Altitude entre les continents et les océans – Première S – Cours

Cours de 1ère S sur linterprétation actuelle des différences d’altitude moyennes entre les continents et les océans

Le progrès des études sismologiques et pétrographiques ont permis de comprendre les véritables relations entre continents et océans.

L’évolution de l’interprétation

Au début du 20e siècle, deux théories s’opposent :

La théorie de la contraction thermique : appuyée par Suess, qui propose que la Terre en se refroidissant se contracte. Ceci conduit à des mouvements aléatoires à la surface de la Terre. Dans cette théorie, la surface de la Terre est formée d’une croûte solide homogène. La contraction thermique conduit à la formation des chaînes de montagne ou à la formation des océans par effondrements de ponts continentaux.

La théorie de Wegener qui propose que la surface de la Terre soit formée d’une croûte continentale peu dense riche en silice et aluminium (SIAL) qui « flotte » sur un matériau plus dense riche en silice et magnésium (SIMA). A l’origine, il n’y avait qu’un seul continent, la Pangée, qui s’est fragmenté. Les continents actuels seraient le résultat de cette fragmentation et se déplaceraient les uns par rapport aux autres.
Ces deux théories sont confortées par l’existence de fossiles animaux et végétaux communs entre les continents de part et d’autre de l’Océan Atlantique. Par contre, d’autres arguments permettent d’appuyer la théorie de Wegener notamment l’interprétation de la répartition des altitudes à la surface de la Terre.

A l’époque de Wegener:

L’analyse statistique des altitudes, en fonction de la surface qu’elles occupent sur la Terre, montre deux altitudes principales. L’altitude de +100 m correspondant aux plaines émergées qui constituent l’essentiel des continents. L’altitude de -4 500 m correspond aux plaines sous-marines (plaines abyssales), qui constituent l’essentiel des océans.

On avait appelé les zones continentales SIAL, en raison de la richesse des granites en silicium et en aluminium. Les zones océaniques avaient été appelées SIMA en raison de la richesse des basaltes en silicium et en magnésium. On pensait alors que les continents, moins denses, reposaient (flottaient) sur les océans.

Les progrès des études sismiques et pétrographiques:

Les études sismiques ont beaucoup fait avancer la connaissance de l’intérieur de la Terre au cours du XXe siècle. Les ondes sismiques changent de trajectoire lors du passage d’une couche à une autre et leur vitesse de propagation donne des indications sur l’état, la densité (due à la pression) et la composition chimique des roches (granites, péridotites…).

L’interprétation actuelle:

La Terre a un rayon de 6 300 km et est constituée d’enveloppes concentriques. La couche la plus superficielle est la croûte terrestre. Sous les océans se trouve la croûte océanique, épaisse de 10 km environ et composée de gabbros surmontés par des basaltes. Les continents sont constitués d’une croûte continentale, épaisse de 30 à 70 km environ et composée de granites et de gneiss. Sous la croûte terrestre se trouve le manteau, jusqu’à 2 900 km de profondeur. Il est composé de péridotites. L’inégalité d’altitude entre deux croûtes est due à leurs différences d’épaisseur.

 

La courbe bimodale des reliefs

Si on trace le graphique représentant la distribution des altitudes moyennes à la surface de la Terre, on obtient une courbe bimodale révélant deux maxima : + 100 mètres (sur les continents) et – 4500 mètres sous les océans.

À la surface des continents, le point culminant est le Mont Everest (8848 m). Puis les altitudes se distribuent entre les plaines et les plateaux. Dans le fond des océans, le maxima traduit la profondeur moyenne des plaines abyssales. La fosse des Mariannes située à l’ouest du Pacifique correspond au point le plus profond (-11022 m).

Interprétation de la courbe bimodale:

Si la théorie de la contraction thermique est acceptée, on estime que les reliefs se font de façon aléatoire à la surface de la Terre. Les altitudes moyennes se distribuent alors selon une courbe de Gauss qui ne présente qu’un maxima.

L’observation de deux maxima conforte l’idée que les continents et les océans sont formés de deux matériaux distincts : les continents formés d’un matériau peu dense (SIAL) « flottent » sur un matériau plus dense (SIMA) constituant le fond des océans.

III. Vocabulaire

  1. Gabbro:

Roche d’origine magmatique entièrement cristallisée et composée essentiellement de cristaux visibles à l’œil nu de plagioclase (blancs, souvent verdâtres) et de pyroxène (bruns verts ou gris foncés).

  1. Basalte:

Roche d’origine magmatique de même composition que le gabbro, mais non entièrement cristallisée. Un basalte est composé essentiellement de cristaux microscopiques de plagioclase et de pyroxène, noyé dans un ciment amorphe appelé verre. Le basalte est une roche homogène gris foncé à l’œil nu.

  1. Granite:

Roche d’origine magmatique entièrement cristallisée et composée essentiellement de cristaux visibles à l’œil nu de quartz (vitreux), de feldspath (blanc, beige ou roses) et de mica (noirs).

  1. Gneiss:

Roche entièrement cristallisée et composée essentiellement de cristaux visibles à l’œil nu de quartz, feldspath et mica. Son origine n’est pas magmatique. Les minéraux sont généralement alignés.

  1. Péridotite:

Roche entièrement cristallisée et composée essentiellement de cristaux visibles à l’œil nu d’olivine (verts) et de pyroxène (vert sombre).

 



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