étude du mouvement des plaques

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Quelques concepts à connaître pour déterminer le mouvement des plaques de part et d'autre d'une dorsale

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Certaines roches emettent un champ magnétique. Au début du 20ème siècle, en mesurant le champ magnétique « fossilisé » dans des coulées de laves superposées les scientifiques démontrent que le champ magnétique terrestre a subi des inversions au cours du temps. Aujourd’hui le pôle nord géographique est proche du pôle nord magnétique. A l’inverse à d’autres périodes il était proche du pôle sud géographique. Le calendrier des inversions est présenté ci-contre.

En blanc : périodes inverses (durant lesquelles le champ magnétique était orienté à l’inverse d’aujourd’hui).

En noir : périodes normales (durant lesquelles le champ magnétique était orienté comme aujourd’hui)

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Page de création

Le Glomar Challenger de 1968-1969 a réalisé des forages dans l'Atlantique sud à 30° de latitude Sud. Tous ces forages ont atteint le fond basaltique ce qui a permis de dater les sédiments au contact direct du basalte grâce aux fossiles qu'ils contiennent.

dorsale

forage

forage

forage

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Des balises sont disséminées à la surface du globe. Le GPS (Global Positioning System) utilise des satellites qui émettent des signaux captés par ces balises. Ceci permet de déterminer en temps réel leur position en latitude, longitude et altitude et donc permet de suivre le déplacement de ces balises au cours du temps

Trois graphiques sont disponibles pour chaque station. Les courbes obtenues représentent la position de la station (en latitude, longitude ou altitude selon le graphique) par rapport à sa position à une date origine. L’évolution de cette position au cours du temps donne le sens et la vitesse de déplacement.

Les courbes obtenues représentent le déplacement de la station. Les droites de régressions de ces courbes (en rouge) ont une équation de type y = ax +b.

a est le coefficient directeur et correspond à la vitesse de déplacement en cm.an^-1.

a = (y_B -y_A) / (x_B – x_A)

Ex : pour la station GOUG :

a = (y_B -y_A) / (x_B – x_A)

a = (-25-(-36)) / (2006-2000)

a = 11/6

a =1.83 cm.an^-1.

Détermination graphique de la vitesse globale de déplacement d’une station X :

Pour obtenir la vitesse globale de déplacement de la station, on détermine graphiquement le vecteur vitesse de déplacement à partir de ses composantes en longitude et en latitude, en cm.an^-1.

Convention :

- lorsque la vitesse est positive en latitude, la station se déplace vers le nord. Lorsqu’elle est négative elle se déplace vers le sud.

- lorsque la vitesse est positive en longitude la station se déplace vers l’est. Lorsqu’elle est négative elle se déplace vers l’ouest.

Méthode :

1. Tracer le vecteur représentant la vitesse de déplacement de la station en latitude.

2. Tracer le vecteur représentant la vitesse de déplacement de la station en longitude.

3. Tracer la somme des deux vecteurs : il s’agit du vecteur vitesse globale de déplacement de la station.

Exemple pour la station X :

Vitesse de déplacement en longitude : -0,65 : Valeur négative donc déplacement vers l’ouest

Vitesse de déplacement en latitude : +1,1 : Valeur positive donc déplacement vers le nord

Remarques :

- Sur le schéma ci-dessus les vecteurs tracés ne sont pas à l’échelle car il s’agit d’un schéma explicatif.

- On travaille sur une portion de la sphère terrestre assez petite et assez éloignée des pôles pour que l’on puisse l’assimiler à une surface plane où latitude et longitude forment un système d’axes orthonormés.

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La vitesse de déplacement en latitude de la station GOUG est de 1.8779 cm/an soit 1.8779 cm/an en direction du nord. On trace donc un vecteur de 1.8779 cm en direction du nord.

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La vitesse de déplacement en longitude de la station GOUG est de 2.1362 cm/an soit 2.1362 cm/an en direction de l'est. On trace donc un vecteur de 2.1362 cm en direction de l'est.

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On trace ensuite la somme des deux vecteurs que l'on mesure pour obtenir la vitesse globale de déplacement de la station.

Le vecteur mesure 2.7 cm : la station se déplace de 2.7 cm/an en direction du nord-est.

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Un point chaud est une zone anormalement chaude située dans le manteau profond. Le manteau solide et chaud remonte par convection car il est peu dense. Il s’agit d’un panache de matériel chaud. Au sommet du panache qui remonte celui-ci fond partiellement ce qui donne un magma à l’origine d’un édifice volcanique. La plaque lithosphérique située au-dessus du point chaud est mobile. Le volcan actif est au-dessus du point chaud. Lorsque la plaque se déplace, ce volcan finit par ne plus être au-dessus du point chaud et s’éteint. Un nouveau volcan se formera un peu plus loin à la verticale du point chaud. Peu à peu des alignements de volcans se créent. Ils comprennent des édifices volcaniques inactifs à l’extrémité desquels on trouve un volcan actif.

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Dernier petit rappel essentiel : comment calcule-t-on une vitesse ? Grâce à la formule magique :