La tectonique des plaques décrit les mouvements des 14 grandes plaques rigides qui composent la couche externe de la Terre et leur rôle dans la formation et l’évolution actuelle des continents, des océans ou des montagnes. Il s’agit du prolongement de la théorie de la dérive des continents.
LES FORCES INTERNES DE LA PLANÈTE
La lithosphère, l’enveloppe rigide recouvrant la surface de la Terre, est composée de la croûte terrestre et d’une partie du manteau supérieur terrestre. Elle se divise en un certain nombre de plaques tectoniques bougeant les unes par rapport aux autres en glissant sur l’asthénosphère, la partie ductile du manteau supérieur. Ces mouvements, liés aux forces internes de la planète, induisent des déformations de la lithosphère. Lorsqu’en 1912, l’astronome et climatologue allemand Alfred Wegener (1880-1930) formula l’hypothèse de la « dérive des continents », l’idée fut massivement rejetée, car aucun mécanisme connu à l’époque ne permettait de l’étayer. Plusieurs séries d’indices ont progressivement permis de réhabiliter la théorie de Wegener. On admet aujourd’hui l’existence de 14 plaques principales et d’un certain nombre de structures plus petites, qui se déplacent en fonction des mouvements du manteau asthénosphérique. Ce sont ces mouvements qui modèlent la croûte terrestre.
FRONTIÈRES DIVERGENTES, CROÛTES ET DORSALES
On parle de zone (ou de frontière) divergente lorsque deux plaques s’éloignent l’une de l’autre et que se produit une nouvelle croûte terrestre pour combler l’espace qu’elles laissent entre elles. Dans une croûte continentale, une frontière divergente forme un rift, zone de dépression allongée, dont l’exemple le plus connu est le grand rift africain, qui est en train de séparer la plaque africaine de la plaque somalienne, sur plus de 6000 km de longueur. Le rift va former une vallée qui, en s’enfonçant sous le niveau, de la mer finira par être envahie parles eaux. La mer Rouge constitue un exemple de mer ainsi créée, dite linéaire. En s’élargissant, une mer linéaire aboutit à la formation d’un océan tel que l’océan Atlantique. Dans les océans, les dorsales océaniques sont aussi des frontières divergentes, dans lesquelles se forme une nouvelle croûte océanique grâce à la remontée du manteau. La dorsale atlantique sépare ainsi les plaques afro- européenne et américaine sur 7 000 km.
FRONTIÈRE CONVERGENTE ET SUBDUCTION Deux plaques entrant en collision l’une avec l’autre correspondent à une zone ou frontière convergente. Dans les océans, l’une des deux plaques, la plus dense et généralement la plus vieille, plonge alors sous l’autre dans une fosse océanique, dans un mouvement dit de subduction. Elle fusionne partiellement dans l’asthénosphère, produisant ainsi du magma, dont une partie va être expulsée dans un chapelet d’îles volcaniques, ou arc volcanique insulaire, tel que celui
des Tonga ou des Aléoutiennes. Lorsqu’une plaque océanique s’enfonce sous la plaque continentale, se forme un arc volcanique continental. Lorsque deux croûtes continentales se rencontrent, le mécanisme de subduction ne fonctionne plus. Les deux plaques ne peuvent plonger l’une sous l’autre et se soudent pour n’en former qu’une seule, soulevant de nouvelles montagnes continentales. La chaîne de l’Himalaya s’est formée il y a 65 millions d’années à la frontière entre la plaque indienne et la plaque eurasiatique.
DÉCROCHEMENTS, FAILLES ET GLISSEMENTS
Deux plaques peuvent aussi glisser latéralement l’une contre l’autre, occasionnant un phénomène de décrochement. Ce phénomène se produit au niveau de failles dites transformantes. On trouve principalement ces failles dans la lithosphère océanique, le long des dorsales océaniques, car leur vitesse d’ouverture n’est pas homogène tout du long et doit être compensée par la présence de ces failles, qui découpent les dorsales transversalement. Ces failles accompagnent aussi les glissements des plaques les unes contre les autres, qu’elles aillent dans le même sens ou en sens opposé. La faille de San Andréas, en Californie, est ainsi un ensemble de failles transformantes qui assure le coulissage de la plaque pacifique contre la plaque nord-américaine. Ces plaques glissent en sens inverse l’une de l’autre le long de la faille, ce qui occasionne des séismes violents et dévastateurs. Remontant vers le nord de 5,5 cm par an, Los Angeles sera située devant San Francisco dans 10 millions d’années!
LA PANGÉE ET LA PANTHALASSA
La théorie d’Alfred Wegener s’appuyait sur la complémentarité morphologique et géologique des deux rives de l’océan Atlantique, ainsi que sur la présence de faunes anciennes communes un peu partout sur la planète: la flore et la faune de l’Amérique et de l’Afrique étaient ainsi très semblables jusqu’au début de l’Ere secondaire. Ces faits s’expliquent par la tectonique des plaques, qui permet de reconstituer l’histoire des continents: un super-continent unique, la Pangée, bordé d’un super-océan, la Panthalassa, s’est fragmenté il y a 200 millions d’années pour donner naissance aux continents actuels. Ce ballet de continents fusionnant et se fractionnant s’est produit plusieurs fois depuis 3,6 milliards d’années. Des études modélisant les mouvements actuels montrent que les continents pourraient à nouveau être réunis dans un seul super-continent dans 430 millions d’années, l’Amérique et l’Eurasie pouvant fusionner d’ici une centaine de millions d’années pour former l’« Amasia ».
À RETENIR
• Autrefois formulée sous le nom de dérive des continents par l’Allemand Alfred Wegener (1880-1930), la tectonique des plaques est un modèle actuel qui décrit les mouvements affectant les 14 grandes plaques qui constituent l’écorce terrestre. Elle permet d’expliquer comment se créent les océans, les montagnes ou les volcans en fonction des situations (divergence, convergence ou décrochements des plaques le long des failles transformantes), mais aussi de rendre compte de l’histoire de la formation des continents.