L’essentiel
La tectonique des plaques est la théorie selon laquelle la lithosphère est découpée en plaques rigides qui se déplacent de quelques centimètres par an sur l’asthénosphère. Les plaques s’écartent, se rapprochent ou coulissent. La plupart des séismes et des volcans se concentrent à leurs frontières.
Les plaques lithosphériques
La surface de la Terre est un puzzle d’une douzaine de grandes plaques lithosphériques, et de plaques plus petites. Une plaque comprend la croûte et le sommet du manteau. Elle peut porter un continent, un océan, ou les deux à la fois.
La lithosphère océanique naît aux dorsales et se refroidit en s’éloignant. Elle s’épaissit, devient plus dense, puis finit par plonger dans le manteau. C’est pour cela que les fonds océaniques ont presque tous moins de 200 millions d’années, alors que certaines roches continentales dépassent 4 milliards d’années.
Une plaque est une portion de lithosphère. Elle ne se limite pas à un continent.
Les trois types de frontières
| Mouvement | Structure | Ce qui se passe | Exemple |
|---|---|---|---|
| Divergence | Dorsale océanique | Les plaques s’écartent. Du magma monte et forme de la nouvelle lithosphère. | Dorsale de l’Atlantique, Islande |
| Convergence avec subduction | Fosse océanique | La lithosphère océanique plonge sous une autre plaque. | Cordillère des Andes, Japon |
| Convergence avec collision | Chaîne de montagnes | Deux lithosphères continentales s’affrontent. | Himalaya, Alpes |
| Coulissage | Faille transformante | Deux plaques glissent côte à côte. | Faille de San Andreas |
La subduction
La subduction est le plongement d’une lithosphère océanique sous une autre plaque. Devenue plus dense que l’asthénosphère, la plaque s’enfonce dans le manteau. Sa traction contribue au mouvement de l’ensemble.
En profondeur, l’eau libérée par la plaque plongeante abaisse le point de fusion des péridotites du manteau situé au-dessus. Cela forme du magma, à l’origine d’un volcanisme souvent explosif. Les séismes y sont nombreux, et les plus profonds atteignent environ 700 km.
Séismes et volcans
| Frontière | Séismes | Volcanisme |
|---|---|---|
| Dorsale | Superficiels | Effusif, coulées de lave fluide |
| Subduction | Superficiels à profonds | Explosif, lave visqueuse |
| Collision | Fréquents | Rare |
| Faille transformante | Superficiels | Absent |
Astuce : Un séisme se produit quand les roches, soumises à des contraintes, se rompent brutalement le long d’une faille.
De la dérive des continents à la tectonique
En 1912, Alfred Wegener défend l’idée de la dérive des continents. Il s’appuie sur la forme des côtes, sur la répartition de fossiles et sur des traces d’anciens glaciers. Sa théorie est rejetée, faute de mécanisme convaincant. Dans les années 1960, l’étude des fonds océaniques et de leur âge, symétrique de part et d’autre des dorsales, conduit à la théorie de la tectonique des plaques.
Ce qui fait bouger les plaques
Le manteau est solide, mais il se déforme très lentement. La chaleur interne y entretient des mouvements de convection. La traction de la plaque plongeante dans les zones de subduction joue aussi un rôle majeur. Les vitesses se mesurent aujourd’hui par GPS et vont d’environ 1 à 10 cm par an.
Les erreurs à éviter
Les plaques flottent sur du magma liquide. Elles se déplacent sur l’asthénosphère, qui est solide.
Le manteau est solide, même s’il se déforme lentement.
Une plaque correspond à un continent. Une plaque peut contenir un continent et un océan.
La plaque Afrique inclut par exemple une partie de l’Atlantique.
Les volcans existent partout de la même manière. Leur type dépend du contexte géologique.
Le volcanisme de dorsale est effusif, celui des zones de subduction souvent explosif.
Exercices corrigés
1. Quelle structure marque une zone de divergence ?
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Une dorsale. À la dorsale, les plaques s’écartent et de la lithosphère se crée.
2. Une plaque lithosphérique est constituée :
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de la croûte et du sommet du manteau. La lithosphère regroupe la croûte et la partie rigide du manteau supérieur.
3. À quelle vitesse les plaques se déplacent-elles ?
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Quelques centimètres par an. Les mesures GPS donnent environ 1 à 10 cm par an.
4. Quelle chaîne résulte d’une collision entre continents ?
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L’Himalaya. L’Himalaya résulte de la collision entre l’Inde et l’Eurasie.
5. Deux points s’écartent de 2 cm par an. Quelle distance les sépare après 100 millions d’années ?
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2 000 km. 2 cm × 100 000 000 = 200 000 000 cm, soit 2 000 km.
6. Sur une carte, des séismes de plus en plus profonds s’alignent à l’intérieur d’un continent, en partant d’une fosse. Ce qui l’explique :
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Une plaque en subduction. Les foyers dessinent le plan de la plaque qui plonge sous le continent.
Questions fréquentes
Qu’est-ce que la subduction ?
C’est le plongement d’une plaque océanique sous une autre plaque, dans le manteau. Elle se produit dans les zones de convergence.
Quelle est la différence entre convergence et divergence ?
En divergence, les plaques s’écartent et de la lithosphère se crée. En convergence, elles se rapprochent et de la lithosphère disparaît ou se déforme.
Pourquoi la lithosphère océanique plonge-t-elle ?
En vieillissant, elle se refroidit et s’épaissit. Elle devient plus dense que l’asthénosphère sur laquelle elle repose.