La derive des continents: nouvelles visions d'un Monde qui bouge

Gaujous Didier

Description

Cette vision actualisée de la dérive des continents et de son origine, basée sur une cartographie originale et bénéficiant des dernières avancées technologiques (GPS, tomographie), aboutit à l'hypothèse d'une Terre jouant au ping-pong avec ses masses continentales.

Informations

• Publié par: DGaujous
• Publié le: 02 avril 2018
• Nombre de lectures: 28
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

Didier Gaujous

Février 2018

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La dérive des continents: nouvelles visions d’un Monde qui bouge

Une question de perspective L’aƌtiĐle Ƌui suit est uŶe sLJŶthğse des connaissances récentes concernant la dynamique de la Terre, telle que découverte il LJ a plus d’uŶ siğĐle paƌ Alfƌed WegeŶeƌ. L’oƌigiŶalitĠ de Đet aƌtiĐle ƌĠside principalement dans la représentation cartographique adoptée : Dans cette représentation, nous avons séparé les continents et les océans suivant les zones de subductions (la « ceinture de feu »), représentées par une bordure bleue le long des plaques plongeantes, et jaune le long des plaques « surnageantes ». On distingue à gauche un ensemble océanique, que nous nommerons la métaplaque Pacifique, et à droite un ensemble à dominante continentale, que nous nommerons la métaplaque Pangéenne. Cette dernière est composée au sud par le sous-ensemble Gondwanien et au nord par le sous-ensemble Laurasiatique, que nous avons ĠĐlatĠs à l’est le loŶg d’une une ligne de suture intercontinentale (en mauve), allant de Gibraltar à la Birmanie, et qui correspond sensiblement à la feƌŵetuƌe de l’aŶĐieŶŶe mer Téthys.

Didier Gaujous

Métaplaque Pacifique

Sous-ensemble Laurasiatique

Métaplaque Pangéenne

Sous-ensemble gondwanien

Fig.1: Projection et découpage des continents et océans en métaplaques

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Une mesure au millimètre Le nom donné à ces ensembles et sous- ensembles est lié à celui des ensembles ĐoŶtiŶeŶtaudž tels Ƌu’ils edžistaieŶt il LJ a environ 200 Ma. A partir de cette représentation, comme l’aǀait aŶtiĐipĠ WegeŶeƌ, les ĐoŶtiŶeŶts se soŶt ĠĐaƌtĠs. Ce Ŷ’est Ƌue depuis ƋuelƋues années, avec le développement du GPS, Ƌue l’oŶ ĐoŶŶait aǀeĐ pƌĠĐisioŶ les directions et les vitesses actuelles des continents. Ces vitesses varient de 10 à 70 mm/an. OŶ Ŷote Ƌue l’AŵĠƌiƋue du Noƌd et l’Euƌasie aǀaŶĐeŶt ƌespeĐtiǀeŵeŶt ǀeƌs l’ouest et l’est, ŵouǀeŵeŶt Ƌui, s’il se perpétuait, aurait tendance à fermer Pacifique nord. L’AfƌiƋue, l’Aƌaďie, l’IŶde, pƌogƌesseŶt ǀeƌs le nord-est, renforçant les chaines ŵoŶtagŶeuses et poussaŶt ǀeƌs l’est l’Euƌasie. L’Austƌalie et l’AŵĠƌiƋue du Sud se dĠplaĐeŶt ǀeƌs le Ŷoƌd, l’Austƌalie aLJaŶt une vitesse relativement élevée. L’AŶtaƌĐtiƋue suit seŶsiďleŵeŶt le ŵouǀeŵeŶt de l’AŵĠƌiƋue du Sud.

Didier Gaujous

Laurasia Mer Téthys Gondwana Fig.2 :Reconstitution approximative des principales masses continentales avant la dislocation de la Pangée (-200 Ma)

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Fig. 3 : vitesses de déplacement actuelles des continents (en mm/an) d’apƌğs doŶŶĠes UNAVCO http://www.unavco.org/software/visualization/GPS-Velocity- Viewer/GPS-Velocity-Viewer.html)

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Des continents sur plaques Ce qui manquait à Wegener, et qui dans une certaine mesure nous manque encore, est une explication satisfaisante de l’oƌigiŶe de Đes ŵouǀeŵeŶts. Dans les années 60, Dan Peter McKenzie et Xavier Le Pichon développent le modèle de la « tectonique des plaques ». Ce modèle montre que le déplacement des ĐoŶtiŶeŶts s’edžpliƋue paƌ Đelui de plaques semi-rigides séparées par les zones de subduction et les rifts, lignes d’edžpaŶsioŶ des plaŶĐheƌs oĐĠaŶiƋues. Le nombre total de plaques varie suivant les auteurs et, en réalité, est discutable Đaƌ il s’aǀğƌe Ƌue les plaƋues soŶtassez facilement déformables et leurs limites peu certaines et changeantes dans le temps.C’estle cas dans notamment certaines zones sous tension, comme l’est la frontière des plaques Australienne et Pacifique de la Nouvelle-Guinée à Fidji. Par exemple, la Nouvelle Calédonie était au bord d’une zone de subduction qui s’est déplacée au Vanuatu. Le sens de subduction peut même s’inverser, comme nous le verrons. OŶ Ŷote ĠgaleŵeŶt Ƌu’au Đouƌs du teŵps, un fragment du Gondwana, le sud de la Nouvelle Zélande (plus exactement du « continent Zélandia »), est passé de la plaque Australienne à la plaque Pacifique. Didier Gaujous

Juan de Fuca

Philippines sea

Cocos Nazca

Easter

Pacific

North America

Caribean

South America

Scotia

Antarctica

Australia

Africa

Arabia Somalia

India

Eurasia

Fig. 4 : Rifts (en rouge) et plaques tectoniques (non exhaustif) Ŷoŵs des plaƋues d’apƌğs P.Biƌd http://peterbird.name/publications/2003_PB2002/PB2002_wall_map.gif)

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Sunda

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Rien ne sert de courir La carte ci-contre montre les vitesses des plaques, ainsi que les vitesses de subduction, en bleu. Ces vitesses proviennent de deux sources bibliographiques différentes, mais qui paraissent cohérentes. Cette carte confirme un premier moteur de la « dérive » des continents : ce sont ďieŶ de paƌt et d’autƌe des ƌifts Ƌue les plaƋues s’ĠĐaƌteŶt. LogiƋueŵeŶt, daŶs la métaplaque Pangéenne, les vitesses des fonds océaniques sont sensiblement les mêmes que celles des continents auxquels ils soŶt liĠs. OŶ Ŷoteƌa Ƌue, d’apƌğs Đes données, la plaque Antarctique effectue un mouvement de rotation. Sur la métaplaque Pacifique, les vitesses des foŶds oĐĠaŶiƋues soŶt ƌapides, jusƋu’à 75 mm/an, mais sont plus que compensées par les vitesses de subduction ; ainsi, le Pacifique grandit rapidement mais in fine rétrécit. On peut déduire de ces vitesses rapides un seĐoŶd ŵoteuƌ d’eŶtƌaîŶeŵeŶt des plaques : tout se passe comme si les zones de subduction « aspiraient » les plaques, saŶs doute paƌĐe Ƌu’eŶ s’eŶfoŶçaŶt daŶs le manteau, elles deviennent plus denses (voir la conférence de Pierre Thomas sur http://planet-terre.ens- lyon.fr/article/modele-tectonique- plaques-2013.xml).

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Fig. 5 : vitesses des plaques et vitesses de subductions DoŶŶĠes d’apƌğs UNAVCO ;plaƋuesͿ et Toŵ SiŶkiŶ & al. ;suďduĐtioŶsͿ http://www.unavco.org/software/visualization/GPS-Velocity-Viewer/GPS-Velocity-Viewer.html https://pubs.usgs.gov/imap/2800/TDPfront-screen.pdf

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De mystérieux points chauds En 1963, John Tuzo Wilson comprend que les chaînes volcaniques océaniques, Đoŵŵe Đelle d’Haǁaï, soŶt dues au percement des plaques en mouvement par des sources magmatiques fixes : les points chauds. A partir de ses découvertes sur les points chauds, Wilson a décrit le ballet des continents suivant un cycle qui porte aujouƌd’hui soŶ Ŷoŵ. Nous ƌeǀieŶdƌoŶs eŶ fiŶ d’aƌtiĐle suƌ Đe ĐLJĐle de WilsoŶ, eŶ formulant une hypothèse sur son mécanisme. Les points chauds ont longtemps été utilisés pour étudier le déplacement des continents, ce qui est devenu inutile avec l’utilisatioŶ des GPS. Le nombre de points chauds, leur catégorisation, leur fixité, est discuté par de nombreux auteurs. La carte ci-contre montre une version plutôt exhaustive des édifices admis comme points chauds: nous en avons recensé 65. Les planches suivantes nous permettrons d’appƌĠheŶdeƌ le ƌôle et la signification des points chauds, même si ceux-ci gardent encore leur part de mystère.

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Fig. 6 : localisation des points chauds Listehttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hotspots.jpg complétée à partir de : Plate velocities in the hotspot reference frame. W. Jason Morgan, 2007.

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Témoins des catastrophes Environ la moitié des points chauds sont associés aux rifts actuels et jouent donc un rôle à ce niveau. 12 semblent liés à des épanchements massifs de basaltes(Large igneous provinces LIPs),: Yellowstone/Columbia, 16Ma ; Afar/Ethiopie-Yémen, 30Ma ; Islande/North Atlantic LIP, 61Ma ; Réunion/Deccan 65Ma ; Marion/Madagascar, 88Ma ; Galápagos/Caraïbes, 90Ma ; Kerguelen-Heard/Rajmahal , 116Ma ; Louisville/Ontong Java, 122 Ma ; T. Cunha/Parana Etendeka, 133Ma ; Marion/Karoo, 180Ma ; Great Meteor/Central Atlantic Magmatic Province CAMP, 200Ma ; Jan Mayen/Sibérie, 250Ma. Ces épanchements représenteraient la « tête » de panaches provenant du manteau (mantle plumes), les points chauds associés en étant la « queue ». Les amateurs de théories des catastrophes ont remarqué que ces épanchements sont associés à des extinctions massives, et rythment la vie de la Terre, peut être suivant une fréquence de 27 millions d’aŶŶĠes.On pourra approfondir ce sujet auchapitre « volcanisme paroxysmal »de l’edžĐelleŶtTraité de volcanologie physique de Michel Detay(Lavoisier Tec et Doc 2017).

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Fig. 7 : Points chauds, rifts et grandes provinces magmatiques (LIPs) avec âge en Ma

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Voyage au centre de la Terre Depuis quelques années, la sismologie s’estimposée pour permettre de mieux comprendre les mouvements sous la croute terrestre (voir en particulier les cours de Barbara Romanowicz sur http://www.college-de- france.fr/site/barbara- romanowicz/course-2016-2017.htm). On trouve sur internet des images de bonne qualité de « tomographie sismique », comme celle-ci-contre. Ces images témoignent de la complexité de la composition du manteau terrestre. On note que sur les 3 premières images (les plus superficielles), les anomalies chaudes (en rouge) sont liées aux rifts, et les anomalies froides (en bleu) sont sous les continents. En poursuivant, les anomalies froides se restructurent vers -550/635 km, comme Ŷous l’ĠtudieƌoŶs au Đhapitƌe suiǀaŶt. Au-dessous de -700 km, le manteau terrestre parait moins structurées, jusqu'à Đe Ƌu’appaƌaisseŶt deudž gƌaŶdes anomalies «chaudes » près de la surface du noyau (-2900 km). Nous y reviendrons. Didier Gaujous

Fig. 8: Tomographie sismique 3D Image Laurence Livermore National Laboratory https://www-gs.llnl.gov/about/nuclear-threat-reduction/nuclear-explosion-monitoring/global-3d-seismic-tomography

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Cold cases En fait, à 550/635 km, les anomalies fƌoides s’oƌgaŶiseŶtclairement en lien avec les subductions et renseignent sur le passé. Sur cette carte, les mêmes anomalies froides sont représentées en bleu àl’edžtĠƌieuƌ des plaƋues, et eŶ jauŶe sous les plaques. On note trois types de situation : En vert, les subductions unidirectionnelles marquant le prolongement des plaques océaniques sous les côtes Américaines et jusƋu’au JapoŶ (A), sous les plaques Philippines (Mariannes) et Sunda (B) et sous les côtes Indonésiennes (C). . En rouge, les subductions inversées, de Gibraltar à la Birmanie (D) et de la Nouvelle Guinée à Samoa (E). Ces inversions se font certainement lors de l’arrivée «d’obstacles » dans les zones de subduction. Ainsi, le LIP Ontong Java arrivant sur la fosse de Vitiaz aurait bloqué la plongée du Pacifique sous la plaque Australienne. En noir, de part et d’autre de la Nouvelle Zélande (F), les subductions ne présentent pas de plaque fossile visible à cette profondeur. En dehors des zones de subductions, on note quelques anomalies localisées situées au milieu des zones océaniques, que nous baptiserons par analogie « points froids ». Didier Gaujous

Fig. 9 : Anomalies froides à 550m et 635m ;d’apƌğs Iŵages tomographiques Laurence Livermore)

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Deux monstres sous le manteau Coŵŵe Ŷous l’aǀoŶs ǀu, les iŵages sismologiques confirment la présence à lasuƌfaĐe du ŶoLJau d’aŶoŵalies « chaudes », dont deux très massives puisque pratiquement de même empreinte sur 300 km de hauteur (de 2571 à 2891 km). Ces deux ensembles sont connus sous le nom de LLSVP (Large Low Shear Velocity Provinces). La position des deux LLSVP au centre des métaplaques témoigne de leur importance fondamentale. Leur nature, composition, température, restent discutées. Leur existence pourrait être ancienne. Si l’eŶseŵďle de la PaŶgĠe teŶait saŶs doute au-dessus de la LLSVP Africaine, l’Australie, au cours de son périple, est maintenant passée en partie sur la LLSVP Pacifique. Ceci explique peut-être pourquoi cette région est si turbulente (microplaques, ouverture de rifts, anomalie du géoïde terrestre, sismicité…Ϳ

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Fig. 10 : Anomalies chaudes et LLSVP à 2891m ;d’apƌğs Iŵages LauƌeŶĐe LiveƌŵoƌeͿ

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coupe planche suivante

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Une machine complexe On trouve également sur internet des images de tomographie sismique en coupe. Le schéma ci-contre a été réalisé d’apƌğs uŶe iŵage issue dewww.atlas- of-the-underworld.org Nous y avons représenté les liens possibles entre les LLSVP et les rifts : la dorsale de Gakkel (qui prolonge la dorsale Atlantique) et la crête Atlantique-Indienne pour la LLSVP Africaine la dorsale Pacifique Antarctique pour la LSSVP Atlantique. Si des anomalies chaudes sont bien présentes sous les points chauds recoupés (Hawaï et Darfour) et la Méditerranée, elles ne semblent pas s’eŶƌaĐiŶeƌ ǀeƌtiĐaleŵeŶt.On remarque également la zone de subduction, peu étendue, des Aléoutiennes. Certains scientifiques se font fort de rechercher les traces des anciennes plaques subductées, lesslabs, dans le manteau inférieur (voirAtlas of the Underworld). Toutefois, d’uŶe ŵaŶiğƌe gĠŶĠƌale, l’hĠtĠƌogĠŶĠitĠ et le ŵaŶƋue de structures verticales marquées montrent la complexité de la machine terrestre. Ce Ƌui Ŷ’eŵpġĐhe pas de ƌisƋueƌ uŶe iŶteƌpƌĠtatioŶ d’eŶseŵďle.

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Fig. 11 : Anomalies froides et chaudes sur une coupe de la Terre ;d’apƌğsImage Atlas of the Underworld)

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