Tectonique des plaques
La tectonique des plaques est la théorie unificatrice de la géologie, décrivant l'enveloppe externe rigide de la Terre comme une mosaïque de plaques mobiles dont les interactions engendrent la formation de montagnes, l'ouverture d'océans et le déclenchement de séismes et de volcanisme.
Definition
La tectonique des plaques est la théorie selon laquelle la lithosphère est divisée en un petit nombre de plaques rigides qui se déplacent les unes par rapport aux autres sur l'asthénosphère plus faible et ductile, la majeure partie de l'activité géologique étant concentrée le long des limites de plaques.
Scope
Ce domaine couvre les plaques lithosphériques et leurs mouvements relatifs, les preuves ayant établi la théorie (l'ajustement des continents, le paléomagnétisme, l'expansion des fonds océaniques), les trois types de limites de plaques, les forces motrices du mouvement des plaques, ainsi que l'assemblage et la fragmentation à long terme des continents. Il encadre la cinématique et la dynamique des plaques plutôt que la physique interne de la Terre profonde, qui relève de la géophysique.
Sub-topics
Core questions
- Combien y a-t-il de plaques lithosphériques et à quelle vitesse se déplacent-elles les unes par rapport aux autres ?
- Quelles sont les preuves qui démontrent que les continents se déplacent et que les océans s'étendent ?
- Quelles forces entraînent et résistent au mouvement des plaques ?
- Comment les configurations des plaques évoluent-elles sur des centaines de millions d'années ?
Key theories
- Tectonique des plaques (la nouvelle tectonique globale)
- La lithosphère terrestre se comporte comme un ensemble de plaques rigides dont les mouvements relatifs sur une sphère sont décrits par des rotations autour de pôles d'Euler ; la déformation et la sismicité se concentrent aux marges des plaques tandis que les intérieurs des plaques restent largement non déformés.
- Failles transformantes
- Wilson a identifié les failles transformantes comme une classe distincte de limites de plaques qui relient les dorsales océaniques et les fosses, réconciliant les segments de dorsale décalés et prédisant le sens du mouvement, confirmé ultérieurement par des études sismiques.
Mechanisms
Les plaques se forment au niveau des dorsales médio-océaniques où une nouvelle lithosphère océanique est créée, se refroidissent et s'épaississent en vieillissant, et sont recyclées dans le manteau au niveau des zones de subduction. Leur mouvement est principalement régi par la traction de la plaque (slab pull) au niveau des marges de subduction et la poussée des dorsales (ridge push) au niveau des centres d'expansion, le traînage basal (basal drag) dû à l'écoulement du manteau agissant soit comme moteur, soit comme résistance selon le régime d'écoulement.
Clinical relevance
La tectonique des plaques sous-tend l'évaluation des risques sismiques et volcaniques, la prédiction des zones de concentration des séismes et des éruptions, ainsi que la logique d'exploration de nombreux gisements minéraux et d'hydrocarbures dont la distribution suit les anciennes limites de plaques.
History
L'idée que les continents se déplacent fut proposée par Alfred Wegener en 1912 mais rejetée faute de mécanisme explicatif. Les avancées du milieu du XXe siècle en paléomagnétisme, en cartographie des fonds océaniques et la découverte de la symétrie des anomalies magnétiques ont conduit Harry Hess à proposer l'expansion des fonds océaniques (seafloor spreading). Entre 1965 et 1968, Wilson, McKenzie et Parker, Morgan et Le Pichon ont formalisé le modèle des plaques rigides, achevant ainsi la révolution de la tectonique des plaques.
Debates
- Rôles relatifs de la traction de la plaque (slab pull) par rapport à la poussée des dorsales (ridge push) et au traînage basal (basal drag)
- La répartition des forces motrices des plaques entre la traction de la plaque (slab pull), la poussée des dorsales (ridge push) et le traînage du manteau (mantle drag) reste débattue, la plupart des analyses privilégiant la traction de la plaque comme force dominante mais divergeant sur la contribution de la convection mantellique active.
Key figures
- Alfred Wegener
- Harry Hess
- J. Tuzo Wilson
- Dan McKenzie
- W. Jason Morgan
- Xavier Le Pichon
Related topics
Seminal works
- wilson1965
- mckenzieparker1967
- morgan1968
Frequently asked questions
- Quelle est la différence entre la dérive des continents et la tectonique des plaques ?
- La dérive des continents était l'affirmation initiale de Wegener selon laquelle les continents se déplacent, mais elle manquait d'un mécanisme explicatif. La tectonique des plaques est la théorie moderne qui explique comment : des plaques lithosphériques rigides, portant à la fois les continents et les fonds océaniques, se déplacent sur l'asthénosphère, étant créées au niveau des dorsales et consommées au niveau des fosses.
- À quelle vitesse les plaques tectoniques se déplacent-elles ?
- Les plaques se déplacent à des vitesses d'environ un à dix centimètres par an, comparables au taux de croissance des ongles humains, les plaques océaniques à expansion rapide se déplaçant plus vite que les plaques continentales lentes.