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L'expansion océanique

Mise à jour le 10/04/2019
Par Josée Broussaud
La lithosphère est animée de mouvements quantifiés par différentes méthodes géologiques : étude des anomalies magnétiques, mesures géodésiques, détermination de l'âge des roches par rapport à la dorsale
Connaissances

La caractérisation de la mobilité horizontale

• La lithosphère terrestre est découpée en plaques animées de mouvements. Le mouvement des plaques, dans le passé et actuellement, peut être quantifié par différentes méthodes géologiques : étude des anomalies magnétiques, mesures géodésiques, détermination de l'âge des roches par rapport à la dorsale, alignement volcaniques liés aux points chauds.

• La distinction de l'ensemble des indices géologiques et les mesures actuelles permettent d'identifier des zones de divergence et des zones de convergence aux caractéristiques géologiques différentes (marqueurs sismologiques, thermiques, pétrologiques).

Capacités

- Analyser des bases de données de vitesse de déplacement (mesures GPS)

- Etudier des données magnétiques ou sédimentaires permettant d'établir la divergence de part et d'autre de la dorsale

- Etude de données sur les dorsales (bathymétrie, forages, etc)

Compétences travaillées
  • Pratiquer une démarche scientifique

- Observer, questionner, formuler une hypothèse- Interpréter des résultats et en tirer des conclusions

  • Pratiquer des langages

- Utiliser des outils numériques

 

pdf.jpg  Fiche d'aide Simplifiée de Google Earth (version 7), (version 6), (version 5)                                            

Informations techniques

 Activités proposées/Liste des données disponibles Elements de réponse/suggestions
Ouvrir le fichierggle.jpg  Expansion océanique.kmz (1,4 Mb) version 2019

Le fichier  s'installe dans lieux temporaires. Etre patient.

Dans "base de données principales" tout décocher

affichage.jpg

Dans Outils/options/Vue 3D, cocher Affichage du relief et choisir un facteur d'élévation adapté. (0.5 à 3)

Dans Outils/options/Général, cocher Afficher les résultats Web dans un navigateur externe.

Dans Affichage, décocher "surface de l'eau " et "atmosphère"

Cliquer sur le petit triangle qui est devant "Calque" et sur celui qui est devant "Recherche", les 2 fenêtres se ferment laissant plus d'espace dans la fenêtre "lieux" qui est la zone de travail.

 (éviter de superposer trop de données pour une meilleure lisibilité des informations)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Cliquer sur les images ci-dessous pour les agrandir. 

 Etude des fonds océaniques grâce aux forages

Ouvrir le dossier "Expansion océanique", en cliquant sur la flèche noire qui est devant le nom.

 

Cocher "Localisation et résultat des forages" .Cliquer sur les triangles blancs pour obtenir les informations de chaque forage.

Pour mesurer la distance du forage au rift. Utiliser la réglette dans le menu, 

mesurer.jpg

 Choisir trajet, km. Cliquer avec le bouton gauche de la souris. Pour arrêter double cliquer.
  Cocher les données "âge du plancher océanique" puis cocher "l’épaisseur des sédiments".

Le Glomar Challenger de1968-1969 a réalisé des forages numérotés de 14 à 21 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 du basalte grâce aux fossiles qu'ils contiennent.

  • Utiliser un tableur et les données des forages pour construire le graphe de l'âge des sédiments en fonction de la distance au rift
  • Comment interpréter la distribution des âges du plancher océanique par rapport à la dorsale ?
  • A l’aide du graph, évaluer la vitesse d'expansion de part et autre du rift à 30° de latitude Sud.
 
  • Calculer la vitesse d'expansion océanique dans l'Atlantique Nord en cm/an, choisir différentes périodes et comparer avec la vitesse d'expansion dans le Pacifique.
 
  • Dater l'ouverture de l'Atlantique Sud.
 
  •   Que montre la carte représentant l’épaisseur des sédiments dans l’Atlantique Sud ?

fiche.jpg

Position des forages à 30° de latitude Sud
graphique.jpg

La vitesse d'expansion varie selon les périodes géologiques. A la latitude 30° S, elle est de 4,4cm/an au cours des 76 derniers millions d'années.

Exemple: Vitesse d'expansion pendant le Crétacé supérieur (30°de lattitude Nord): 615 km en 33,9 millions d'années = 1,96 cm/an qu'il faut multiplier par 2 pour une vitesse d'expansion. Ce qui fait 3,9 cm/an.

L'ouverture de l'océan Atlantique Sud a commençé au début du Crétacé, il y a 144 Ma.

Voir la corrélation avec les anomalies magnétiques

 

Cocher les anomalies magnétiques et repérer l'axe de la dorsale en agisant sur la transparence.

 

  • Se placer de préférence dans l'Atantique Nord
  • Les anomalies positives sont rouges et les anomalies négatives sont bleues.
  • La carte des anomalies magnétiques confirme t'elle les résultats d'une expansion océanique ?

age_anomalies.jpg

Anomalies magnétiques

Utiliser les données GPS

Tout décocher
Cocher "balises GPS"(banque de données en ligne de la NASA). Elles apparaissent sous forme de bulles vertes. Ouvrir les enregistrements.
Chaque vecteur correspond au déplacement de la balise en latitude et en longitude.
Un déplacement positif en latitude indique un déplacement vers le nord et une valeur négative vers le sud.
Un déplacement positif en longitude indique un déplacement vers l'est et une valeur négative vers l'ouest.
gps.png

 

Choisir dans l’océan Atlantique Sud, deux balises bien positionnées pour mettre en évidence une divergence.

 

Construire les vecteurs de déplacement de ces balises et leur résultante, en déduire le sens et la vitesse de déplacement actuel des 2 plaques.

 

 

 

 

NKLG.jpg

 

Déplacement en latitude et en longitude, entre 2000 et 2011,  de la station NKLG à Libreville, Gabon.

Afficher la tomographie sismique sous la dorsale :

Grâce aux nombreuses données sismiques, il est possible de calculer une vitesse de propagation des ondes sismiques pour chaque endroit du globe situé à une profondeur donnée. On peut alors comparer cette valeur locale à la valeur moyenne

Les ondes sismiques sont ralenties dans un milieu chaud et accélérées dans un milieu froid.

Qu'indique les données de la tomographie sismique ?

 

 

 

 

 

tomographie.jpg

Tomographie sismique au niveau de la dorsale

Pour aller plus loin

 

Planet Terre :

L'expansion des fonds océaniques par Yves Lagabrielle
 
Laboratoire Dynamique de la Lithosphère ISTEEM, Montpellier II
 
  • L'évolution des fonds océaniques avec leur âge : théorie, flux de chaleur associé et profondeur du plancher océanique.
Géophysique des fonds océaniques par Stéphane Labrosse - Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon
 

ggle.jpg  Un fichier kmz  des sites de forages et des données de l'IODP (Integrated Ocean Drilling Program) 

ggle.jpg   un fichier kmz Paléogéographie , vues de l'histoire de la Terre fin du Précambrien au présent, plaques tectoniques et images de reconstruction de la dérive des continents par : Dr. Ron Blakey  Professeur de géologie Northern Arizona University