Définitions
Définition
Plaques tectoniques
Structures rigides de la croûte terrestre séparées par des zones d'activité sismique et volcanique.
Plaques lithosphériques
Composées des roches rigides de la croûte et du manteau, limitées en surface par des zones de sismicité et volcaniques et en profondeur par le géotherme de 1300°C.
Découverte et structure des plaques tectoniques
Introduction du chapitre (rappels de quatrième) : A la surface de la Terre, les séismes et les éruptions volcaniques ne sont pas répartis de manière homogène. Ils ont permis la découverte dans les années 60 de l'existence de plaques tectoniques (on en compte 56 aujourd'hui). Les plaques lithosphériques sont constituées des roches rigides de la croûte et du manteau. Elles sont limitées en surface par des zones d'activité sismique et volcanique mais aussi par des reliefs, et en profondeur par le géotherme de 1300 °C, qui les sépare de l'asthénosphère située en dessous.
Mouvements et frontières des plaques
Confirmation par la géodésie spatiale
De nos jours, le mouvement des plaques lithosphériques est confirmé par la géodésie spatiale, par exemple le système GPS. Grâce à des satellites, il est possible de positionner au millimètre près des stations réparties au sol. L'étude de la position de chaque station sur plusieurs années permet de déterminer le sens et la vitesse de déplacement de la plaque sur laquelle elle se trouve, avec un déplacement moyen de quelques cm par an.
Types de frontières
La géodésie spatiale, la tomographie sismique et la répartition des séismes permettent de distinguer 2 types de frontières :
- Les frontières de plaques divergentes, appelées dorsales, caractérisées par un flux géothermique plus élevé indiquant une remontée de l'asthénosphère plus chaude, une sismicité superficielle et de faible magnitude.
- Les frontières de plaques convergentes, présentes au niveau des chaînes de montagnes et des fosses de subduction, caractérisées par un flux géothermique plus élevé près de l'arc volcanique et plus faible en amont, et une sismicité profonde et parfois de forte magnitude.
Reconstitution des mouvements passés
Avant l'invention de la géodésie spatiale, il a été possible d'observer et de mesurer indirectement certains déplacements passés des plaques grâce à des phénomènes comme les points chauds, les sédiments en contact avec le basalte de la croûte océanique, et les anomalies magnétiques fossilisées dans les basaltes.
Formation des plaques océaniques
Dorsales rapides
La formation des dorsales rapides se caractérise par une production continue de magma fluide, favorisée par la remontée de l'asthénosphère par convection. Ce processus conduit à la formation de lithosphère océanique épaisse par accrétion.
Dorsales lentes
Les dorsales lentes présentent un bombement nettement moins large, avec un rift produit par les failles normales et de détachement. Le manteau étant moins chaud, peu de magma est produit, entraînant une croûte océanique peu épaisse et discontinue.
A retenir :
L'étude des plaques tectoniques révèle une organisation complexe de la surface terrestre, marquée par des mouvements continus détectés grâce à la géodésie spatiale. Les frontières des plaques, qu'elles soient divergentes ou convergentes, sont des zones d'activités sismiques et magmatiques, cruciales pour la formation de la lithosphère océanique. Les dorsales, rapides ou lentes, illustrent les divers processus géologiques à l'œuvre dans la création et l'évolution des plaques.
