Mouvement des plaques tectoniques
Informations
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Prénom et nom : Malou MARTIN et Cloé SPADACCINI
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Adresse mail : malou.martin@etu.sorbonne-universite.fr cloe.spadaccini@etu.sorbonne-universite.fr
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Date de début - Date de fin estimée : 19/01/2024 - 03/05/2024
Introduction
Dans le cadre de l'UE LU3ST062, nous devons réaliser un projet. Celui-ci consiste à concevoir et à modéliser un globe terrestre avec le déplacement des continents.
La Pangée est un supercontinent qui rassemblait les 7 continents actuels (Asie, Afrique, Amérique du Nord, Amérique du Sud, Antarctique, Europe et Australie). Ils se sont regroupés au Permien lors de l’orogenèse hercynienne qui s’est terminée vers 260 millions d’années (Ma). Au Trias supérieur, il y a 210 Ma, il a commencé à se fracturer. Depuis, les continents n’ont pas arrêté d’être en mouvement. Cela fait maintenant 10 Ma que la configuration de la Terre est proche de celle que l’on connaît actuellement.
Objectif
Nous avons donc pour objectif de mettre en mouvements les divers continents et de les visualiser à l’aide d’une maquette en forme de globe 🌎.
Jour 1 (26/01/24) : détermination du projet.
Quelques questions sont remontées :
Quelle échelle pour les continents/plaques ? La chronologique ? De la Pangée à aujourd’hui ? Les continents ou les plaques tectoniques entières ? Le futur supercontinent ? Un matériau de préférence?
On commencera donc par créer un modèle simplifié du mouvement de plaques tectoniques.
(Photo/ schéma)
Pour cela nous devrons créer une sphère sur laquelle on pourra fixer des « continents » qui pourrons pivoter autour de leurs pôle Eulérien respectifs. Ce pôle est le centre de rotation permettant de décrire des mouvements des continents à la surface d'une sphère, ici la terre.
Jour 2 (02/02/24) :
On a un moule de pâtisserie de 18 cm de diamètre pour faire du thermo moulage pour faire une premiere sphère. Il fallait un objet en sphère ou demi-sphère qui résiste à la chaleur et au vide que la machine crée.
On a réalisé le premier test : (vidéo)
Le résultat n'est pas concluant, les demi-sphères ont des ondulations sur le dessus et le démoulage a été difficile, endommagent la structure. Pour le decoupage, nous avons utilisé un ciseau à tole qui donne un rendu hétérogène.
On a fait un deuxième essai en transparent et utilisé du WD-40 pour faciliter le démoulage. La demi-sphère était mieux, sans ondulations qui étaient du à un mauvais maniement de la machine (la vitesse du levier était trop faible, hesitant).
Pour couper les demi-sphères, cette fois-ci, nous avons utilisé une dremel puis une ponceuse pour arrondir et avoir un résultat net et homogène.
L'article de Peter Bird "An updated digital model of plate boundaries" inclut un document avec les limites des plaques en longitudes-latitudes qui pourrait nous servir pour créer les limites des plaques pour la maquette. (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2001GC000252)
Jour 3 (09/02/24) : support
Maintenant que nous avons réalisé les demi-sphères pour faire la terre, il faut pouvoir la maintenir droite sur un support.
Nous avons imaginé un support en bois avec un système de fixation qui fera le pôle Nord-Sud :
Sur OpenSCAD, nous avons réalisé la baguette qui traversera les pôles nord et sud et qu'on fixera sur un support en bois.
Nous avons ensuite discuté avec Jeffrey Poort sur ces attentes du projet. Finalement, l'objectif de cette maquette est de représenter le mouvements des plaques/continents de la Pangée à aujourd'hui et inversement. Nous partirions donc sur un système d'aimant où la sphère est aimantée ainsi que les continents qui pourront donc être en mouvement. Nous indiquerions donc sur la sphère les pôles eulériens par dessin ou autres idées futurs.
Pour la prochaine séance, nous allons essayer de mettre en place la sphère sur son support et la peindre avec une peinture magnétique et peut être une couche de peinture supplémentaire pour uniformiser la sphère (esthétique).
Jour 4 (16/02/24) : blender
Les pieces imprimées pour le support n'étaient pas dans la bonne dimension, le diamètre du cylindre était confondu avec son rayon. Nous les avons donc modifier pour obtenir les pieces que nous voulions.
Puis nous avons essayé de faire une sphère avec les continents en relief sur Blender. Nous avons fait plusieurs essais non concluants. Nous re essayerons à la prochaine séance.
https://www.youtube.com/watch?v=Jxx-vQ425wc
Jour 5 (01/03/24) : encore blender
Nous avons ré-essayé de faire une sphère avec les continents en relief sur Blender. Après de nombreux essais, nous avons enfin réussi à avoir une sphère avec des continents en relief. Pour pouvoir faire une impression 3D des continents seuls, il fallait retirer la sphère, ce que nous avons parvenu à faire. Seul problème, c'est que la projection n'est pas bonne : le Groenland a été coupé, l'Antarctique n'existe pas, le nord des continents a été écrasé.
L’impression des pièces était un échec à cause de la taille de la pièce qui est trop importante pour la machine. De plus, la machine fait bouger le socle pour l’impression au contraire des autres machines du FabLab où le socle ne bouge pas. Or, toutes les machines sont en maintenances. Ainsi, nous essayerons de les imprimer la bas la prochaine fois.
Jour 6 (08/03/24) : peinture
Voici les 3 essais d’impression 3D du support de la sphère. Le premier est trop gros (noir), le deuxième n’est pas de la bonne taille car la machine l’a écrasé (celui du haut) et le dernier n’est pas imprimé entièrement mais il est dans les bonnes dimensions. 
Nous allons peindre les sphères et faire des trous pour pouvoir faire la structure de la terre.
Documentation
Charles DeMets a fait un travail de recherche «Effect of recent revisions to the geomagnetic reversal time-scale on estimates of current plate motions” qui explique la vitesse et l’angle de rotation des plaques.
Pour la modélisation, on utilisera OpenScad pour pouvoir imprimer les formes.
A voir Scotese.
Article de Peter Bird "An updated digital model of plate boundaries".
Fichier map monde en svg :