Convection mantellique et tectonique

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Philippe COSENTINO
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Convection mantellique et tectonique

Messagepar Philippe COSENTINO » 09 févr. 2014, 09:28

Bonjour,

je suis perplexe face à cette attente du programme de TS :

La compréhension du transfert thermique dans la Terre permet de compléter le schéma de tectonique globale en y faisant figurer la convection mantellique.


Sachant qu'il n'y a pas vraiment de couplage entre convection mantellique et déplacement des plaques tectoniques, ou du moins qu'il n'y a pas de remontée profonde de matériel chaud au niveau des dorsales, comment peut-on comprendre cette phrase ?

En vous remerciant !

Christian NICOLLET
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Re: Convection mantellique et tectonique

Messagepar Christian NICOLLET » 09 févr. 2014, 21:09

A moins que vous ayez une nouvelle théorie à proposer pour l'évolution du globe (?), il y a bien couplage entre convection mantellique et déplacement des plaques tectoniques, même si, effectivement, il n'y a pas (toujours ?) de remontée profonde de matériel chaud au niveau des dorsales. Les remontées profondes se font préférentiellement aux niveaux des points chauds.
La complexité de la convection terrestre tient au fait qu'elle se fait sur un matériel rhéologiquement hétérogène : la convection dans le manteau se fait dans un matériau ductile qui est relayé, à la surface, par un matériau rigide : la lithosphère. Imaginez une casserole d'eau que l'on chauffe, avec des glaçons: les déplacements de la convection en surface seraient modifiés. Mieux encore, cette lithosphère rigide est constitué de lithosphère océanique (LO) et de lithosphère continentale (LC) qui ont, elles mêmes, des propriétés physiques différentes, en particulier, pour ce qui nous intéresse, la densité. Résultat, l'une s enfonce dans l'asthénosphère car elle est plus lourde que celle-ci et l'autre est (pratiquement) insubmersible. La LO lourde (et rigide) s'enfonce dans les zones de subduction et entraine la plaque ; le volume de LO enfoui est compensé par une remontée du manteau par décompression : ce n'est pas chaleur qui crée un diapir à la ride mais la simple décompression adiabatique qui fait monter du manteau chaud, ceci, a priori, indépendamment des remontées profondes des points chauds. La subduction est le moteur de la tectonique des plaques (mais pas de la convection mantellique).
Par ailleurs, les continents n’ont pas un comportement statique dans cette tectonique des plaques. L'idée que la subduction est initiée spontanément par le poids de la LO lorsque son âge atteint 30-60 Ma est théorique. Ceci serait peut-être vrai avec une lithosphère homogène (LO), en l'absence de LC. Les exemples de subduction d'une LO sous une LO (d'épaisseur normale) sont rares (Mariannes, Izu-Bonin) tandis que les subductions sous une LC sont assez nombreuses (la majorité du pourtour pacifique).
Prenez l'exemple de l'Atlantique qui n'a pratiquement que des marges passives ; sur sa côte NO (Terre Neuve), c'est une des portions les plus vieilles de la LO en place (hors ophiolites), surchargée des sédiments qui ne subduit pas ! Au contraire, de l'autre cote des Amériques, c'est une LO jeune qui subduit (subduction forcée d'une LO moins lourde que l'asthénosphère sous-jacente). Les 2 lieux où l'Atlantique subduit sur sa côte Ouest, c'est entre les 2 blocs des 2 Amérique et au Sud de l'Amerique du Sud.
Ainsi le passage de la convection dans un milieu ductile et relativement homogène dans le manteau à un milieu rigide hétérogène (LO + LC) crée quelques perturbations mécaniques.
Où s'initie la ride ? n'importe quel point de faiblesse d'une LO « tirée par une subduction » ? On remarque que certaines rides sont liées à la dislocation de la Pangée : la ride atlantique épouse la forme des côtes américaines et européennes et elles est ponctuée de plusieurs points chauds : Islande, Acores, etc. Il a été proposé que la dislocation de la Pangée serait du à l'accumulation de chaleur sous le super continent qui se serait « libérée » avec la formation de points chauds lesquels auraient « découpés le continent selon les pointillés », initiant ainsi certaines rides océaniques.


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