Tectonique des plaques : Limites, Mouvements et Phénomènes

La Théorie de la Tectonique des Plaques

La théorie de la tectonique des plaques explique de multiples aspects géologiques et géographiques de la croûte terrestre. La croûte est divisée en une série de plaques lithosphériques qui flottent au-dessus du manteau. Leurs limites sont observées au niveau des dorsales océaniques et des fosses. Au niveau des dorsales, une nouvelle croûte océanique est créée.

Les Zones de Contact entre les Plaques

Les régions situées aux zones de contact entre deux plaques sont celles qui subissent les phénomènes sismiques et volcaniques les plus fréquents. Le contact entre les plaques est divisé en trois types principaux :

1. Les Bords Divergents

Deux plaques s'éloignent l'une de l'autre. Le cas le plus typique se trouve dans les dorsales océaniques, où le matériau chaud remonte, provoquant un renflement initial. Parfois, ce phénomène se produit au sein d'un continent, formant alors un *rift* entouré de hauts reliefs parallèles de chaque côté de la faille. La vallée du rift s'élargit jusqu'à ce qu'elle fracture la croûte continentale, créant ainsi une croûte océanique mince.
Les bords divergents sont associés à la remontée de magma et à une forte activité volcanique :

• Volcanisme sur les dorsales (ex: Islande).
• Volcanisme continental associé aux rifts (ex: Kilimandjaro).

2. Les Bords Convergents

Deux plaques entrent en collision. La croûte la plus dense est forcée de *subduire* (s'enfoncer) sous l'autre. Ce type de contact peut être de trois types, selon la nature des plaques impliquées :

1. Limite Convergente Océanique/Continentale

   La plaque océanique, étant plus dense que la plaque continentale, s'enfonce sous celle-ci (subduction). La friction entre les plaques crée une grande tension qui se libère sous forme de **tremblements de terre** (séismes).

2. Limite Convergente Océanique/Océanique

   Lorsque deux plaques océaniques entrent en collision, la plus dense s'enfonce sous l'autre, formant des tranchées profondes, comme la Fosse des Mariannes, qui dépasse les 10 000 mètres de profondeur.

3. Limite Convergente Continentale/Continentale

   La collision de deux masses continentales est appelée *obduction*. Elle provoque l'élévation du terrain et l'épaississement de la croûte continentale. L'Himalaya, par exemple, est le résultat de la collision de la plaque indienne contre le continent eurasien.

3. Les Bords Transformants

Il s'agit d'un glissement entre plaques qui suivent la même direction, mais dans des sens opposés. Dans ce type de contact, la croûte n'est ni créée ni détruite. La ligne de contact entre les plaques est une faille transformante, très abondante au niveau des dorsales océaniques.

Causes du Mouvement des Plaques

Le mouvement des plaques est principalement dû à trois mécanismes :

• Les Courants de Convection

  Dans l'asthénosphère, des courants de convection existent. Le flux de matériaux chauds et moins denses remonte. Lorsqu'il entre en contact avec la croûte, il est forcé de s'écouler horizontalement, entraînant les plaques. Après refroidissement, le matériau redescend.

• La Traction par Dalle (Slab Pull)

  La croûte océanique récemment formée au niveau des dorsales a une température élevée et une faible densité. En s'éloignant, elle se refroidit et devient plus dense, provoquant son enfoncement (subduction) et tirant le reste de la plaque.

• La Poussée de la Dorsale (Ridge Push)

  Au niveau des dorsales médio-océaniques (zones en relief du fond marin), la gravité et la poussée du nouveau matériau crustal qui se forme derrière la croûte déjà constituée provoquent le déplacement de celle-ci vers les zones les plus profondes du fond marin.

Conséquences Géologiques et Échelles de Temps

Séparation de Londres et New York (2 cm/an)

La théorie de la tectonique des plaques stipule que la majeure partie de l'activité géologique interne (volcans et tremblements de terre) se produit aux limites des plaques. Londres et New York sont séparées par la Dorsale Médio-Atlantique, qui marque la frontière entre les plaques américaine et eurasienne. Cette séparation de 2 cm par an n'est pas significative à l'échelle humaine, mais elle est *très* significative à l'échelle géologique, car les plaques se séparent dans l'Atlantique et convergent dans le Pacifique.

Tsunami et Civilisation Disparue (Santorin)

Les archéologues supposent qu'une éruption volcanique catastrophique s'est produite sur l'île de Santorin. L'effondrement de la caldeira du volcan (laissant une caldeira de 8 km de diamètre) a provoqué de forts tremblements de terre et des tsunamis en Méditerranée qui ont détruit les populations côtières. Cet événement est directement lié à la dynamique terrestre.

Pourquoi les Dorsales Océaniques sont-elles si Élevées ?

Les géologues supposent que l'élévation des fonds marins au niveau des dorsales est due à l'augmentation de la température des matériaux qui y remontent. Ce phénomène s'explique en trois étapes :

1. La grande quantité de magma présente dans les volcans de la dorsale s'étend et provoque le bombement de la croûte océanique.
2. La lithosphère nouvellement formée est dilatée en raison de sa haute température et occupe un grand volume.
3. La lithosphère subit progressivement un refroidissement et une contraction, un processus qui prend environ 80 millions d'années.

Terminologie Clé

• Bathymétrie

  Mesure de la profondeur de l'océan et cartographie des fonds marins.

• Sonar

  Instrument utilisant des signaux acoustiques pour mesurer la profondeur de l'eau.

• Fumeurs (Évents Hydrothermaux)

  Ouverture dans une zone volcanique sous-marine par laquelle s'échappent des émanations de gaz et de fluides chauds.

Processus Géologiques Locaux : La Plaque Ibérique

Dynamique de la Péninsule Ibérique

Les zones de contact de la plaque ibérique sont :

• Avec la plaque eurasienne, situées dans les **Pyrénées**.
• Avec la plaque africaine, situées dans les **Cordillères Bétiques**.

Ces deux chaînes de montagnes appartiennent à la ceinture alpine, c'est-à-dire qu'elles se sont formées lors de l'orogenèse alpine (Tertiaire). D'autres chaînes appartenant à cette ceinture sont les Alpes et l'Himalaya. Outre la formation des Pyrénées et des Cordillères Bétiques, le processus de déformation de la plaque ibérique a engendré :

• Les Monts de Tolède, la Sierra Morena et le Système Central.

Des affaissements du sol se sont également produits, formant des bassins sédimentaires nommés d'après les bassins hydrographiques qu'ils entourent : l'Èbre, le Duero, le Tage et le Guadalquivir. Le Système Ibérique, quant à lui, s'est formé durant l'ère Primaire lors de l'orogenèse hercynienne, étant beaucoup plus ancien.

Note sur le Big Bang et l'Expansion de l'Univers

Le Big Bang ne doit pas être compris comme une explosion, mais comme le moment où l'espace et le temps ont été créés. Il existe trois scénarios concernant l'avenir de l'Univers, basés sur la densité de la matière :

1. Si la densité de matière dans l'Univers est *supérieure* à la densité critique, la gravité ralentira lentement l'expansion, et un jour celle-ci s'inversera (le **Big Crunch**).
2. Si la densité de matière est *égale* à la densité critique, l'Univers continuera de s'étendre éternellement.
3. Si la densité de matière est *inférieure* à la densité critique, la gravité ne pourra pas surmonter l'expansion, menant potentiellement au **Big Freeze** ou au **Big Rip** (Grande Déchirure).