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Du modèle cinématique NUVEL (1990) au modèle MORVEL (2010)

Cette mise au point se rapporte au chapitre 15, voir également les reportages sur la cinématique des plaques.

La cinématique classique décrit les mouvements des plaques lithosphériques essentiellement grâce aux données paléomagnétiques.
La cinématique instantanée, fondée sur les données océaniques, s’appuie sur des données magnétiques qui remontent légèrement dans le passé, jusqu’au chron 2A.
Les cinématiciens ont établi des modèles de déplacement des plaques à l’aide de formulations mathématiques prenant en compte des contraintes d’ordre varié : les vitesses d’ouverture aux dorsales connues par les anomalies magnétiques, les orientations des zones de fracture, les vecteurs glissement des séismes de subduction, etc. Les données ne sont donc pas homogènes, mélangeant des moyennes sur plusieurs Ma d’un côté et de véritables instantanés de mouvements sismiques que sont les vecteurs glissement, de l’autre.
Le premier modèle de Le Pichon en 1968 avait 6 plaques, on a ensuite beaucoup utilisé le modèle de Minster et Jordan publié en 1978 à 11 plaques, puis le modèle NUVEL 1 par DeMets et coll. depuis 1990, jusqu’à ce que soit publié le modèle MORVEL à 25 plaques.

Le modèle NUVEL 1 modélise 12 plaques dont les mouvements sont contraints de la façon suivante :

  • Frontières divergentes : vitesses d’expansion à partir de l’anomalie 2A sur 277 points répartis sur 16 frontières de type dorsale.
  • Frontières en coulissage : détermination du pôle relatif de rotation entre 2 plaques par l’intersection des grands cercles perpendiculaires aux traces actives des failles transformantes.
  • Frontières convergentes : les vecteurs glissement de 724 séismes majeurs ont été compilés.

En 1994, les auteurs de NUVEL proposent une légère révision du modèle 1, le modèle NUVEL 1A, en raison d’un recalage de l’anomalie 2A.
Le dernier né des modèles est le modèle MORVEL, publié en 2010. On le doit aux auteurs des précédents modèles (DeMets, Gordon, Argus, etc.).

MORVEL signifie Mid Oceanic Ridge Velocities, en raison du poids important alloué aux dorsales.

Il prend en considération beaucoup plus de plaques que NUVEL et fonde les ¾ des contraintes sur les anomalies magnétiques. L’Afrique est découpée en 3 « nouvelles » plaques, l’Amérique du sud également ; les plaques Caroline, Sundaland, etc. apparaissent. Les mouvements ainsi calculés décrivent 97% de la surface de la Terre. Les données magnétiques pour les taux d’ouverture et les azimuts des failles sont calculés pour 16 plaques majeures. On se sert des données GPS pour contraindre les mouvements des 5 plaques restantes. A la différence de NUVEL 1A, on utilise les anomalies pour les plaques rapides seulement jusqu’à 0.76 Ma. Par la fiabilité des calculs et la très bonne corrélation avec les données GPS, les auteurs confirment que le postulat des plaques rigides reste très adapté pour décrire les mouvements de la surface terrestre.

Voir l’illustration dans le reportage n°4 sur la cinématique des plaques

 

cinématique (1), tectonique des plaques (2)

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