Plaques
Théorème d’Euler
géométrie
Vitesses
en tout point
Géométrie
des frontières
Évolution
Des frontières
HypothèseHypothèse
Règles géométriques
Le modèle géométriqueLe modèle géométrique : Le théorème d: Le théorème d’’EulerEuler
PrédictionsPrédictions
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http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php#MVT_RIGIDE_SURFACE
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http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php#TTQ_PLAQUE
UtiliserUtiliser (i) les anomalies magnétiques (i) les anomalies magnétiques
(ii) la position du pôle d(ii) la position du pôle d’’EulerEuler on détermine la vitesse angulaireon détermine la vitesse angulaire
V V == ω ω.d.d
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Comment déterminer la vitesse angulaire ?Comment déterminer la vitesse angulaire ?
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Chaîne de lChaîne de l’’Empereur (Hawaii)Empereur (Hawaii)
Mesurer des vitessesMesurer des vitesses
Points chauds = panaches profonds Points chauds = panaches profonds
Les points chauds
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Identifier les points chauds Identifier les points chauds un reférentiel absolu un reférentiel absolu
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Quelles prédictions permet la théorie ?
Les vitesses en tout point (modèle NUVEL-1)Les vitesses en tout point (modèle NUVEL-1)
pôle dpôle d’’Euler AntarctiqueEuler Antarctique
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Les vitesses en tout pointLes vitesses en tout point
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Evolution dEvolution d ’’ une jonction tripleune jonction triple
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Stabilité des jonctions triples
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Claire L. Evans
Limites de la théorieLimites de la théorie
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GPS : PrincipesGPS : Principes
Confrontations aux mesures instantannées
Application à lApplication à l’’Amérique du SudAmérique du Sud
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Dynamique
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Depuis quand « existe » la tectonique des Depuis quand « existe » la tectonique des plaques?plaques?
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Et sur les autres planètes?Et sur les autres planètes?
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