La morphologie des rides océaniques et les zones de coulissage (les failles transformantes)

Résumé du document

Il s'agit d'un cours de grande qualité en géologie structurale et tectonique des plaques ayant pour objet d'étude la morphologie des rides océaniques et les zones de coulissage, à travers les failles transformantes.

Ce document clair, exhaustif (31 pages) et très structuré s'avèrera fort utile pour de nombreux(ses) étudiant(e)s en science de la vie et de la Terre (SVT), géologie, biologie, physique, chimie… et bien entendu tout(e) autre intéressé(e).

Voici le plan :
I) La morphologie des rides océaniques
1. Rides lentes et rides rapides
2. Morphologie des rides océaniques
3. Rides lentes et rides rapides : morphologie
4. Rides lentes et rides rapides : structure de l'axe
5. Rides lentes et rides rapides : morphologie
6. Rides lentes et rides rapides : activité magmatique
7. Fusion à l'axe de la dorsale
8. Coupe de la croûte océanique
9. Dorsales océaniques et flux géothermique
10. Exemple de ride lente : la médio-atlantique
11. Exemple de ride rapide : la ride est Pacifique
II) Les zones de coulissage : les failles transformantes
1. Les zones transformantes
2. Le cycle de Wilson

Extraits

[...] II Rappels: coupe de la croûte océanique croûte Moho Manteau lithosphérique II Rides lentes et rides rapides : activité magmatique II Rides lentes et rides rapides : activité magmatique II Dorsales océaniques et flux géothermique* Flux moyen à la surface du globe = 60 mWm-2 Flux moyen sur les océans = 80 mWm-2 Lithosphère océanique = de la surface du globe de la chaleur terrestre est dégagée sur les océans Flux de chaleur océanique provient du refroidissement de la lithosphère Flux de chaleur continental est essentiellement dû à la radioactivité Th ) La distribution du flux de chaleur sur les océans n'est pas homogène : Les plus vastes surfaces à flux élevé se situent de part et d'autre des dorsales rapides, alors qu'en bordure des dorsale lentes le flux de chaleur est limité à une bande étroite II Exemple de ride lente : la medio-atlantique Ride medio atlantique : km de long 1 à 2 cm/an 4 plaques majeures impliquées: Afrique, Eurasie à l'est Amérique du nord et du sud à l'ouest Lithosphère océanique reliée aux continents par des marges passives océan jeune en cours d'expansion dont on n'a la surface totale depuis le début de sa formation EXCEPTION : zone de subduction intra océanique des Caraïbes (Guadeloupe, Martinique ) II Exemple de ride lente : la medio-atlantique Caractéristiques importantes : Océan associé à des marges passives sauf dans les Caraïbes Limite entre la plaque Afrique et l'Eurasie correspond à une chaîne de montagne : Les Alpes Ride émergée et associée à un point chaud en Islande Le plus vieux segment de croûte océanique a 160 Ma (côte est de l'Amérique du nord ou nord ouest de l'Afrique) II Exemple de ride rapide : la ride est Pacifique Ride est pacifique ou east Pacific rise: Plaque pacifique = la plus grande du monde et constituée uniquement de croûte océanique Plaques mises en jeu autour de la dorsale: Plaque pacifique Plaque Cocos Plaque Nazca Plaque antarctique 6 à 10 cm/an et jusqu'à 16 cm/an (Nazca-Pacifique) Direction de déplacement NW donnée par l'alignement volcanique de la chaîne d'Hawaï point chaud) II Exemple de ride rapide : la ride est Pacifique Caractéristiques importantes : Le plus grand des océans, restes du gigantesque océan qui entourait la Pangée au Paléozoïque Diminution de la superficie car entouré de plusieurs zones de subduction au nord, est et ouest. Disparition de la ride dans la zone de subduction ouest américaine Un océan condamné à disparaître Faille de San Andréas, transformante continentale qui accommode le déplacement entre la plaque Pacifique et la plaque nord américaine. [...]

[...] = Exhumation et affleurement des roches profondes telles que les péridotites du manteau et les gabbros La croûte océanique des dorsales lentes est donc hétérogène : basalte océanique, gabbros, péridotites serpentinisées Chambre magmatique de petite taille et non permanente II Rides lentes et rides rapides : morphologie Profil bathymétrique de la dorsale Pacifique - Antarctique Caractéristiques morphologiques d'une dorsale rapide: Axe en dôme régulier montrant localement une étroite caldéra axiale Le dôme est d'autant plus large que la production de magma est importante Topographie des flancs peu marquée Relief peu marqué Épaisseur de lithosphère à l'axe très faible : 1 à 2 km II Rides lentes et rides rapides : structure de l'axe L'axe est lisse, en dôme régulier. zone à faibles vitesses sismiques qui correspond au réservoir magmatique (liquide et cristaux). [...]

[...] Les zones de coulissage : les failles transformantes II Les zones transformantes Les failles transformantes sont des structures très visibles sur la topographie du globe: longueur jusqu'à plusieurs 1000er de km Escarpement très marqué entre les deux segments de dorsale Rappels Faille transformante dextre Faille décrochante senestre Mais le décalage du marqueur se fait toujours vers la gauche II Les zones transformantes La ride médio-océanique n'est pas continue : elle est constituée de petits segments reliés entre eux par des failles appelées : faille transformante séismes L'activité tectonique (séismes) est concentrée dans le tronçon entre les rides. Ces failles ne décalent pas des segments de dorsale mais relient des segments de la ride qui était discontinue dès sa formation II Les zones transformantes Sur une sphère on constate que les failles transformantes sont localisées sur les petits cercles de la sphère concentriques autour du pôle de rotation des plaques qu'elles limitent. [...]

[...] Sous le dôme axial, Sa limite supérieure correspond à l'isotherme 1000 °C. II Rides lentes et rides rapides : activité magmatique Dorsale rapide: •Chambre magmatique permanente •Couche continue de gabbros •Complexe filonien en couche continue Dorsale lente: •Chambre magmatique pereine •Couche discontinue de gabbros •Complexe filonien discontinu et mal exprimé II Rappels : fusion à l'axe de la dorsale La remontée de l'asthénosphère jusqu'à la surface est isotherme : il n'y a pas de transfert de chaleur. [...]

[...] II Morphologie des rides océaniques** Les dorsales océaniques sont reliefs sous-marins qui occupent près de la moitié de la surface des océans. Le haut relief, appelé axe de la dorsale est le lieu de création de la nouvelle lithosphère océanique II Rides lentes et rides rapides Les vitesses des dorsales océaniques sont variables : de 2 cm à 16 cm par an (calculée avec les anomalies magnétiques) On sépare donc les dorsales en 2 types distincts : les dorsales lentes et les dorsales rapides II Morphologie des rides océaniques Dorsale médio-océanique s'élevant sur 2000 km de large = relief qui peut être continue sur km de long dans l'Atlantique Tout au long de la crête : vallée centrale ou rift de 1à à 30 km de large et profond de 2000 m siège d'une activité volcanique, hydrothermale, tectonique et sismique intense La dorsale et son rift sont recoupés par des failles transformantes II Rides lentes et rides rapides : morphologie Profil bathymétrique de la dorsale medio - Atlantique Caractéristiques morphologiques d'une dorsale lente: Vallée (ou rift) large de 10 à 50 km et profonde de 2 km, limitée par des failles normales Fond de vallée occupée par des volcans ± espacés et des champs de lave parfois très fissurés Topographie des flancs très accidentée Relief contrasté Épaisseur de la lithosphère à l'axe importante : 10 à 20 km II Rides lentes et rides rapides : structure de l'axe L'activité volcanique des dorsales lentes peut s'interrompre pendant de longues périodes Ma) mais l'écartement des plaques ne cesse pas pour autant. [...]