Tectonique des Plaques
Histoire de la Théorie§
Dérive des Continents (Alfred Wegener, 1912)
- Die Entstehung der Kontinente und Ozeane
- Observations :
- Complémentarité côtes Afrique/Amérique Sud
- Fossiles identiques continents séparés (Glossopteris, Mesosaurus)
- Traces glaciations anciennes (Gondwana)
- Continuité chaînes montagneuses (Appalaches-Calédoniennes)
- Supercontinent Pangée (il y a 300 Ma)
- Rejet initial : pas de mécanisme explicatif
Expansion Fonds Océaniques (Hess, Dietz, 1960s)
- Dorsales médio-océaniques : création croûte
- Bandes magnétiques symétriques (inversions champ magnétique)
- Datation : fonds océaniques plus jeunes près dorsales
Synthèse : Tectonique des Plaques (1960s-1970s)
- Lithosphère découpée en plaques rigides
- Mouvements sur asthénosphère ductile
- Révolution géologie : paradigme unifié
Moteurs de la Tectonique§
Convection Mantellique
- Chaleur interne (radioactivité + chaleur primordiale)
- Cellules de convection : matériau chaud monte, froid descend
- Vitesse : cm/an (échelle humaine) mais gigantesque échelle géologique
Ridge Push (Poussée Dorsale)
- Lithosphère jeune, chaude, élevée à dorsale
- Glisse par gravité en s’éloignant
Slab Pull (Traction Plaque Plongeante)
- Force principale : plaque océanique froide, dense plonge (subduction)
- Tire reste de plaque derrière elle
Plaques Tectoniques Majeures§
Plaques principales (7)
- Pacifique : plus grande, essentiellement océanique
- Nord-Américaine : Amérique du Nord + moitié Atlantique Nord
- Eurasienne : Europe + Asie sauf Inde
- Africaine : Afrique + moitié Atlantique Sud-Est
- Sud-Américaine
- Antarctique
- Indo-Australienne : Inde + Australie (en séparation)
Plaques secondaires : Philippines, Nazca, Cocos, Caraïbes, Scotia, Arabie, etc.
Vitesses : 0-10 cm/an (Pacifique : ~10 cm/an, Atlantique : ~2-3 cm/an)
Limites de Plaques§
Divergentes (Constructives)
- Plaques s’écartent, magma remonte
- Dorsales médio-océaniques :
- Dorsale Atlantique (15 000 km) : sépare Amériques/Europe-Afrique
- Dorsale Pacifique-Est
- Rift valleys (vallées rift) au centre
- Volcanisme basaltique, séismes faibles
- Création croûte océanique : 3 cm²/an
- Rifts continentaux :
- Rift Est-Africain : Éthiopie → Mozambique, formation futur océan
- Mer Rouge : rift actif, océan naissant
- Bassins d’effondrement
Convergentes (Destructives)
- Plaques se rapprochent, collision
- Subduction océan-continent :
- Plaque océanique plonge sous continentale (plus dense)
- Fosses océaniques (Mariannes : -11 000 m, point le plus profond Terre)
- Arc volcanique continental (Andes, Cascade Range)
- Séismes profonds (jusqu’à 700 km)
- Métamorphisme haute pression (schistes bleus, éclogites)
- Subduction océan-océan :
- Arc volcanique insulaire (Japon, Aléoutiennes, Antilles)
- Bassins arrière-arc
- Collision continent-continent :
- Orogenèse (formation montagnes)
- Himalaya : collision Inde-Eurasie (50 Ma-présent)
- Alpes : collision Afrique-Europe
- Appalaches : collision ancienne (Paléozoïque)
- Épaississement crustal (70 km sous Himalaya)
- Pas de subduction (croûtes continentales trop légères)
Transformantes (Conservatives)
- Plaques glissent horizontalement, pas création/destruction
- Failles transformantes :
- San Andreas (Californie) : Pacifique vs Nord-Américaine, ~5 cm/an
- Anatolie (Turquie)
- Alpine (Nouvelle-Zélande)
- Séismes superficiels, violents
- Friction intense → tremblements de terre
Cycle de Wilson§
- Ouverture rift continental → océan jeune → océan mature → subduction → collision → orogénèse
- Durée : ~500 millions d’années
- Exemple : Atlantique actuellement en expansion, Pacifique en fermeture
Points Chauds (Hotspots)§
Panaches Mantelliques
- Remontée magma depuis manteau profond (voire limite noyau-manteau)
- Fixes par rapport rotation Terre (plaques bougent au-dessus)
- Chaînes volcaniques : volcan actif + volcans éteints alignés
- Hawaii : point chaud Pacifique, chaîne Emperor-Hawaii
- Yellowstone : point chaud continental (supervolcan)
- Islande : dorsale + point chaud (volcanisme intense)
- Réunion, Galápagos, Açores
—The Gardener