TECTONIQUE DES PLAQUES

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☄ La tectonique des plaques caractérise l'ensemble des mouvements des plaques plus ou moins rigides constituant la lithosphère terrestre (elles sont dites tectoniques ou lithosphériques). Elle trahit en surface les mouvements de convection ayant cours dans le manteau terrestre.

✿ https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/geologie-tectonique-plaques-970/


☄ REPERES CHRONOLOGIQUES : 🌐 CATRE MENTALE : https://www.universalis.fr/carte-mentale/tectonique-des-plaques-reperes-chronologiques/

⌛1912 Alfred Wegener reprend et étaie l'hypothèse de la dérive des continents.

⌛1927-1935 Kiyoo Wadati établit l'existence de plans inclinés de sismicité jusqu'à une profondeur d'au moins 300 km dans le manteau.

⌛1929 Arthur Holmes propose que le manteau terrestre est animé de mouvements de convection responsables de la cassure des continents et de l'ouverture des océans.

⌛1942 Harry Hess dresse la première carte structurale d'un bassin océanique entier (l'océan Pacifique).

⌛1950-1960 De multiples campagnes de dragage des fonds marins montrent que le socle océanique (sous les sédiments) est essentiellement constitué de basalte.

⌛1954 Harry Hess propose la théorie de l'expansion des océans et la relie à la nature des roches des fonds marins.

⌛1956 Keith Runcorn crée une nouvelle discipline scientifique, le paléomagnétisme, et montre que les continents se déplacent à la surface terrestre.

⌛1960-1963 Plusieurs études expérimentales démontrent que les basaltes proviennent de la fusion partielle du manteau terrestre constitué de péridotite.

⌛1962 Harry Hess publie un article de synthèse sur la structure, l’origine et l’âge des océans.

⌛1963 Frederick Vine et Drummond Matthews analysent la distribution des anomalies magnétiques dans les océans et l'expliquent par l'expansion des fonds marins à partir d'une dorsale océanique.

⌛1967 Dan McKenzie et Jason Morgan établissent, indépendamment, que les mouvements à la surface terrestre sont dus aux déplacements de grandes plaques rigides.

⌛1968 Xavier Le Pichon définit six plaques principales à la surface terrestre responsables de tous les mouvements connus à cette époque.

☄ La tectonique des plaques est une théorie scientifique qui est née en 1967-1968 après des décennies d'exploration des fonds marins. Point culminant des recherches sur la dérive des continents et la formation des océans, elle établit que la surface terrestre, considérée alors comme majoritairement immobile, est en mouvement permanent et que les fonds marins (ou plancher océanique) sont jeunes et constamment renouvelés, entraînant avec eux les continents. Les déplacements « horizontaux » à la surface terrestre sont le fait d'un petit nombre de plaques rigides – appelées plaques tectoniques ou plaques lithosphériques – en interaction les unes avec les autres. Les tremblements de terre et les éruptions volcaniques sont principalement localisés aux frontières de ces plaques. Une chaîne de montagnes est le résultat de la disparition d'un océan et de la collision des deux continents qui le bordaient.

Véritable révolution scientifique, la tectonique des plaques a changé radicalement notre compréhension de la Terre. Universellement reconnue, elle fournit un cadre cohérent permettant d’expliquer la plus grande partie des phénomènes et structures géologiques de notre planète. Les liens entre ces différentes manifestations géologiques paraissent désormais si évidents que l’on est en droit de se demander pourquoi il a fallu autant de temps pour élaborer cette théorie. Pour comprendre, il faut remonter le temps et faire le point sur les avancées scientifiques qui ont permis l’avènement de la tectonique des plaques.

✿ https://www.universalis.fr/encyclopedie/tectonique-des-plaques/

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⚜ La tectonique des plaques est l'aboutissement de toute une série d'hypothèses – depuis celle de la dérive des continents proposée par Alfred Wegener (1912) à celle de Frederick Vine et Drummond Matthews (1963) en passant par celle de l'expansion des fonds océaniques formulée par Harry Hess en 1962.

Selon cette théorie, de grandes plaques rigides en mouvement découpent la lithosphère, l'enveloppe externe de la Terre ; les déformations ainsi que la plupart des tremblements de terre et des éruptions volcaniques se localisent aux frontières de ces plaques ; le plancher océanique se crée au niveau des dorsales océaniques, s'éloigne de chaque côté à une vitesse de quelques centimètres par an, puis disparaît en s'enfonçant dans le manteau au niveau des zones de subduction ; deux plaques peuvent coulisser l'une contre l'autre au niveau de failles dites « transformantes » ; la formation d'une chaîne de montagnes est le résultat de la collision de deux plaques continentales ou de la subduction d'une plaque océanique sous une plaque continentale.

En 1967 et 1968, l'Américain Jason Morgan, le Britannique Dan McKenzie et le Français Xavier Le Pichon proposent parallèlement des modèles de cinématique quantitative qui découpent la lithosphère en douze (J. Morgan) et six (X. Le Pichon) plaques principales et qui rendent compte des grands principes de cette théorie.

⚜ La tectonique des plaques est une formidable synthèse qui a révolutionné les sciences de la Terre ; elle est aujourd'hui confirmée dans ses grandes lignes par les mesures de géodésie spatiale.

— Florence DANIEL


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Tectonique / Plaques  / Dynamique / Lithosphère / Dérive des continents / Croûte / Frontières : convergentes, divergentes ou transformantes / Formation de chaînes de montagnes (orogenèse) / Fosses océaniques / Asthénosphère / Manteau supérieur / Mouvements de convection / Morphologie interne / Fonds marins / Accrétion / Dorsales océaniques / Subduction /  Rifts et fosses océaniques / Manteau / Volcans / Collision / Plaque africaine / Plaque caraïbe / Plaque nord-américaine / Plaque sud-américaine / Plaque eurasiatique / Plaque indienne / Plaque australienne / Plaque de Nazca / Plaque antarctique / Plaque pacifique / Plaque philippine / Zones de décrochement / Faille de San Andreas /  Panaches / Ceinture de roches / Océanisation / Pangée / Gondwana / Amasia /


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🌟Les premières interrogations scientifiques

La caractéristique la plus évidente de la planète Terre est son relief visible qui est marqué par l'existence de deux grands domaines – les continents et les grands bassins océaniques – et par des chaînes de montagnes traversant les continents. C'est naturellement sur ces structures que se sont portées les premières interrogations scientifiques. Jusqu'au XIXe siècle, les océans sont considérés comme un vestige d'une couche d'eau primordiale qui recouvrait jadis l’ensemble du globe. L'évaporation progressive de l'eau aurait laissé émerger des points hauts : les continents. En fait, cette idée ne répond pas à deux questions beaucoup plus significatives :

D'où vient le grand contraste topographique entre les continents et les océans ?

Comment ont été créés ces grands bassins profonds ?

Pour les géologues ainsi que pour les physiciens intéressés par la Terre, le XIXe siècle est dominé par trois thèmes : le refroidissement de la planète, la rigidité de sa matière et les mécanismes de la formation des chaînes de montagnes. Il est acquis que la Terre est née à haute température et qu'elle s’est progressivement refroidie avec un intérieur resté chaud, comme le démontrent les volcans et les températures élevées régnant dans les galeries des mines profondes. Le fait que la planète supporte des charges importantes comme des chaînes de montagnes semble démontrer qu'elle est particulièrement rigide. Mais, si c'était le cas, les mouvements internes seraient impossibles et le relief serait hérité d'un temps ancien, en quelque sorte figé depuis des temps immémoriaux. Ce raisonnement n'est pas compatible avec les spectaculaires plissements des couches géologiques que l'on peut observer dans les chaînes de montagnes. Ceux-ci sont les témoins de phases de compression horizontale et indiquent que des déplacements ont eu lieu à la surface de la Terre. Puisque l'on connaît des chaînes de montagnes d'âges différents, on en déduit que de tels mouvements se sont répétés à plusieurs reprises.

🌟Vers une géographie mobile ?

L’idée d’une géographie mobile, non figée, n’est pas récente. Dès l’Antiquité, certains avaient envisagé l’existence de changements dans la répartition des terres émergées et des mers, puis, dès le XVIe siècle, quelques précurseurs supposaient déjà des modifications de grande ampleur à l’échelle des continents. Cette idée s’appuyait essentiellement sur le fait que les côtes africaines et américaines peuvent s’emboîter. Par la suite, des similitudes entre les structures géologiques, les flores et les faunes de continents séparés ont été relevées, notamment vers 1750 par le naturaliste français Georges Buffon, puis entre 1799 et 1804 par le géographe et explorateur allemand Alexander von Humboldt et en 1828 par le botaniste Adolphe Brongniart. Malgré ces observations suggérant une géographie variable, l’idée dominante est longtemps restée celle d’une géographie fixe. Pourtant, les idées non fixistes se précisent vers le milieu du XIXe siècle. Des partisans de la position fixe des continents, mais pas d’une géographie entièrement fixe, ont fait progresser les idées. Parmi eux, à la fin du XIXe siècle, le géologue autrichien Eduard Suess suppose, comme d’autres avant lui, que des continents aujourd’hui séparés étaient auparavant reliés par des masses intermédiaires (appelées « ponts continentaux ») maintenant effondrées. Dans cette optique, la géographie changeait mais les continents ne se déplaçaient pas. Cette conception – continents fixes, liaisons par ponts continentaux, effondrement de ces derniers – a dominé la paléogéographie et la paléobiogéographie pendant longtemps. Suess était un ardent défenseur de la théorie de la contraction de la Terre. Selon celle-ci, la Terre se refroidit et se contracte, ce phénomène étant supposé jouer un rôle important dans la formation des chaînes de montagnes. Alors que Suess défend la contraction terrestre, le géologue italien Roberto Mantovani suggère, en 1889, que le volume de la Terre est, au contraire, en accroissement. Si la théorie de la contraction de la Terre est abandonnée (en particulier à la suite des travaux de Wegener), celle de l’expansion terrestre compte encore quelques partisans aujourd’hui. Dans le cadre des idées non conformistes et d’une géographie que l’on peut qualifier de mobiliste, signalons le point de vue de l’astronome américain William H. Pickering. En 1907, il suppose que la Lune s’est détachée de la Terre en laissant l’emplacement de ce qui est maintenant l’océan Pacifique, brisant le continent unique qui existait alors, ce qui aurait donné naissance aux continents actuels. En 1908, le géologue américain Franck B. Taylor suggère que les continents se déplacent et que leurs collisions peuvent créer des montagnes. Un peu plus tard, le climatologue allemand Alfred Wegener propose en 1912 sa célèbre théorie de la dérive des continents. Alors que les travaux de Taylor n’ont pas eu de retentissement, l’hypothèse de Wegener, plus argumentée, a marqué l’histoire des sciences de la Terre.


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Puce-didaquest.png Erreurs ou confusions éventuelles

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Ing-connaissance.png Confusion entre 

- Faille normale - Faille inverse 
- Plan de la faille - Miroir de la faille
- Force de compression - Force de distension
- Anticlinal - Synclinal
- Déformation souple - Déformation cassante
- Tectonique des plaques - Dérive des continents
- Lave - Magma
- Collision - Subduction
- Collision - Obduction
- Plateforme - Plaque
- Bassin - réservoir de magma
- Magnitude - Intensité du séisme 
- Tectonique - Dérive 
- Plaque - Continent 
- Croute - Manteau
- Lithosphère - Asthénosphère
- Moho - Gutenberg
- SIAL - SIMA
- Subduction - Collision
- Mer - Océan
- Accrétion - Expansion
- Densité - Viscosité


  • Erreur fréquente:



🌐Erreurs fréquentes :

🌞 Animisme : tendance à concevoir les choses comme étant vivantes et douées d'intention - La Terre est animée d'une âme et d'un esprit: elle se met en colère d'où les séismes et les volcans.

🌞 Anthropocentrisme est une conception philosophique qui considère l’homme comme l'entité centrale la plus significative de l'Univers et qui appréhende la réalité à travers la seule perspective humaine. - Volcans et séismes sont provoqués par l'Homme.

🌞 Spontanéisme : Doctrine ou attitude qui repose sur la confiance dans la spontanéité révolutionnaire des masses, la spontanéité créatrice de l'individu. - Les séismes et les volcans sont des manifestations tout à fait spontanées.

🌞 Catastrophisme : Théorie selon laquelle les modifications survenues à la surface de la Terre seraient dues à des catastrophes naturelles. - Les chaines de montagne, les failles, les cassures, les volcans, les séismes sont dus à des catastrophes naturelles destructives.

🌞 Scepticisme : Refus d'admettre une chose sans examen critique ou observation directe. - Les continents ne peuvent pas être en mouvement continu car on ne les sent pas bouger.

🌞 Fixisme : il amène a considérer que les objets en particulier ceux du monde minéral, sont immuables. - Les continents ont, depuis leur création, occupé la même position.

🌞 Créationnisme : expliquer l'origine de la Terre par l'acte de création de Dieu. - Par définition, ce concept s'oppose au transformisme et s'oppose à une vision évolutive du globe terrestre.

🌞 Neptunisme: expliquer la formation de la croûte terrestre par précipitation de sédiment dans un océan primordial couvrant toute la surface de la Terre. - Cet océan en se retirant aurait laissé les continents dans un état proche de celui que nous connaissons actuellement, ce qui n'est pas le cas car la croûte continentale évolue lentement (cycle érosion, sédimentation, métamorphisme, anatexie, etc...).

🌞 Généralisation Abusive : tout séisme provoque des dégâts

🌞 Conception anthropomorphique : les tremblements de terre sont provoqués par l'activité humaine

🌞 Ecocentrisme : les volcans sont nuisible / les météorites qui s'écrasent à la surface du globe provoquent le tremblement de terre / les tempêtes violentes provoquent les tremblements de terre / les volcans déclenchent les séismes


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Puce-didaquest.png Questions possibles



Puce-didaquest.png Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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✍ Si l’enseignement secondaire a depuis fort longtemps, nous venons de le voir, fait référence à l’intérêt d’introduire une perspective historique ou, plus modestement, un éclairage historique dans l’enseignement des sciences, ce n’est pas pour autant que l’histoire des sciences y a trouvé sa place. Les textes récents peuvent faire changer cette situation mais ils ne garantissent ni l’existence d’un enseignement d’éléments d’histoire des sciences, ni encore moins, l’introduction d’une démarche historique véritable. Non seulement la place réservée à l’histoire des sciences et les conditions de sa mise en œuvre sont à discuter, notamment comme discipline au service de l’enseignement des sciences, mais la nature même de cette histoire des sciences reste à préciser (Djebbar et al., 2006). Le chercheur ne peut ignorer ce que ces instructions ne précisent pas, à savoir la coexistence de différentes conceptions de l’histoire des sciences. Notifier « histoire des sciences » dans un programme d’enseignement secondaire des sciences, ne nous dit pas quelle histoire des sciences est proposée. Or, tous les éclairages ne sont pas équivalents.

L’historien des sciences Jacques Roger (1995) défendait de manière polémique une histoire historique des sciences, qu’il opposait à de fausses histoires des sciences, qu’il nommait histoire sociologique, histoire scientifique, histoire philosophique, parce que ces dernières cherchaient toutes, selon lui, à prouver, démontrer, justifier quelque thèse particulière. Ses propos s’adressaient aux chercheurs et s’opposaient aux prétentions historiennes de certains qui pensaient pouvoir écrire une histoire des sciences en faisant fi des méthodes de l’historien. L’histoire des sciences était utilisée selon lui à des fins qui n’étaient pas les siennes par des disciplines qui la rangeaient ainsi au rang d’auxiliaire.

L’usage scolaire de l’histoire des sciences a toujours versé dans le même travers. Elle a toujours été pensée comme au service d’un discours sur la science ou sur son apprentissage, conduisant automatiquement à ne retenir de l’histoire des idées que quelques aspects choisis pour soutenir une théorie. Cette histoire idéologique s’est souvent retranchée derrière le manque de temps pour justifier son faible appui sur les textes originaux ou l’absence de remise en contexte de ces textes. Mais qu’est-ce qu’un texte historique sans mise en contexte ? Un problème n’est jamais isolé, ni isolable. Peut-on envisager une introduction d’éléments d’histoire des sciences sans enseignement de l’histoire des sciences ? Peut-on prétendre tirer bénéfice de celle-ci quels que soient la méthode et les moyens mis en œuvre ? Les vertus éducatrices dont on a paré chaque projet d’introduction peuvent-elles être défendues sans respecter les fondements du travail de l’historien ? Peut-on faire l’économie de la démarche historique pour enseigner l’histoire ou pour enseigner avec l’histoire ? Comment un enseignant formé aux sciences et pas à l’histoire peut-il construire cet enseignement ? Nous ne proposerons pas ici de réponses en quelques lignes de conclusion, elles sont à rechercher et à travailler avec toute la complexité à laquelle elles renvoient, aussi bien du côté des chercheurs en histoire des sciences que des chercheurs travaillant sur l’enseignement.

Terminons alors en rappelant l’importance du texte, le matériau de l’histoire. L’historien part du texte pour voir les problèmes qu’il pose et y revient pour l’expliquer. Dans cet aller et retour se résume tout le champ de la recherche historique. N’oublions pas les textes. Pierre Savaton (Histoire des sciences et enseignement du modèle de la tectonique des plaques).


🧠Stratégies de changement conceptuel

Toute explication sur le fonctionnement d’un volcan (l’une des manifestations externes de la tectonique des plaques) peut être interrogée de la façon suivante :

☄️Comment est expliquée la chaleur du volcan ? Chaleur du centre de la terre ? Chaleur du soleil ? Feu ou réaction chimique ? ☄️Comment sont expliquées la formation et l’origine de la lave (et des produits volcaniques) ? ☄️Comment est expliqué le déclenchement de l’éruption ? ☄️Comment est expliqué le fait qu’il n’y a pas des volcans partout ?

Cela ne veut pas dire que les productions des élèves sur le fonctionnement d’un volcan donneront nécessairement une réponse à toutes ces questions (en particulier références aux deux des dernières) élèves : cela dépend de la situation-problème choisie et des

Une typologie des représentations qui repose sur une analyse épistémologique prenant en compte l’étude historique des conceptions sur les volcans, permet de distinguer deux types de conceptions :

o Conceptions locales :

- Par exemple : le volcan est lié à un réchauffement local dû au soleil (certainement dû également au côté exotique des volcans ce qui les fait lier volontiers aux pays chauds).

✅ Problème possible : existence de volcans dans des pays froids (Islande...).

o Conceptions centrales :

Par exemple : Le volcanisme est vu comme un phénomène lié aux caractéristiques d’une Terre faite d’une croûte solide (plus ou moins épaisse) surmontant une masse de magma ; ce magma ne demande qu’à sortir si un passage lui est fourni. Le magma se situe entre une “croûte” assez mince et un noyau (cette conception repose sur le lien entre température et état de la matière. Si le centre de la Terre est chaud, plus on s’enfonce, plus il fait chaud et plus la roche est fondue).

✅Problème possible : pour la variante très centrale (lorsque la croûte est très épaisse) : l’explication de la remontée du magma.


o Conception globale :

Le magma n’est pas présent partout sous nos pieds mais n’existe qu’à certains endroits particuliers (dorsales, zones de subduction, points chauds) ; il faut donc expliquer la formation de ce magma. Il s’agit là de la conception actuelle du volcanisme.

Volcanisme et fonctionnement interne de la Terre : repères didactiques pour un enseignement de l'école élémentaire au lycée. Christian Orange

https://www.persee.fr/doc/aster_0297-9373_1995_num_20_1_1052#aster_0297-9373_1995_num_20_1_T1_0090_0000


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Aides et astuces



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Pour citer cette page: (DES PLAQUES) 

ABROUGUI, M & al, 2022. TECTONIQUE DES PLAQUES. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/TECTONIQUE_DES_PLAQUES>, consulté le 21, novembre, 2024

- https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/geologie-tectonique-plaques-970/

- https://www.universalis.fr/encyclopedie/tectonique-des-plaques/

- https://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-de-la-tectonique-des-plaques/


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