jeudi 12 janvier 2017

THEME 1B. LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L'HISTOIRE D'UN MODELE. Fonctionnement d'un point chaud (1ère S)

On a étudié la répartition d'un certain nombre de volcans à la surface du globe :

On peut constater que certains volcans sont situés au centre d'une plaque, c'est à dire dans une zone qui, normalement, ne devrait pas être active. On appelle ce type de volcans des points chauds ou hot spots. Ce volcanisme intraplaquale est aussi bien océanique que continental.
Le schéma suivant permet de constater que le magma d'un point chaud se forme à la limite manteau-noyau, à 2900 km de profondeur.

 Le schéma suivant permet de comprendre comment fonctionne un point chaud.

On estime qu'un point chaud est un point fixe qui agit comme une perforatrice sur la plaque lithosphérique qui est au dessus. Comme la plaque se déplace, les manifestations volcaniques vont se succéder sur la plaque, en fonction de sa vitesse de déplacement. Ci-dessous, l'exemple de l'archipel d'Hawaii.

La majorité des archipels engendrés par un point chaud sont des chaînes d'îles. Hawaii en est un des meilleurs exemples.

Seule la grande île d'Hawaï possède actuellement des volcans actifs. Le Mauna Kea atteint 4200 m d'altitude auxquels doivent être ajouter les 5000 m de profondeur marine. Il est aini la plus haute montagne du globe. Il est inactif depuis 3500 ans. La forme des volcans de point chaud est en général assez écrasée. On parle de volcans boucliers.

Au sommet du volcan, on peut observer plusieurs cratères qui correspondent à différentes phases d'activité du volcan.

Au pied du géant endormi, se trouve le Kilauea (1240 m), qui est un des volcans les plus actifs de la planète. Il est en éruption quasi permanente.

Sur la vidéo suivante, on peut voir l'activité du Kilauea et les différents types de laves qu'il émet.


On constate d'abord que la lave est de couleur très sombre. C'est un basalte. La lave est très fluide et sa vitesse peut atteindre 70 km à l'heure. Le volcanisme de point chaud est très peu explosif. On dit qu'il est effusif. Les coulées présentent deux aspects :
— un aspect craquelé. On parle de laves en croûte de pain ou laves aa sur Hawaii.

— un aspect en écheveau. On parle de laves cordées ou laves pahoehoe sur Hawaii.

On peut ainsi construire une carte reliant l'âge des différents volcans rapartis sur les îles et la distance entre ces volcans. On estimera ainsi la vitesse de déplacement de la plaque Pacifique.

Au nord-ouest d'Hawaii, il existe une chaîne de volcans sous-marins (nommés guyots dans le Pacifique) appelés la chaîne de l'Empereur.

Cette chaîne s'étende de Yuryaku à Jimmu. On peut de la même façon calculer la vitesse de déplacement de la plaque Pacifique. On estime en effet que ces volcans ont été alimentés par le même point chaud que celui d'Hawaii (l'analyse minéralogique le prouve). On estime que la variation d'orientation des deux zones (Empereur et Hawaii) est du à une variation de direction de la plaque Pacifique.
Plus au sud l'archipel de la Société (Polynésie française) est un autre point chaud.

Quelques informations géologiques sur les îles de la Société :

On considère que l'île de Méhétia est située sur le point chaud même si le volcan est inactif depuis la découverte de l'île au XVIIIème siècle.


On peut faire le même type de calcul qu'avec Hawaii et déterminer facilement la vitesse de déplacement de la plaque.
On construit les trois droites sur un même système d'axe et on estime graphiquement la vitesse de déplacement.


On peut constater que les résultats sont cohérents entre eux. Les vitesses obtenues ne sont que des estimations. On se situe entre 10 et 20 cm/an selon le tracé. Ces résultats sont aussi cohérents avec ceux qui ont été obtenus pour le Pacifique avec la méthode des anomalies magnétiques.


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