cliquez ci-dessus pour revenir au sommaire du dossier

PAGE 5 SUR LA TECTONIQUE DES PLAQUES

Le moteur de la dérive des plaques...
La théorie de la tectonique des plaques est maintenant largement admise et elle s'est même affinée. Mais des questions fondamentales subsistent et des concepts nouveaux apparaissent. On a essayé de comprendre la force mystérieuse qui commande le mouvement des plaques. On a trouvé que la Terre évacue en permanence de la chaleur vers l'extérieur. En effet, des éléments radioactifs sont présents dans les matériaux terrestres, et ils y produisent de la chaleur depuis des millions d'années. La forte différence de température entre l'intérieur et la surface de la Terre crée des mouvements de convection, comme dans une casserole d'eau chauffée par le bas: l'eau qui se réchauffe au fond devient moins dense et monte à la surface, là, elle se refroidit et redescend. Les mouvements des continents sont la manifestation en surface de ces mouvements internes qui animent le manteau solide. Ces transferts de matière sont aussi à l'origine du volcanisme observé aux frontières de plaques, et également de l'énergie mécanique qui y est dissipée sous forme de tremblements de terre.
Toutefois, le phénomène de convection mantellique n'est pas encore bien compris. On ne sait pas encore s'il existe un seul niveau de convection dans le manteau, ou alors s'il en existe deux, un dans le manteau supérieur et l'autre dans le manteau inférieur. Finalement, de récentes modélisations numériques de ces processus montrent qu'ils sont très instables et que les deux types de convection (à un ou deux étages) pourraient exister de manière alternée. D'autre part, il existe des zones de subduction où de la lithosphère océanique ancienne, donc froide et lourde, plonge dans le manteau (cas du Pacifique Ouest). Dans ce cas, la force motrice serait la traction vers le bas de la partie de la plaque qui a déjà plongé dans la fosse (le "slab"), plutôt que la convection mantellique. Parfois, la convection n'agirait donc pas comme un moteur sur le mouvement des plaques.

La subduction continentale...
Les géologues qui travaillent dans la chaîne des Alpes ont découvert des affleurements de roches ayant subi d'intenses transformations minéralogiques, indiquant qu'elles ont séjourné un moment à plus de 100 km de profondeur. Le concept de subduction continentale est né récemment, et pour l'instant, lui seul permet d'expliquer cette observation. A la suite de la subduction océanique entre l'Afrique et l'Europe, la plaque continentale Europe aurait plongé sous l'Afrique. La croûte continentale étant constituée de roches légères par rapport à l'asthénosphère, elle n'a pu s'enfoncer au delà d'une profondeur de 200 km: la poussée d'Archimède a fait remonter la croûte enfoncée, comme un bouchon.

Le positionnement satellitaire: un outil précieux...
Les premiers modèles de déplacement des plaques ont été construits à partir de la direction des failles transformantes (elles donnent la direction du mouvement), et des anomalies magnétiques (elles donnent la vitesse de mouvement sur 3 millions d'années au minimum). A présent, des systèmes de positionnement par satellites permettent de mesurer le déplacement des plaques en temps réel au centimètre près! On calcule la distance entre des stations GPS (Global Positioning System) disposées partout dans le monde. La variation de cette distance au cours du temps renseigne de façon précise sur le mouvement des plaques. On a découvert que les données GPS valident les vitesses calculées sur 3 millions d'années dans les modèles antérieurs.

Les plaques ne seraient pas indéformables...
Le concept de la tectonique des plaques suppose en première approximation que les plaques sont rigides donc indéformables. On s'est aperçu en fait que la lithosphère continentale est susceptible de se déformer. Ainsi, en arrière de la chaîne de l'Himalaya, il existe une zone de déformation de plusieurs centaines de kilomètres de large. De même, la lithosphère océanique peut se déformer. Le mouvement entre la plaque Indo-Australienne et l'Eurasie est ralenti au niveau de l'Himalaya. Donc, pour accommoder la convergence, la plaque Indo-Australienne subit actuellement une déformation: la lithosphère océanique se "gondole" et se casse. Cette nouvelle zone de déformation diffuse intraocéanique va peut-être évoluer en une limite de plaque, d'ici quelques millions d'années.

revenir au sommaire du dossier tectonique des plaques