Par Sabine Stanley, Ph.D., Université Johns Hopkins

La Terre compte sept plaques tectoniques majeures et quelques plaques plus petites. Les plaques flottent sur un manteau supérieur plus faible ou asthénosphère. Elles portent le nom des principaux continents et fonds marins qu’elles englobent. Les principales plaques sont la plaque du Pacifique, la plaque nord-américaine, la plaque sud-américaine, la plaque eurasienne et la plaque africaine. La plus grande de ces plaques, la plaque Pacifique, se trouve sous l’océan Pacifique. Il y a environ 250 millions d’années, ces plaques étaient disposées de telle manière qu’elles formaient un gigantesque supercontinent appelé “Pangée”. Cependant, au cours d’une période de temps, le mouvement des plaques a conduit à la désintégration de la Pangée et à la formation des formes continentales actuelles.

En savoir plus sur la dérive des continents.

Les plaques tectoniques se déplacent à un rythme d’escargot

Les plaques rigides de la surface de la Terre sont en mouvement constant les unes par rapport aux autres. Ces plaques se déplacent à un rythme très lent d’environ quelques centimètres par an. Cela s’explique par le fait que les solides se déplacent, s’écoulent et se déforment très, très lentement. Les matériaux tels que l’eau, dont la durée d’écoulement est plus courte, ont une viscosité plus faible, tandis que les solides tels que les roches ont une viscosité plus élevée. Par conséquent, la vitesse à laquelle les solides se déplaceront sera extrêmement lente. De même, les viscosités des différentes couches du manteau terrestre diffèrent. La viscosité des plaques lithosphériques est cent fois supérieure à celle de la couche supérieure du manteau, l’asthénosphère. Donc, en comparaison, l’asthénosphère va couler beaucoup plus vite et est plus déformable par rapport à la lithosphère.

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Les frontières tectoniques des plaques : Transformées, divergentes et convergentes

Malgré la lenteur du mouvement des plaques tectoniques, les frontières entre ces plaques pourraient être géologiquement actives. Ceci est dû au fait que ces plaques tectoniques se déplacent les unes par rapport aux autres. Le mouvement des frontières tectoniques des plaques peut être classé comme suit :

• La frontière de transformation – Elle se produit lorsque deux plaques glissent l’une sur l’autre. Un exemple est le glissement de la plaque Pacifique vers le nord-ouest par rapport à la plaque nord-américaine ; ceci est marqué par la célèbre faille de San Andreas. Les tremblements de terre sont fréquents le long de ces failles et la faille de San Andreas provoque certains des forts tremblements de terre en Californie.

• La frontière divergente – Elle se produit lorsque deux plaques tectoniques s’éloignent l’une de l’autre. Lorsque les plaques s’écartent, une fissure s’ouvre et la roche en fusion se précipite du manteau vers la surface. L’ouverture ou la fissure permet d’abaisser la pression de la couche mantellique et de faire remonter la matière en fusion à la surface. La roche en fusion se solidifie alors pour créer une nouvelle croûte en surface. Parmi les exemples de mouvements de frontières divergentes au milieu de l’océan Atlantique, on trouve les plaques africaine et sud-américaine, ainsi que les plaques eurasienne et nord-américaine. Le mouvement divergent des plaques au milieu de l’Atlantique a conduit à la formation de la dorsale médio-atlantique, une chaîne de montagnes géante au milieu de l’océan Atlantique. S’étendant sur une longueur d’environ dix mille miles et une hauteur de plus d’un mile, c’est la plus longue chaîne de montagnes sur Terre.

• La frontière convergente – Elle se produit lorsque deux plaques se déplacent l’une vers l’autre. La nouvelle croûte formée au niveau des crêtes se refroidit et commence à se déplacer vers une autre plaque. La plus dense des deux plaques se plie sous l’autre plaque dans le manteau. Les zones où les plaques s’enfoncent dans le manteau sont appelées zones de subduction et sont géologiquement actives. Les forts tremblements de terre autour de la plaque du Pacifique sont des conséquences des subductions dans ces régions.
  En outre, les zones de subduction peuvent également provoquer des éruptions volcaniques car les plaques subduites subissent des températures et des pressions plus élevées dans les profondeurs de la Terre. En fait, il y a des volcans tout le long du bord de la plaque Pacifique, de la côte ouest de l’Amérique du Nord et du Sud à la côte est de l’Asie. La série de volcans associée à cette plaque est connue sous le nom de “cercle de feu”.

En savoir plus sur le point chaud volcanique près d’une dorsale médio-océanique, formé par le déplacement des plaques tectoniques.

Convection mantélique

La surface extérieure de la Terre est plus froide par rapport à ses intérieurs chauds. En effet, une plaque plus froide et plus dense de la surface de la Terre s’enfonce au niveau de la zone de subduction et continue à descendre jusqu’à atteindre la limite noyau-manteau. Il n’est pas possible de poursuivre la descente jusqu’au noyau car celui-ci est composé de fer, qui est beaucoup plus dense que les roches du manteau. Sur une période d’environ 200 millions d’années, la dalle subduite finit par atteindre le fond du manteau. La dalle atteint la même température que les roches de son environnement et devient une partie du manteau. Simultanément, de nouvelles croûtes se forment au niveau des dorsales médio-océaniques, et ces nouvelles plaques de surface sont exposées aux températures plus froides de la surface de la Terre. L’ensemble de ce processus s’appelle la convection du manteau. Ainsi, la surface de la Terre est constamment recyclée car de nouvelles croûtes sont créées au niveau des dorsales et les anciennes surfaces sont détruites au niveau des zones de subduction.

Questions courantes sur le mécanisme de la tectonique des plaques