La tectonique des plaques

La théorie de la tectonique des plaques, apparue au début des années soixante, permet de comprendre le volcanisme et la sismicité naturelle de notre planète.

La structure interne de la terre

La terre est formée de couches concentriques de nature et d'épaisseur différentes. Du centre vers l'extérieur, on distingue :

  • Le noyau interne, également appelé graine, composé de nickel et de fer à l'état solide
  • Le noyau externe, composé de nickel et surtout de fer à l'état fondu
  • Le manteau inférieur, de composition variée
  • Le manteau supérieur, de composition variée, légèrement moins dense que le manteau inférieur
  • La croûte continentale ou océanique.

Le manteau inférieur et la majorité du manteau supérieur forment l'asthénosphère.

La partie externe du manteau supérieur et la croûte forment la lithosphère. Ces deux ensembles se distinguent par leur rigidité : forte pour la lithosphère, faible pour l'asthénosphère.

 

Les plaques

La lithosphère, rigide et cassante, est morcelée en plusieurs fragments, les plaques. Sept plaques majeures recouvrent la surface terrestre. Des mouvements de convection au sein de l'asthénosphère rendent mobiles ces plaques, avec des vitesses de quelques centimètres par an. Ce phénomène, communément appelé la dérive des continents, entraîne aux zones de contact des plaques des mouvements relatifs de divergence, deconvergence ou de coulissage.

Les plaques terrestres

Le magma est le liquide qui se forme par fusion partielle du manteau terrestre (ou plus rarement de la croûte). Ce liquide, plus ou moins riche en gaz dissous, peut atteindre en profondeur une température de 1 300 °C. La convection dans l'asthénosphère est due à la remontée depuis la base du manteau de matériaux chauds, moins denses. En remontant vers la surface, ils se refroidissent, deviennent plus denses et replongent alors vers les profondeurs pour s'y réchauffer à nouveau. Ces tourbillons brassent l'ensemble de l'asthénosphère à une vitesse très faible (1cm/an).

 

La divergence

La divergence de deux plaques est à la base de la création de la croûte océanique. Les zones de divergence de plaques sont marquées sur le fond des océans par les dorsales océaniques, qui sont les plus importants systèmes volcaniques de la Terre. Elles correspondent à des remontées de magma qui, lorsqu'il arrive en surface, durcit et forme alors la croûte océanique. La croûte nouvellement formée s'éloigne de part et d'autre de la dorsale ; c'est la divergence.

 

La convergence

La convergence entre deux plaques est la cause principale de la formation des chaînes de montagnes, du volcanisme et des séismes. Lorsque deux plaques convergent, la quantité de matière qui disparaît sous le manteau est égale à celle formée au niveau des dorsales. Il existe trois types de convergences :
La convergence entre deux plaques océaniques : la plus dense des plaques plonge sous l'autre ; c'est une subduction. En surface, des arcs insulaires volcaniques se forment. Ainsi, les Antilles résultent de la subduction de la plaque Amérique sous la plaque des Caraïbes ;
La convergence entre une plaque océanique et une plaque continentale : la croûte océanique, plus dense, plonge sous la plaque continentale. Cette subduction se traduit en surface par la formation d'une chaîne de montagne volcanique, telle que la cordillère des Andes ;
La convergence entre deux plaques continentales : contrairement aux deux cas précédents, cette convergence ne donne pas lieu à une subduction, mais à une collision. La plaque la plus faible se plisse ; apparaissent alors des chaînes de montagnes et de grands systèmes de failles. La sismicité y est importante mais le volcanisme quasi inexistant. La collision de la plaque indienne avec la plaque eurasiatique a entraîné la formation de l'Himalaya.
Exemple :Les Alpes ont, elles, été formées par la collision de la plaque africaine et de la plaque eurasiatique.

 


Croute terrestre

 

Le coulissage

Lors des convergences et des divergences, les mouvements sont sensiblement perpendiculaires à la frontière des plaques. Lorsque ce mouvement devient principalement parallèle à cette frontière, le phénomène est appelé coulissage. Tout comme la convergence entre deux plaques continentales, le coulissage se traduit par une forte sismicité et un volcanisme quasi inexistant. Ainsi, la faille de San-Andreas, qui marque un coulissage entre la plaque océanique du Pacifique et la plaque continentale nord-américaine, est responsable des nombreux séismes qui affectent la région de San-Francisco.