LA TECTONIQUE DES PLAQUES

UN DÉBAT ENCORE OUVERT

TECTONIQUE DES PLAQUES : UN DÉBAT ENCORE OUVERT - Page 2

Voyons l’Atlantique et la côte ouest de l'Afrique avec la carte Google Earth Global Gravity Anomaly. Remarquez les zones de fractures océaniques se prolongeant indifféremment vers l'intérieur de continent africain. Les tirets noirs mettent en évidence les zones de fractures océaniques qui se prolongent vers l'intérieur de continent africain.

Ces tracés semblent subjectifs au premier regard mais les relevées géologiques détaillés du continent africain confirment l'existence de ces linéaments. L’océanographe Xavier Le Pichon était lui-même troublé de constater l’alignement de la  la fracture Romanche avec les linéaments précambriennes de la côte africaine. Si Le Pichon avait dévoué un peu de temps à la collecte de d’autres indices du genre il aurait vite constaté les faiblesses de la TTP. Entreprendre une telle avenue va à l’encontre de l’engouement de la théorie en vogue au risque de se voir reclus dans une minorité marginale. Depuis les débuts de l’océanographie moderne, les données contredisant la TTP s’accumulent et nous ne sommes toujours pas près de réviser nos paradigmes. Jusqu’à récemment, les forages océaniques avaient peine à percer les sédiments pour atteindre le supposé basalte. Avec le récent lancement du projet Chikyu, nous pourrons enfin trancher la question.

 

Sous le bassin hydrographique de l’Amazone il y a une fosse profonde qui s’est effondrée à l’ère Précambrien. Cette méga structure géologique s’exprime avec toute une série de linéaments qui se prolongent avec les zone de fracture dans l'océan Atlantique.

L’extrémité sud du continent africain est tout aussi intrigant. Le tiret noir indique une zone de fracture océanique qui se prolonge dans la zone côtière du continent en s’harmonisant avec les vielles structures précambriennes.

En 1994, Mon collègue et moi avions soumis une publication pour une conférence international de géologie. Nous proposions une étude entre les linéaments du continent africain, les zones de fractures de l’Atlantique et ceux de l’océan indien.  On y voyait l’illustration suivante.

En orange on voit les provinces archéennes (le plus vieux de l’ère précambrienne). L’un des deux éditeurs a rejeté la publication-conférence citant ouvertement sa position en faveur de la TTP. Pour lui, ces alignements se devaient d'être que des coïncidences. Le deuxième éditeur s’est retrouvé en porte-à-faux nous présentant ses excuses.

 

Plusieurs journaux scientifiques sont exclusivement protagonistes de la TTP. Ils forment un establishment qui résiste depuis des décennies à l’idée d’une continuité entre zones de fracture et les structures continentales. Devant une telle opposition, un chercheur devra se contenter de publier dans une presse gouvernementale, universitaire ou dans un journal comme IBTA ou NCGT Journal. Un éditeur d’une grande revue de tectonique m’a confié un jour qu’il filtrait le contenu des articles pour que lui et son journal ne se mettent pas à dos certains membres influant de la communauté scientifique. Plusieurs journaux de science ont cette attitude, c’est bien connu. J’admets qu’un peu d’orthodoxie en science ne fait pas de mal. Faites-vous une découverte qui bouscule les paradigmes établis ? On est en droit d’exiger de vous une plus grande perspicacité d’argumentation. Certaines découvertes innovatrices furent publiées dans une presse universitaire pour avoir été rejeté par de prestigieuses revues scientifiques pour finalement décrocher un prix Nobel !

 

Je souris toujours lorsque je regarde cette carte de Neev et Hall (2000) publiée dans Geological Survey of Israel Current Research. Les auteurs font une analyse détaillée d’un modèle qu’ils appellent slice tectonics :

Neev et Hall 2000.png

En puisant dans une abondante littérature sur les grands linéaments précambriens continentaux, les auteurs mettent en évidence des prolongations avec les zones de fractures océaniques. Ce qui me fait sourire c’est leur usage d’une rhétorique acrobatique pour épargner la TTP classique.

 

Je ne vais pas les blâmer. Il faut mettre de l’eau dans son vin. En 2004, mon collègue et moi (Friedrich et Leduc) avions publié une étude des courbures des zones de fractures de tous les océans. Nous avions découvert que ces grandes lignes se courbaient dans des directions précises selon leur position au nord ou au sud de l’équateur. Nous avions nommé ce phénomène hemispherical effect. Nos deux éditeurs ont reconnu l’importance de cette découverte.

Nous n’avons pas révélé à nos éditeurs d’où venait notre inspiration. Elle venait de 3 sources : de Neev et Hall (2000), de plusieurs publications dans IBTA et NCGT, et, certaines de nos réflexions diamétralement opposées à la TTP. Pour publier, il faut savoir naviguer entre les écueils. Aussi, à la demande d’un des éditeurs, nous avons omis quelques commentaires qui exposaient certains problèmes de la TTP. Sur la figure suivante nous voyons le fond de l’Atlantique avec ses zones de Fractures. La ligne de tirets rouges met en évidence un croisement évident entre deux zones de fractures.

Selon la TTP ces zones de fractures ne devraient pas se croiser Dans notre article nous n’avons pas insisté sur cette aberration. La ligne rouge ne fut ajoutée que pour cette page web. Ce croisement s’est justement produit au niveau de l’équateur selon la règle de l’effet hémisphérique.

 

Vous avez sans doute déjà contemplé la première carte complète des fonds océaniques publiées par le National Geographic Society (Heeze et Tharp, 1977).

Sur la carte le parallélisme entre les zones de fractures océaniques est remarquablement esthétique. L’illustration colle bien avec le modèle initial de l’expansion des fonds océanique selon la TTP. Déjà dans les années 50s plusieurs océanographes savaient que les fractures océaniques formaient un assemblage complexe de lignes courbes, ponctuées d’interruptions, d’entrecroisements et de prolongements avec des chaines de monts sous-marins. . Certains océanographes ont même souligné le biais de cette carte. Dans les décennies qui suivirent, l’océanographie bathymétrique a fait des progrès considérables surtout avec l’arrivé de projet comme  Seasat.

 

La précision des relevées Seasat met en évidence le croisement orthogonal entre deux grands systèmes de fractures du Pacifique (tirets rouges et jaunes).

Ces croisements sont inexistants sur la carte de Heezen et Tharp de 1977 car les deux systèmes de fractures s’interrompent à l’ouest juste avant leur intersection. Selon l’océanographe Christian Smooth cet omission est volontaire car déjà en 1974 (Smooth, 1993, 1994) les relevés étaient suffisamment précis pour mettre en évidence le croisement des fractures. Pour ajouter au comble, le National Geographic Society republie la carte en 1990 en y apportant quelques corrections toujours en omettant les éléments contrariants pour la TTP.

Pour ceux qui lisent l’anglais je vous prose deux livres de Christian Smooth, géologue océanographe, qui expose les incohérences de la TTP. Ses ouvrages sont d’autant plus pertinents pour découvrir un contexte historique dans lequel l’océanographie fut souvent biaisée en faveur de la TTP.

Ces monographies résument les dizaines d’articles que l’auteur a publié sur 2 décennies. Le plus abasourdissant c’est qu’aucun de ses articles n’a reçu une seule réplique. Pourtant Smooth a toujours publié dans des peer review journals. Comment en sommes-nous venus à ignorer de telles données ?

 

Je tiens à rappeler que dans l’histoire de la géologie jamais une théorie n’avait donné autant d’explications aux nombreux éléments géologique de notre planète. Certains géologues se rappellent que la TTP des années 70s avait causé un engouement si démesuré que les budgets de recherches se réorientaient en sa faveur. Plusieurs chercheurs ambitieux devenaient trop opportunistes pour oser publier les aberrations de la théorie.

 

Je me souviens toujours de cet étudiant qui terminait son doctorat sur la TTP dans un prestigieux département de géophysique. Nous étions en excursion dans les Ardennes Belges. Le soir au repas je lui ai partagé plusieurs publications contredisant la TTP. Il est tombé de sa chaise car jamais il n’avait été exposé à ces articles. Il réalisait comment il avait été gardé dans une bulle d’ignorance. Une autre fois je discutais avec un géophysicien bien connu pour ses modèles sur les mouvements de convection dans le manteau. Je lui partageais les données océaniques en contradiction avec la TTP. Il demeura si incrédule qu’il refusa d’accepter les références suggérées. Il fit le commentaire comme quoi il y aura toujours de ces antagonistes qui s’amusent à troubler l’ordre. Ces articles en question étaient tous basées sur des relevées d’équipes internationales comme Deep Sea Drilling Project.

 

 Le problème semble être de nature sociale ou disons épistémologique. Poursuivons sans devenir trop philosophique…

L’ÉTRANGE SOUBASSEMENT DES CONTINENTS

L’étude de la déformation du socle ancien des continents se nomme basement tectonics (tectonique du soubassement).  Cette science a souvent mis en évidence des corrélations contraignantes pour la TTP. Pendant 3 décennies, les groupes de recherche de cette discipline ont tenté de percer les mystérieux processus à la base de nos continents (Voir IBTA Publications, 1974-2004).

Logo Basement Tectonics.JPG

Le relevé gravimétrique des Etats-Unis (Hildenbrand et al., 1982) met en évidence la structure précambrienne du soubassement. La carte révèle de longs linéaments (Barosh, 1987) courbes qui traversent entièrement le continent.

Hildenbrand USA gravity Barosh.png

Ci-bas, nous avons juxtaposé la carte précédente avec celle du fond de l'Atlantique (Warnken, 2001). Lignes jaunes : Les zones de fracture océanique semble bien se prolonger avec les anciens linéaments précambriens de la croûte continentale.

Gy USA gravity Barosh.PNG

Ces failles bordent de longues bandes de la croûte continentale qui furent décalées latéralement les unes par rapport aux autres. Le plus intrigant c’est que ces lignes se prolongent avec les zones de fracture de l’océan Atlantique. Est-ce une coïncidence ? Ces longues bandes sont des structures très anciennes alors que l’océan est supposé être plus jeunes (Juras au Tertiaire). Plus d’un milliard d’années d’écart devraient séparer les âges des deux croûtes. Un autre aspect étrange c’est la constante ‘réjuvénation’ des soubassements de tous les continents à travers tous les âges. Nous ne traiterons pas ici ce mystère insoluble de la géologie.

 

Kinsland (1983) a même proposé un important décrochement de faille le long d’un des plus importants linéaments des USA. En observant les images de ce mouvement dans le diaporama ci-joint, on perçoit bien les juxtapositions des anciennes structures du soubassement précambrien. Les deux parties de la croûte continental auraient pu se cisailler à la période précambrienne. Avec un zoom in...Les structures précambriennes semblent concorder.

Cette structure semble se prolongé avec les fractures océaniques. Certains géologues ont extrapolé les tracées de ces linéaments à l’échelle du globe. À titre d’exemple, nous avions cité les travaux de Neev et Hall (2000) sur leur théorie dite ‘slice tectonics’. Les lignes des zones de fracture océanique semblent se poursuivent avec celles des linéaments continentaux. Ces alignements est en pure contradiction avec la TTP du moins l’aspect classique de la théorie.

 

 

DU GRANITE CONTINENTAL DANS LE FOND DES OCÉANS

 

Les forages océaniques au-delà des marges continentales demandent de gros budget. Malheureusement ces sondages traversent rarement l’épaisseur de sédiments accumulés sur le plancher océanique. Occasionnellement un forage peut atteindre la couche supérieure du sous bassement composé de lave de basalte. Le gabbro est inatteignable. Nous connaissons sont existence de façon indirecte. Pour en lire plus voir la page de Wikipédia sur la lithosphère océanique.

 

Comme les forages sont onéreux, la technique de dragage du fond est communément utilisée. Par chance, la lourde pelle qui racle le fond peut ramener des morceaux qui viennent des profondeurs de l’écorce océaniques. Les éruptions volcaniques et certaines forces tectoniques modérées font remonter occasionnellement ces précieux échantillons, normalement inaccessibles par forage. Les parois des fractures océaniques sont souvent prisées lorsque l’échantillonnage est possible.

 

A la grande surprise des océanographes les dragages de la dorsale océanique de l’Atlantique a fait remonter une quantité surprenante de roches continentales précambriennes et paléozoïques. Sur la carte on voit un de ces secteurs qui couvre une surface de plus 800,000 km2. On estime qu’il y aurait des milliers d’affleurements. Certains ont évoqués la dérive d’icebergs de l’ère glaciaire qui auraient flotté leur cargaison de moraine continentale avant d’être libérée au-dessus du site . Nos navires modernes vident occasionnellement leur lestage de roches hors de leurs ballasts mais jamais assez pour justifier de telle volume.

Atlantic area with sial.png

Plusieurs géologues croient toujours que la géologie de l’Islande se conforme bien aux prédictions de la TTP. Étrangement, les éruptions volcaniques y ont fait remonter des fragments de nature continental.

 

Je me suis inspiré de plusieurs publications dont Dickins et al (1992) pour compiler une carte des sites océaniques qui ont donné des indices de croûte continental.

Gy Continent in Ocean.JPG

PROMOTION DU GONDWANA

 

Vous reconnaîtrez certainement cette carte du Gondwana si omniprésente dans nos manuels scolaires.

Snider-Pellegrini_Wegener_fossil_map-577

Mais peu d’entre nous savons que l’original fut tiré de l’ouvage d’Edwin H. Colbert publié en 1973 dans Wandering Lands and Animals.

Colbert 1973 Gondwana Fiction.jpg

Pour décrire l’image on pouvait lire “the paleontological links that bind the Gondwana together”. Je traduis “les liens paléontologiques qui relient le Gondwana ensemble.”

 

Curieusement, l’image n’était qu’un schéma hypothétique qui anticipait ce que devraient être les futures découvertes ! Faut-il pardonné Colbert pour cette liberté promotionnelle ? Il est un des paléontologues reconnus pour avoir trouvé des fossiles du Trias en Antarctique. Dans la version couleur, on voit les longues régions de fossile en couleur distinctes qui laissent croire que les pièces du puzzle s'agencent parfaitement. Voici la réalité des connaissances actuelles.

1200px-Wegener_fossils-mapped.png

On n’y voit pas l’esthétisme de la carte de Colbert.

Vous pouvez générer vous-même cette carte sur le site https://paleobiodb.org/navigator/.

Choisissez l’ère Triassic au bas ; entrez les fossiles Lystrosaurus, Glossopteris, Cynognathus et Mesosaurus.

 

Depuis les travaux du sud-africains, Alexandre du Toit (1927, 1937), nous savons que la flore et la faune du Trias circulaient entre les trois continents.

 

Ceux qui s’opposaient à la dérive des continents justifiaient ces répartitions du Trias par l’existence d’anciens isthmes terrestres (en jaune) qui se sont engloutis sous la mer.

isthme Schubert 1932 plate 24.jpg

Le but n’est pas de proposer une théorie contre une autre mais de prendre conscience qu’une démagogie peut facilement s’infiltrer dans notre pédagogie géologique. Les autres sciences comme la physique et la chimie sont constamment mises à l’épreuve par des applications technologiques. Chaque laboratoire peut refaire les mêmes expériences et débusquer la fraude ou la démagogie. En géologie, les théories sont historiques et donc non observables en temps réelle. Il y a donc place à spéculation, soit. Cela n’a rien de négatif tant qu’on est conscient des limites de cette science.

REFERENCES :

 

Barosh, P.J., 1987, Neotectonic Framework of the United States, in Basement Tectonics 7: Proceedings of the Seventh International Conference on Basement Tectonics, held in Kingston, Ontario, Canada, August 1987, Page 277.

 

Bullard, E, Everett, J E and Smith, A G, 1965.  ‘The fit of the continents around the Atlantic’, published in the Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A.  Vol.  258, No.  1088, pp 41-5.

 

Dickins J.M., Choi D.R. & Yeates A.N., 1992 ‘Past distribution of oceans and continents’, in: New Concepts in Global Tectonics, Chatterjee & Hotton, 1992, pp. 193-199 (p. 198).

 

du Toit, A.L. and Reed, F.R.C. , 1927, A Geological Comparison of South America with South Africa, Carnegie Institution of Washington, Washington, USA

 

du Toit, A.L., 1937, Our Wandering Continents; An Hypothesis of Continental Drifting, Oliver & Boyd, London, UK

 

Garrett, W.E. (ed.), 1990. Atlantic Ocean Floor. National Geographic, 177, 61 a.   Generalized Bathymetry on World Chart, North Atlantic Area

 

Google Earth Global Gravity Anomaly

  • Source of ocean data:

    • Sandwell, D. T., R. D. Müller, W. H. F. Smith, E. Garcia, R. Francis, 2014, New global marine gravity model from CryoSat-2 and Jason-1 reveals buried tectonic structure, Science, Vol. 346, no. 6205, pp. 65-67, doi: 10.1126/science.1258213, 2014.

  • Source of land data:

    • EGM2008 Gravity Anomalies and DOV Data - Nikolaos K. Pavlis, Simon A. Holmes, Steve C. Kenyon, John K. Factor; Journal of Geophysical Research: Solid Earth (1978-2012) Volume 117, Issue B4, April 2012

 

Friedrich, J. and Leduc, G., 2004, Curvilinear patterns of oceanic fracture zones; Journal of Geodynamics 37(2):169-179, March 2004

 

Hildenbrand, T.G., R.W. Simpson , R.H. Godsen and M.F. Kane, 1982,

‘Digital colored residual and regional Bouguer gravity maps of the conterminous United States with cut-off wavelengths of 250 km and 1000 km’ U.S. Geol. Survey Geophysical Investigation Map, Map GP-0953-A

 

James, K.H., 2010. Observations on New Magnetic Map from The Commission For The Geological Map Of The World. New Concepts in Global Tectonics Newsletter, no. 57.

 

Kinsland, G.L., 1983, Transcontinental Transform Fault Across North America, Basement Tectonics 5: Proceedings of the Fifth International Conference on Basement Tectonics, held Cairo, Egypt in 1983, p.267.

 

Korhonen, J.V. et al., 2007. Carte des Anomalies Magnétiques du Monde. Commission for the Geological Map of the World. Paris

 

Neev, D., Hall, J.K., 2000. Whole mantle convection as the cause of the spiraling global system of lithospheric geosutures. GSI Current Research 12, 168–176.

 

Smith, W.H.F., Sandwell, D. T., 1997, Measured and Estimated Sea Floor Topography (map version 4.2), World Data Center-A for Marine Geology and Geophysics research publication RP-1.

 

SMOOT, N.C., 1993. Bathymetry: Collection, Processing, and Interpretation: NAVOCEANO Train. Man. TM 01-93, 299.

 

SMOOT, N.C., 1994. Plate-wide Pacific trends-orthogonal fracture intersections, EOS, Trans., AGU, 75(25), 69.

 

Thomas, W.A., 1977, Evolution of Appalachian- Ouachita salients and recesses from reentrants and promontories in the continental margin: American Journal of Science, v. 277, p. 1233.

 

Warnken, R., 2001, Global Relief Images, 2-Minute Gridded Elevation Data, NOAA/National Geophysical Data Center, Boulder, Colorado, Download at http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/image/2minrelief.html.

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