la lithosphère et la tectonique des plaques

la lithosphère et la tectonique des plaques

Le modèle de la tectonique des plaques permet de fournir un schéma unique, logique et cohérent, expliquant divers phénomènes tels que l’expansion des fonds océaniques, la dérive des continents, la répartition des séismes et des volcans, la formation et l’évolution des chaînes de montagnes. Cette théorie scientifique planétaire propose que les déformations de la lithosphère sont reliées aux forces internes de la Terre et que ces déformations se traduisent par le découpage de la lithosphère en un certain nombre de plaques (calottes sphériques) rigides qui bougent les unes par rapport aux autres. (7 plaques majeures). Les frontières entre plaques (lithosphériques) sont de trois types : >> des frontières divergentes au niveau des dorsales océaniques où se forment les plaques lithosphériques : deux plaques s’écartent l’une de l’autre, la lithosphère océanique est créée le long des dorsales océaniques ; ces frontières sont caractérisées par séismes superficiels, un relief sous-marin (dorsale) et par un volcanisme effusif ; >> des frontières convergentes (zones de subduction et zones de collision) : deux plaques se rapprochent l’une de l’autre, il y a « destruction » des plaques. Les zones de subduction sont caractérisées par des séismes superficiels, intermédiaires et profonds, la présence d’une fosse océanique, d’une chaîne de montagne en bordure de continent (cordillère) ou d’un arc volcanique, et par un volcanisme explosif.

Les zones de collision sont caractérisées par des séismes superficiels et intermédiaires et par un relief positif : une chaîne de montagne ; >> des frontières de coulissage le long de failles transformantes (il n’y a ni destruction ni création de lithosphère) (ex de la faille de San Andreas). Le moteur du mouvement des plaques trouve son origine dans la dissipation d’une énergie interne. Si ce modèle a été adopté, c’est qu’il a pu être validé par différentes observations.La lithosphère est découpée en plaques (d’épaisseur variable), peu déformables, à l’exception de leurs limites. La localisation géographique de l’activité sismique, volcanique, et des reliefs à la surface du globe s’explique, dans le cadre du modèle de la tectonique des plaques, par des mouvements relatifs des plaques lithosphériques. Divers arguments permettent de prouver la mobilité des plaques : >> Les anomalies magnétiques. Des relevés de l’intensité du champ magnétique au niveau du plancher océanique montrent que les valeurs mesurées sont soit légèrement plus fortes soit légèrement plus faibles que la valeur attendue (= champ moyen calculé en un point). Cette différence, appelée anomalie magnétique est due au fait qu’en tout point, le champ magnétique actuel se combine à celui fossilisé par les basaltes situés à l’aplomb du magnétomètre. On définit ainsi : – des anomalies positives : champ réel  champ théorique, (car le champ magnétique fossile a le même sens que le champ actuel (période normale) ) – des anomalies négatives : champ réel  champ théorique.

Une échelle chronostratigraphique des inversions magnétiques ou échelle magnétostratigraphique a été établie pour la période allant du Jurassique à l’actuel. Elle a une valeur mondiale. Un profil des anomalies magnétiques du plancher océanique réalisé de part et d’autre de l’axe d’une dorsale montre : * une répartition symétrique de ces anomalies (alternativement positives et négatives) de part et d’autre de l’axe de la dorsale, * que ces anomalies sont de plus en plus âgées lorsqu’on s’éloigne de l’axe de la dorsale. Cela confirme l’existence d’un mouvement de divergence de part et d’autre de la dorsale, et montre que le plancher basaltique est crée de part et d’autre de la dorsale : il y a expansion océanique grâce au fonctionnement d’une dorsale. Le sens de déplacement des deux plaques situées de part et d’autre de la dorsale est ainsi établit, il est perpendiculaire à l’axe de la dorsale. Dans la partie axiale des dorsales, le fond des océans présente des fissures le long desquelles est émis du basalte. La croûte océanique nouvellement formée au niveau de la dorsale s’en éloigne progressivement de part et d’autre en constituant les fonds océaniques. Cet apport de matière « rajoutant des portions de plancher océanique » est appelé « accrétion ». Le plancher océanique est donc crée par accrétion de basalte au niveau des dorsales, et s’écarte ensuite de manière symétrique de part et d’autre de l’axe de la dorsale.

L’utilisation de ces documents permet de déterminer une vitesse d’éloignement d’une plaque par rapport à l’axe de la dorsale : http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html Profil des anomalies magnétiques du plancher océanique de l’Atlantique Nord (45° de latitude).Les forages océaniques montrent que plus on s’éloigne de l’axe de la dorsale, plus le nombre de strates de sédiments forés est grand. L’utilisation du principe de superposition permet de dire que la couche la plus profonde est la plus âgée. On admet que les basaltes ont le même âge que les sédiments situés à leur contact (c’est-à-dire les sédiments situés le plus bas dans une carotte de forage). L’observation d’une coupe du plancher océanique de part et d’autre d’une dorsale, ou une carte de l’âge des plus vieux sédiments au contact du basalte montre : * une répartition symétrique des sédiments d’un certain âge reposant sur le basalte de part et d’autre de l’axe de la dorsale, * que les plus vieux sédiments trouvés au contact du basalte sont de plus en plus âgés lorsqu’on s’éloigne de l’axe de la dorsale.