Géodynamique des Plaques: Formation et Évolution de la Lithosphère Océanique

Formation de la Lithosphère Océanique

Processus de Fusion Partielle du Manteau

L'étirement de la lithosphère dans les dorsales entraîne son amincissement, donc la remontée des roches chaudes du manteau. Cette décompression du manteau entraîne sa fusion partielle, donc la formation d'un magma d'origine mantellique.

Formation des Roches Magmatiques Océaniques

Au gré des failles présentes dans les dorsales, ce magma peut atteindre la surface. Pauvre en silice et en gaz, il entraîne un volcanisme effusif caractéristique des dorsales et cristallise rapidement sous forme de basalte.

Ce magma peut rester piégé en profondeur et cristalliser lentement : il produit alors une roche magmatique plutonique, le gabbro.

Cas Particulier des Dorsales Lentes

Dans certaines dorsales dites lentes, la faible activité magmatique conduit directement à l'affleurement de zones du manteau (donc de la péridotite).

Évolution et Refroidissement de la Lithosphère

Épaississement et Densification de la Lithosphère

La lithosphère fabriquée se refroidit en s'éloignant de la dorsale. La limite inférieure de la lithosphère correspondant à l'isotherme 1 300 °C, son refroidissement entraîne son épaississement par ajout de manteau lithosphérique dense et donc une augmentation progressive de sa densité globale ou moyenne.

Rôle de l'Hydrothermalisme Océanique

La croûte océanique et les zones superficielles du manteau sont le siège d'une importante circulation d'eau, réchauffée par la proximité du magma. Cet hydrothermalisme conduit à une modification des minéraux (apparition de minéraux hydratés : serpentine, hornblende, chlorite...).

Dynamique des Plaques Tectoniques et Preuves

La lithosphère est découpée en plaques rigides, dont les mouvements sont à l'origine des séismes et des volcans situés généralement à leurs frontières. Diverses méthodes permettent de reconstituer ces mouvements.

Anomalies Magnétiques et Expansion Océanique

Les roches magmatiques fossilisent le champ magnétique lors de leur cristallisation. Celui-ci s'est inversé au cours du temps : dans les océans, ces anomalies magnétiques sont disposées de façon symétrique par rapport aux dorsales, ce qui fut la première preuve géophysique claire de la divergence des plaques (1963). Dater les anomalies magnétiques ou les sédiments déposés sur la croûte océanique permet également de calculer la vitesse de cette expansion océanique.

Points Chauds: Indicateurs de Mouvement

Certains volcans intra-plaque sont dus à des remontées de matière chaude profonde (points chauds), qui perforent les plaques en déplacement. L'alignement de volcans obtenu reproduit le mouvement de la plaque.

Mesures Actuelles par GPS et Laser

Actuellement, les mesures GPS ou laser confirment ces déplacements.

Principaux Types de Frontières de Plaques

Tous ces indices permettent de distinguer différents types de frontière.

Zones de Divergence et Volcanisme Effusif

Les dorsales océaniques, zones de divergence, présentent un flux géothermique important à l'origine du volcanisme effusif sous-marin.

Zones de Convergence et Subduction

Les plaques convergent dans les zones de subduction (fosse océanique, volcans explosifs...) et dans les grandes chaînes de montagnes.