continents-pangée-croute

[kheopsyco]

Salut,

Si je me souviens bien de ce que j'ai lu il y a quelques temps,les plaques continentales sont composées de roches plus anciennes que les plaques océaniques.
Je pense que la théorie de la pangée est interessante et probablement vraie,mais quelque chose me dérange lorsque je vois dans certaines émissions que les continents vont se déplacer et reformer un nouveau super continent.

Qu'il y ai déplacement des continents est indéniable,mais ne faut-il pas aussi penser à l'érosion de ces continents.Comme on peu le voir avec les grand fleuve qui prennent la forme d'"éclairs" sur la surface des continents,l'eau ronge les continents et il me semble que le but de ce phénomène est d'"équilibrer" la matière,puisque la matière "rongée" par l'eau est forcément entrainée dans les océans.
Au final,les plaques continentales ne devraient-elles pas disparaitre completement sous l'eau,sous la forme d'une sphère creuse englobant toute la planète et parfaitement étalée sur le fond des océans?

On pourrait alors imaginer qu'il y a bien eu une collision de la terre avec un autre astre comme le dit la théorie Théia,et que le reste de l'impacteur seraient la lune ET les continents actuels,tout cela tendant a se rééquilibrer après l'impact.
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[invitec97fa116]

Oula !!! Je te conseille de faire quelques recherches sur le cycle de l'eau et la tectonique des plaques pour mieux comprendre tout ça.

A l'heure actuelle, il me semble que la taille des continents, au sens géologique, est à peu près stable. La matière qui est emmenée vers les océans par l'érosion (ainsi que celle qui est perdu par subduction) est compensée par l'apport de matière qui peut être de la croute continentale (obduction), des sédiments océaniques au niveau des prismes d'accrétion par exemple, ou des roches magmatiques (plutonisme...). La tectonique et l'érosion sont liées par le fait que c'est la tectonique qui crée les reliefs qui seront ensuite érodés, mais les moteurs sont différents. L'érosion est due au cycle de l'eau, alors que la tectonique est due à l'évacuation de la chaleur interne de la Terre entrainant les mouvements de convection, etc...

La formation de plusieurs "Pangées" (Pangea, Rodinia, Ur,...) au cours des temps géologiques vient du fait que les continents s'écartent ou se rapprochent à la surface d'une sphère. Quand des morceaux d'un continent s'écartent, ils vont finir par se retrouver de l'autre côté et entrer en collision (c'est très simplifié, mais c'est l'idée). Une fois qu'un super-continent est formé, il va se morceler, les plaques vont se déplacer pour éventuellement se regrouper à nouveau. De plus, il faut noter que tous les continents ne sont pas rassemblés pendant une phase de Pangée. La plupart des continents sont rassemblés en un grand ensemble, mais il reste des plaques isolées, de plus petite taille.

Sinon, en ce qui concerne l'âge, les roches des continents varient de "très anciens" (par exemple au niveau des cratons) à "actuel" (une coulée de volcan ou un pluton en train de se former, par exemple). Pour la croûte océanique, les âges les plus anciens sont limités par la subduction. Les plus vieilles croûtes océaniques sont datées du Trias si mes souvenirs sont bons.

Et non, les continents actuels ne sont pas les restes d'une collision géante.

[kheopsyco]

Merci pour cette réponse

Mais je ne comprend pas pourquoi on trouve des roches agées de plusieurs milliards d'années(4 milliards) au niveau de la croute continentale et seulement 220 millions d'années pour la croute océanique?Qu'est-ce qui explique cette différence ?

[invitec97fa116]

Tout est une question de densité. Les plaques lithosphériques sont constituées de croûte (océanique et/ou continentale) et de manteau rigide. En dessous il y a l'asthénosphère (manteau aussi mais ductile). La densité de la croûte océanique est globalement de l'ordre de 2,9 alors que celle de la croûte continentale est d'environ 2,7. Pour la lithosphère, elle est de 3,3. Lorsque la lithosphère océanique s'éloigne de la dorsale, elle va peu à peu s'épaissir et être en partie métamorphisée, ce qui va augmenter sa densité, qui peut devenir supérieure à celle de l'asthénosphère sous-jacente. Une subduction est alors possible (en réalité, c'est plus compliqué, mais c'est l'idée). Cela explique que les vieilles lithosphères océaniques ont disparu, et ont été recyclées dans le manteau.

Par contre, la densité de la lithosphère continentale reste inférieure à celle de l'asthénosphère et ne peut pas plonger (là encore, c'est quand même possible de subducter du continent, par exemple quand un fragment de lithosphère est entrainé par une plaque océanique en train de plonger). Des vieux morceaux de continents sont donc toujours là. D'ailleurs, il existe des restes de très vieilles croûtes océaniques qui se sont retrouvés sur les continents grâce au phénomène d'obduction (ophiolite).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pfhoryan]

là encore, c'est quand même possible de subducter du continent, par exemple quand un fragment de lithosphère est entrainé par une plaque océanique en train de plonger

Salut,

Tu as déjà calculé quelle serait la tension à l'interface de la lithosphère continentale et la lithosphère océanique qui est supposée l'entraîner?
Ne serait-ce déjà que la tension au point de flexure de lithosphère océanique en train de plonger.

[Pfhoryan]

Quelques précisions supplémentaires:

la tectonique est due à l'évacuation de la chaleur interne de la Terre entrainant les mouvements de convection, etc...

C'est la subduction qui entraine la convection suivant le consensus actuel.

Pour la croûte océanique, les âges les plus anciens sont limités par la subduction.

En fait non. Sinon, il y aurait de la subduction sur la marge Est nord-américaine, au niveau de la marge symétrique Ouest africaine, ou encore entre Afrique et Madagascar.

Et non, les continents actuels ne sont pas les restes d'une collision géante.

effectivement!

[Tawahi-Kiwi]

A l'heure actuelle, il me semble que la taille des continents, au sens géologique, est à peu près stable. La matière qui est emmenée vers les océans par l'érosion (ainsi que celle qui est perdu par subduction) est compensée par l'apport de matière qui peut être de la croute continentale (obduction), des sédiments océaniques au niveau des prismes d'accrétion par exemple, ou des roches magmatiques (plutonisme...). La tectonique et l'érosion sont liées par le fait que c'est la tectonique qui crée les reliefs qui seront ensuite érodés, mais les moteurs sont différents. L'érosion est due au cycle de l'eau, alors que la tectonique est due à l'évacuation de la chaleur interne de la Terre entrainant les mouvements de convection, etc...

En fait, au dela de la croissance sur les marges par erosion, l'un des principal moteurs de croissance des continents est l'accretion d'arc. La subduction entraine une grosse partie des sediments qui se retrouvent en milieu marin dans le manteau. A ces profondeurs, ils sont essentiellement recycles sous formes de magma et forme en surface un arc volcanique. Ces arcs volcaniques s'accretent sur les marges continentales. Les Rocheuses et toute la cote ouest nord-americaine est formee de l'accretion des ces arcs formes en milieu oceanique.

L'accretion obductive est un phenomene marginal. Le processus de collision est bien plus important.

En fait non. Sinon, il y aurait de la subduction sur la marge Est nord-américaine, au niveau de la marge symétrique Ouest africaine, ou encore entre Afrique et Madagascar.

Je ne crois pas que c'est ce qu'il a voulu dire. Il n'existe pas de Tief-Kraton car ils se feront recycles a un moment ou a un autre.

C'est la subduction qui entraine la convection suivant le consensus actuel.

Ca manque un peu de sens cette affirmation. La convection ne se fait pas sans source de chaleur/ gradient de temperature, sinon ce n'est plus de la convection, eventuellement un mouvement erratique de fluides. Tu peux faire demarrer ce cycle de convection au noyau ou au niveau de la croute, c'est un peu la poule et l'oeuf.

T-K

[invitec97fa116]

Salut,

Tu as déjà calculé quelle serait la tension à l'interface de la lithosphère continentale et la lithosphère océanique qui est supposée l'entraîner?
Ne serait-ce déjà que la tension au point de flexure de lithosphère océanique en train de plonger.

Je ne dis pas que le morceau de croûte continentale va plonger comme de la croûte océanique. Par contre il me semble que différentes observations montrent que des fragments de croûte continentale peuvent être entrainés jusqu'à plus de 200 km de profondeur par la subduction (avant de remonter).
Ye, Cong & Ye, 2000. Nature 407
Pour les calculs, n'étant pas géophysicien, j'en serai bien incapable, mais vu que tu es visiblement du domaine, pourquoi ne pas les donner ?

C'est la subduction qui entraine la convection suivant le consensus actuel.

As-tu une référence là-dessus ? J'ai un peu de mal à voir comment la subduction seule peut entrainer la convection du manteau, mais j'avoue volontiers que je ne suis pas un expert dans ce domaine, et que les connaissances et théories ont dû évoluer depuis mon passage sur les bancs de la fac il y a une petite dizaine d'années. A quel niveau intervient le flux de chaleur dans l'initiation de la convection ?

En fait non. Sinon, il y aurait de la subduction sur la marge Est nord-américaine, au niveau de la marge symétrique Ouest africaine, ou encore entre Afrique et Madagascar.

Ne me fait pas dire ce que je n'ai pas dit Je sais bien qu'il y a des zones avec des croûtes relativement anciennes et où il n'y a pas de subduction. Une lithosphère océanique agée et plus dense que le manteau sous-jacent rend la subduction possible, c'est tout, je n'ai pas dit que la subduction se faisait automatiquement quand la croûte atteint un certain âge. D'ailleurs, il y a des croûtes jeunes qui subductent ( Chili par exemple) et des croûtes anciennes qui ne plongent pas (même si cela arrivera probablement dans un futur géologique proche). Par contre, il est clair qu'il n'y a pas de croûte océanique en place aussi vieilles que les cratons continentaux à cause des processus de subduction.

l'un des principal moteurs de croissance des continents est l'accretion d'arc.

Oups, oui, en effet, j'ai complêtement oublié de parler de l'accrétion d'arc . Merci d'avoir corrigé cet impardonnable oubli

[Pfhoryan]

Je ne crois pas que c'est ce qu'il a voulu dire. Il n'existe pas de Tief-Kraton car ils se feront recycles a un moment ou a un autre.

Du point de vue conventionnel, oui.

Ca manque un peu de sens cette affirmation. La convection ne se fait pas sans source de chaleur/ gradient de temperature, sinon ce n'est plus de la convection, eventuellement un mouvement erratique de fluides. Tu peux faire demarrer ce cycle de convection au noyau ou au niveau de la croute, c'est un peu la poule et l'oeuf.

ça OK, mais c'est l'aspect dynamique qui impose cette vue que c'est la subduction, ou plus précisément le slab pull qui est à l'origine du mouvement de la lithosphère, et pas le manteau. Et dans ce sens, c'est le slab plongeant (la couche limite froide) qui entraîne le brassage du manteau. Si le slab ne plongeait pas, il n'y aurait pas de mouvement de la couche limite froide, et donc aucune raison de boucler le cycle. Je trouve cela plutôt logique.
Il me semble que l'on avait déjà eu cette discussion, non?

As-tu une référence là-dessus ? J'ai un peu de mal à voir comment la subduction seule peut entrainer la convection du manteau, mais j'avoue volontiers que je ne suis pas un expert dans ce domaine, et que les connaissances et théories ont dû évoluer depuis mon passage sur les bancs de la fac il y a une petite dizaine d'années. A quel niveau intervient le flux de chaleur dans l'initiation de la convection ?

Je ne suis pas non plus expert dans le domaine, mais c'est ce qui est décrit dans la littérature, nottament par Stern qui fait référence en la matière:
R. J. STERN "When and how did plate tectonics begin? Theoretical and empirical considerations" Chinese Science Bulletin (2007) vol. 52 (5) p578-591

Morceaux choisis.

"Plates are mainly powered by sinking of the oceanic lithosphere in subduction zones."

"It is now clear that the plates drive themselves as they organize overall mantle convection"

Je ne dis pas que le morceau de croûte continentale va plonger comme de la croûte océanique. Par contre il me semble que différentes observations montrent que des fragments de croûte continentale peuvent être entrainés jusqu'à plus de 200 km de profondeur par la subduction (avant de remonter).
Ye, Cong & Ye, 2000. Nature 407

Oui mais attention, ils présentent des preuves que de la crouûte continentale a séjourner dans le manteau à des profondeurs de l'ordre de 200 km, voire plus, mais est-ce qu'ils disent qu'elle s'est retrouver là parce qu'un slab de lithosphère océanique l'a tirer là? Je ne crois pas. Cela dit je ne pas le papier sous la main.

Pour les calculs, n'étant pas géophysicien, j'en serai bien incapable, mais vu que tu es visiblement du domaine, pourquoi ne pas les donner ?

Je ne suis pas du domaine, mais ça ne doit pas être trop difficile à calculer. C'est juste une application du principe d'archimède. Mais j'avoue que là, il est peu tard pour que je me lance dedans

Ne me fait pas dire ce que je n'ai pas dit Je sais bien qu'il y a des zones avec des croûtes relativement anciennes et où il n'y a pas de subduction. Une lithosphère océanique agée et plus dense que le manteau sous-jacent rend la subduction possible, c'est tout, je n'ai pas dit que la subduction se faisait automatiquement quand la croûte atteint un certain âge. D'ailleurs, il y a des croûtes jeunes qui subductent ( Chili par exemple) et des croûtes anciennes qui ne plongent pas (même si cela arrivera probablement dans un futur géologique proche). Par contre, il est clair qu'il n'y a pas de croûte océanique en place aussi vieilles que les cratons continentaux à cause des processus de subduction.

OK, oui en effet, il n'y a aucune relation entre subduction et âge de la lithosphère, il n'y a pas d'ailleurs non plus de relation entre l'âge de la lithosphère et l'angle de plongée (dip angle) ce qui suggère d'ailleurs que ce n'est pas la densité du slab qui est à l'origine de sa position dans le manteau. Mais c'est opposé au consensus décrit par Stern... D'ailleurs, y-a-t-il vraiment consensus sur l'origine des mouvements de la lithosphère? Apparement pas: Doglioni et al (2006) "What moves slabs?" Bollettino di Geofisica teorica e Apllicata vol47(3) p227-247.

[Tawahi-Kiwi]

ça OK, mais c'est l'aspect dynamique qui impose cette vue que c'est la subduction, ou plus précisément le slab pull qui est à l'origine du mouvement de la lithosphère, et pas le manteau.

Yep, d'accord mais a ma connaissance, il s'agit pour toutes ces etudes, de modeles purement geophysique. Hors il existe aussi des etudes, notamment sur la modelisation d'exoplanetes (super-terres) ou de Venus (les papiers de Craig O'Neill mais y'en a d'autres) ou la croute est suffisament epaisse pour que la convection aie toujours lieu sans entrainer une tectonique des plaques, subduction et tout le reste. Donc la subduction ne serait pas essentielle au maintient d'une convection mantellique ? meme si elle marche mieux avec.

T-K

[Pfhoryan]

Yep, d'accord mais a ma connaissance, il s'agit pour toutes ces etudes, de modeles purement geophysique. Hors il existe aussi des etudes, notamment sur la modelisation d'exoplanetes (super-terres) ou de Venus (les papiers de Craig O'Neill mais y'en a d'autres) ou la croute est suffisament epaisse pour que la convection aie toujours lieu sans entrainer une tectonique des plaques, subduction et tout le reste. Donc la subduction ne serait pas essentielle au maintient d'une convection mantellique ? meme si elle marche mieux avec.

Dans ce cas, c-à-d sans mouvement de lithosphère, la convection du manteau sous-jacent ne fait que réchauffer la lithosphère, et l'évacuation de la chaleur vers l'espace se fait par conduction à travers la lithosphère, ce qui est a priori bien moins efficace, quand on connaît la faible conductivité thermique de la lithosphère.
Probablement qu'un mécanisme à base de diapirs mantéliques transportant l'excès de chaleur vers la surface doit se mettre en place dans ce cas de figure (cas avancé pour Mars et Venus il me semble).
Aussi, quand de la lithosphère froide plonge dans le manteau, elle le refroidit de manière efficace. Donc il semble clair que dès que la lithosphère est impliquée dans les échanges, ceux ci sont beaucoup plus efficaces.

Mais remarque que Stern dit que la lithosphère "organise" la convection, ce qui n'est pas la même chose que la provoquer. J'ai certainement mal choisis ma terminologie en écrivant que la lithosphère "entraîne" la convection.

[Tawahi-Kiwi]

Mais remarque que Stern dit que la lithosphère "organise" la convection, ce qui n'est pas la même chose que la provoquer. J'ai certainement mal choisis ma terminologie en écrivant que la lithosphère "entraîne" la convection.

Oui, vu de ce point de vue la, ca parait moins bizarre. C'est certain que plusieurs centaines de kilometres de slab descendant dans le manteau doit certainement avoir une influence sur la branche descendante de la convection.

T-K

[Pfhoryan]

C'est certain que plusieurs centaines de kilometres de slab descendant dans le manteau doit certainement avoir une influence sur la branche descendante de la convection.

Ta formulation est un peu bizarre car les centaines de km de slab qui descendent dans le manteau sont précisément la branche descendante de la convection, selon le consensus actuel.

[Tawahi-Kiwi]

ok, d'accord, c'est pas tout a fait clair aussi, mais bon, je pense qu'on est sur la meme longueur d'onde sur ca

Je considerais les 100's de km de slab en largeur, pas en profondeur mais ca revient fort au meme. Meme si le manteau "voulait" convecter (de maniere descendante) plus loin, quand il arrive au slab, il n'a de toute facon plus trop le choix.

[Pfhoryan]

ok, d'accord, c'est pas tout a fait clair aussi, mais bon, je pense qu'on est sur la meme longueur d'onde sur ca

Je me place évidement dans un cadre théorique particulier, et raisonne à l'intérieur de ce cadre, même si je peux utiliser un cadre théorique totalement différent. C'est limite schizophrénique

Je considerais les 100's de km de slab en largeur, pas en profondeur mais ca revient fort au meme.

ah oui, en effet je ne t'avais pas compris çà.

Meme si le manteau "voulait" convecter (de maniere descendante) plus loin, quand il arrive au slab, il n'a de toute facon plus trop le choix.

Il suffit de considérer la lithosphère comme la couche refroidie du manteau et dans ce cas, ce manteau refroidi est bien la branche descendante. Du coup, il est inutile d'avoir besoin de manteau non refroidi (asthénosphérique) qui descende.
Cela dit, il est souvent fait l'hypothèse qu'il y a un effet d'aspiration du slab sur l'asthénosphère qui l'entoure. Mais je crois que ce n'est qu'une hypothèse basée sur le résultat de modèles numériques (Philippe Machetel fait des trucs de ce genre à Montpellier). Je ne crois pas que cela repose sur une quelconque observation expérimentale, comme une anisotropie par exemple (à vérifier).