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L'expansion océanique

Mise à jour le 25/03/2008
Par broussaud - publié le 10 février 09

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Programme : Le modèle prévoit que la croûte océanique est d’autant plus vieille qu’on s’éloigne de la dorsale. Les âges des sédiments en contact avec le plancher océanique (programme de forage sous-marins JOIDES) confirment cette prédiction et les vitesses prévues par le modèle de la tectonique des plaques.
 Avec l’utilisation des techniques de positionnement par satellites (GPS), à la fin du XXème siècle, les mouvements des plaques deviennent directement observables et leurs vitesses sont confirmées.

Capacités et attitudes :

  • Saisir et exploiter des informations sur cartes.
  • Saisir et exploiter des données sur des logiciels.
  • Estimer des vitesses d'expansion des fonds océaniques,

Items du B2i concernés :

Domaine 1 - S'approprier un environnement informatique de travail

Domaine 3 - Créer, produire, traiter, exploiter des données

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

pdf.jpg  Fiche TP élèves

Informations techniques

 Activités proposées/Liste des données disponibles Elements de réponse/suggestions
Ouvrir le fichierggle.jpg  Expansion océanique.kmz ou Divergence(1,4 Mb) août 2015.

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

Dans données géographiques 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 "Données géographiques" et 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)

donnees.jpgdonnees.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Cliquer sur les images ci-dessous pour les agrandir. 

 Etude des fonds océaniques grâce aux forages

Ouvrir le dossier "Expansion océanique", en cliquant sur le plus qui esr 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 la carte géologique et utiliser la légende de la carte.
Après avoir décoché la carte géologique, 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 agir sur la transparence de la carte géologique afin de repérer l'axe de la dorsale.

 

transparence.jpg

  • 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

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