Géologie sous-marine

Contexte écologique, géologique et industriel du lac Baïkal (d'après l'Académie des sciences russes ; U.S. Geological Survey ; National Geographic, juin 1992). 

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Carte bathymétrique du frig médio-atlantique dans la zone F.AM.O.U.S; les isobathes sont espacées de 100 brasses (183 m). Proche des Açores, le rift est ici peu profond (maximum : 2 500 m); on reconnaît les zones d'expansion océaniques (RV1, RV2, RV3 : rift valleys 1,2,3)... 

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Façonnement d'une encoche dans la falaise, par la projection des galets. 

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L'âge de la croûte océanique, croissant des dorsales vers les continents, s'étend sur 200 millions d'années environ. 

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Profil de sismique-réflexion effectué en Manche centrale à l'aide d'un étinceleur I.F.P. de 1 000 joules. Cette méthode a une faible pénétration, mais permet l'étude détaillée des structures superficielles du sous-sol marin. On met en évidence ici le détail du remplissage... 

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Profil de sismique-réflexion (C.E.M. OC 017) effectué suivant le procédé Flexotir montrant en coupe le bassin sédimentaire situé sous la plaine abyssale le long de l'Espagne du Nord. Sous les horizons réguliers (1 et 2) attribués au Tertiaire et au Crétacé. on distingue... 

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La géologie « moderne » est née avec le passage « en mer » des géologues à l'issue de la Seconde Guerre mondiale. Diverses méthodes de sondages et d'imageries géophysiques, d'écho-sondar multifaisceaux, de sismique réflexion et réfraction, de gravimétrie, de magnétisme,... 

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Action des houles courtes sur une plage (vue en coupe) 

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Action des houles longues sur une plage (vue en coupe) 

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Mécanisme de la dérive littorale. A gauche, le mécanisme simplifié, avec des trajectoires rectilignes et, à droite, le mécanisme réel, avec une dérive plus forte. A0 A1 A2 A3 B0 B1 et B2 sont les... 

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Schéma des déplacements d'eau sur le fond, dans le cas de la combinaison d'un courant et de la houle. Les vecteurs sont de longueur proportionnelle à la vitesse des courants (vue en coupe). 

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Bloc diagramme d'une plage de sable avec des galets en haut de plage, montrant la formation de bâches derrière des segments de barres d'avant-côté séparés par des sillons dus aux courants de retour concentré. 

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Les deux types de queues de comète (en plan). 

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Les étapes de la transformation d'une queue de comète en tombolo, puis en épi (en plan) 

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Tombolo double de Giens (Var) 

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La presqu'île du Croisic, tombolo double inachevé. 

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Tombolo de Quiberon (Morbihan). Les houles de sud-est, quoique assez rares, remanient le revers du cordon principal, faisant dériver les sables vers Pen ar Lé, et tendant à rompre le cordon près de Fort-Penthièvre. 

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Le tombolo triple d'Orbetello. Le tombolo du sud-est s'est constitué en avant du tombolo central, et probablement après la rupture de celui-ci. 

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Une plage arquée. Le cordon de galets de l'île Ziliec, en Penvenan (Côtes-du-Nord). Le diagramme des vents, en haut de la figure, est celui qui résulte des observations faites à l'île de Bréhat. Les courses des houles étant du même ordre de grandeur pour toutes les directions... 

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Schéma du recourbement des barres d'avant-côte devant l'extrémité d'une flèche littorale, par réfraction de la houle (en plan). 

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Flèche à crochets multiples, avec sa progression au cours d'une année. Sable fin, à Solager, île de Sjaelland, Danemark (d'après Axel Schou, « Det marine Forland », Copenhague, 1945). 

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Le crochet terminal du Sillon du Talbert (Côtes-du-Nord). Le cordon principal est façonné par les houles du nord-ouest, tandis que le crochet l'est par les houles d'est. 

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Flèche à crochets multiples, dont les parties anciennes sont érodées (schéma, en plan). 

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La mer d'Azov et les « flèches azoviennes.  » 

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Le poulier (au sud) et le musoir (au nord) de l'estuaire de la Canche, Pas-de-Calais (d'après Abel Briquet, « Le Littoral du nord de la France », 1930). 

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L'étang de Thau, sur la côte languedocienne. 

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La « mer de Gâvres » (Morbihan). Le cordon littoral qui a rattaché l'îlot de Gâvres à la terre ferme a isolé un liman dont les parties les plus reculées (étang de Kervran) ont même été complètement séparées de la mer par la progression des dunes. 

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Coupe d'un dépôt de turbidites. 

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Rides sous-marines de Kafarnao, au sud-ouest de l'île de Sein (d'après F. Hinschberger). 

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Glacis-plaine et delta sous-marin au nord-ouest des îles de Glénan (Finistère). Le franchissement des massifs rocheux par les sédiments est limité à une passe assez étroite (11 m de profondeur) à l'est de laquelle ils s'accumulent en delta. 

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Les principaux arcs insulaires dans le monde. 

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Schéma général d'un arc insulaire d'après l'exemple de l'ouest du Pacifique (d'après D.E. Karig, 1970). 

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Arcs insulaires et mers marginales de l'ouest du Pacifique et du nord-est de l'océan Indien (d'après J. Aubouin, 1982). 

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Profil transversal par sismique réflexion dans le cours supérieur du canyon Bourcart (Méditerranée nord-occidentale). Ce canyon, situé sur la pente occidentale du golfe du Lion, entaille la plate-forme externe. L'exagération de l'échelle verticale (20 fois environ)... 

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Le gouf de Capbreton, dans le golfe de Gascogne. Ce gouf est un canyon majeur qui longe sur 200 km la marge nord-espagnole et dont la tête vient toucher le littoral landais ; il s'agit d'un canyon actif. Cette section sismique non traitée (source : I.F.P et Elf-E.R.A.P.)... 

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Carte bathymétrique de la baie des Anges. La baie des Anges est bordée à l'ouest par le plateau mésozoïque peu déformé d'Antibes, au nord et au nord-est par les unités allochtones des arcs de Castellane et de Nice. Les canyons sous-marins du Var et du Paillon occupent... 

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Bloc diagramme du canyon des Stoechades, d'après les observations faites à bord du submersible « Cyana » (campagne Estocade, 1976). Le canyon des Stoechades est une vallée sous-marine qui sépare l'île du Levant de la côte varoise. Son cours moyen et supérieur, guidé... 

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Frontières des plaques et géométrie des dorsales océaniques du globe (projection de Mercator). La complexité de la dorsale du Pacifique est s'explique par l'existence de microplaques, non représentées ici, telles que celles de Juan Fernández au sud, de Rapa Nui (ou île... 

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Profils topographiques à travers l'océan Atlantique central et le continent nord-américain. Ces profils ont étés établis à partir de données numériques réparties sur une grille dont la maille élémentaire est de 5' x 5'. La topographie est indiquée en noir pour... 

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Topographie moyenne d'un flanc de la dorsale Pacifique et de la dorsale médio-atlantique au nord de l'équateur. La profondeur suit une variation monotone en fonction de l'âge et, par conséquent, en fonction de la distance à l'axe de la dorsale, qui est représenté par l'âge... 

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Différents profils bathymétriques à haute résolution à l'axe de dorsales en fonction du taux d'accrétion. Les données bathymétriques ont étés recueillies par un système géophysique remorqué près du fond, le Deep-Tow. En a, profil caractéristique d'une dorsale lente avec... 

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Profil bathymétrique longitudinal de l'axe de la dorsale médio-atlantique entre l'équateur et la marge continentale de la Sibérie. Les variations topographiques les plus importantes (Islande, Açores) traduisent des anomalies dans le manteau (d'après P.R. Vogt et al., 1990). 

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Modèle thermique à l'axe d'une dorsale océanique. L'asthénosphère sous la dorsale est à une température potentielle (Tp) constante dans un modèle de dorsale où la convection ne joue pas un rôle primordial : modèle de dorsale dite passive (d'après D. McKenzie & M.J. Bickle, 1988). 

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Circulation des fluides et activité hydrothermale dans la croûte supérieure du globe. Ce schéma montre les flux d'eau liés à différents processus : en a, le flux hydrologique avec 37 400 km3/an ; en d, l'expulsion de l'eau par compaction des sédiments avec... 

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Les principales fosses océaniques dans le monde et leurs équivalents continentaux et insulaires. 

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Bloc diagramme schématique montrant la fosse du Japon et le passage à la fosse des Kouriles (d'après J.-P. Cadet et al., 1987). 

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La subduction sans accrétion dans la fosse d'Amérique centrale, au large du Guatemala (d'après R. von Huene, J. Aubouin et al., 1985). 

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Représentation schématique de l'enveloppe des contraintes s : en a, dans le cas d'une lithosphère continentale, en supposant un comportement crustal contrôlé par le quartz et un comportement mantellique contrôlé par l'olivine et, en b, dans le cas d'une lithosphère océanique,... 

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Nature pétrologique et structure comparée des deux types principaux d'ophiolite : en a, ophiolite d'Oman à croûte épaisse due à l'existence d'une couche continue de gabbros lités (chambre magmatique permanente) ; manteau très résiduel à foliation quasi horizontale ; en... 

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Modèles de dorsale (en a) et de rift (en b) océaniques inspirés des sections ophiolitiques de la figure 6. Dans le modèle de dorsale, l'écoulement asthénosphérique (flèches continues) se fige dans la lithosphère (tiretés) après une rotation brutale à la sortie du diapir,... 

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Profondeur du plancher de l'océan Pacifique en fonction de la racine carrée de l'âge t de la lithosphère (en millions d'années). La ligne tiretée correspond à la loi en racine carrée qui s'écarte de la courbe observée à partir de la valeur 7,7, soit un âge t de 60 millions... 

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Modèles de charriages océaniques d'une lithosphère jeune à l'origine des ophiolites : en a et en b, stades successifs du charriage au niveau d'une dorsale océanique le long de la limite lithosphère-asthénosphère ; en c, charriage à l'avant d'une zone de subduction, par... 

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Plaines abyssales du Pacifique du Nord-Est (d'après R. J. Hurley) 

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Profil schématique d'une plaine abyssale et de ses abords 

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Répartition mondiale des plaines et des collines abyssales (d'après Heezen et Laughton) 

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Essai de coupe synthétique de la plaine abyssale du golfe de Gascogne. Cette coupe, fortement simplifiée, est à peu près dans le sens est-ouest au voisinage de 45^o 20′N. Au-delà de la rampe continentale qui forme le bas de l'escarpement, la plaine... 

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Répartition des sédiments sur le plateau continental.     

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Un type de réseau fluviatile sur le précontinent : le nord du golfe de Gascogne (d'après Berthois et Brenot, Vanney, Pinot). 

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Différentes méthodes de prélèvement et d'observation des fonds océaniques. 

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Épaisseur des sédiments déterminée par la sismique-réflexion 

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Distribution des températures le long du plan de Wadati-Benioff (d'après M. N. Toksöz, in X. Le Pichon et al., 1973). La dépression des isothermes est liée au fait que la lithosphère, superficielle, est plus froide que l'asthénosphère. 

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Anomalies magnétiques au niveau de la fosse du Japon (d'après J. P. Cadet, K. Kobayashi, J. Aubouin et al., 1987). Les anomalies magnétiques parallèles de la plaque océanique – acquises lors de la naissance de celle-ci à l'axe du rift médio-océanique – continuent de s'observer... 

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Segmentation du plan de Benioff au long de la fosse du Pérou-Chili (d'après M. Barazangi & B. L. Isacks, 1976). Sur ce document, on peut individualiser, pour le plan de Benioff lié à la fosse du Pérou-Chili, cinq segments de pendage différent : relativement faible (nord... 

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Circulation des fluides dans un prisme d'accrétion (d'après G. K. Westbrook & M. J. Smith, 1983). La surpression lithostatique, créée par la superposition d'un prisme d'accrétion de hauteur h sur des sédiments d'épaisseur d, dépasse la pression hydrostatique T liée... 

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Subduction d'un ancien volcan sous-marin (seamount), le mont Kashima, à son entrée dans la fosse du Japon (d'après K. Kobayashi, J. P. Cadet, J. Aubouin et al., 1987). L'obstacle représenté par le mont sous-marin Kashima est « avalé » sans difficulté par la subduction japonaise.... 

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La plupart des points chauds se trouvent au sein même des plaques tectoniques, loin de leurs frontières. Le défilement de la plaque au-dessus du point chaud développe une chaîne volcanique allongée dans le sens du mouvement de la plaque. Les volcans sont de plus en plus... 

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