LA TECTONIQUE DES PLAQUES ET L’ISOSTASIE

INTRODUCTION

LA TECTONIQUE DES PLAQUES ET L’ISOSTASIE : L’architecture actuel du relief terrestre s’est configurée sur une très longue durée. Constituée d’enveloppes concentriques appelées plaques qui participent au mouvement perpétuel de la Terre, qui tendent vers un équilibre : l’isostasie.

Le fonctionnement (convergences et divergences) des plaques influe grandement sur l’équilibre terrestre qui est parfois menacé par des phénomènes tels que les séismes et les volcans. Ce qui amène les hommes à s’interroger sur l’activité interne de la Terre et à formuler des hypothèses sur la mobilité de notre planète.

I. HISTORIQUE DES CONTINENTS

A l’origine, il y avait un super continent : la Pangée entouré d’un océan mondial le Téthys. Il y a 160 millions d’années, avec l’apparition du Téthys (paléo-océan), l’unique continent se scinde en deux parties :

• Une partie nord appelée Laurasie ou Eurasie (Amérique du nord Europe et Asie)
• Une partie sud, le Gondwana (Afrique, Amérique du sud Australie, Antarctique et Inde).

La partie sud va éclater par la suite pour donner naissance à l’Afrique et à l’Amérique du sud. L’Inde va dériver vers le Nord et se rapproche de l’Asie. L’Australie se sépare de l’Antarctique. L’Amérique du nord va se séparer de Laurasie pour dériver vers l’ouest en direction de la plaque sud-américaine. Les continents actuels sont nés de la fragmentation progressive du continent initial, la Pangée.

II. LA STRUCTURE INTERNE DU LOBE TERRESTRE

1. a) La composition interne de la Terre

La Terre, dans sa structure interne ou intérieure, est constituée de couches successives ayant des températures et des compositions chimiques différentes séparées par des surfaces de discontinuités qui sont au nombre de trois : discontinuité de Mohorovicic, de Gutenberg, de Lehmann. Elles sont superposées de l’intérieur vers l’extérieur et vice versa. La structure interne de la terre peut être divisée en trois grandes catégories : la lithosphère, l’asthénosphère et le noyau.

·      La lithosphère :

Elle est composée de la croûte terrestre et du manteau supérieur. La lithosphère est constituée de plaques au nombre seize (16) de compositions et de dimensions variables. Deux types de lithosphère sont identifiables :

• La lithosphère continentale constituée de la croute continentale ou écorce terrestre et du manteau supérieur. Elle est la partie lithosphérique dont l’épaisseur varie entre 35 et 50 km sous les continents à 12 km sous les océans), est essentiellement constituée de silice et d’aluminium d’où son nom de sial. Le manteau supérieur ou manteau externe, solide, est séparé de la croûte parla discontinuité sismique de Mohorovicic qui est essentiellement constitué de silice et de magnésium (sima).

• La lithosphère océanique constituée de la croute océanique et du manteau supérieur. Elle va jusqu’à une profondeur de 700 km La lithosphère est composée de matériaux durs. Elle constitue les plaques qui portent les océans et les continents.

· L’asthénosphère ou le manteau inférieur:

Il va jusqu’à une profondeur d’environ 2 900 km (2 885 km). C’est une couche visqueuse (avec des températures comprises entre 1 000 °C et 2 800 °C), sur laquelle glissent les plaques. La discontinuité de Gutenberg sépare l’asthénosphère du noyau.

· Le noyau :

Il va jusqu’à une profondeur de 6 371 km. C’est la partie centrale, où les températures sont encore plus élevées (entre 2 800 °C et 5 000 °C). Le noyau est constitué de deux parties : le noyau externe liquide et la partie centrale ou graine, essentiellement constituée de nickel et de fer (nifé).

III. LA TECTONIQUE DES PLAQUES

La théorie décrite par Alfred Wegener en 1968 connue sous les termes de tectonique des plaques soutient que la croûte continentale ou SIAL (Silice+ Aluminium) dérivait ou glissait sur le SIMA (Silice + magnésium) qui la partie supérieure du globe est formée d’une couche continue). C’est la théorie de la tectonique des plaques.

a. Les fondements de la théorie de la dérive des continents :

Il y a 270 millions d’années, au carbonifère supérieur, tous les continents étaient soudés en un seul bloc, un supercontinent appelé la Pangée.

• A l’éocène (il y a 50 millions d’années), la Pangée s’est rompue en deux blocs : la Laurasie au nord et le Gondwana au
• Au quaternaire ancien (il y a 3 millions d’années), on note l’ouverture complète de l’océan L’Amérique dérive vers l’ouest, l’Australie vers l’est alors que l’Inde qui était solidaire à l’Afrique va dériver vers le nord pour buter contre l’Asie.

b. La tectonique des plaques :

Elle caractérise l’ensemble des mouvements des plaques plus ou moins rigides constituant la lithosphère terrestre. Autrement dit, les plaques lithosphériques se déplacent les unes par rapport aux autres et changent sans cesse de superficie. En effet, selon la théorie de la tectonique des plaques, la lithosphère est composée d’une douzaine de plaques discontinues qui flottent sur l’asthénosphère. Ces fragments de lithosphère, mus par des courants thermiques de l’asthénosphère, s’éloignent, se télescopent et s’enfoncent sous cette dernière.

c. Des mouvements aux frontières des plaques

Trois types de mouvements peuvent être observés aux frontières des plaques lithosphériques :

• Les mouvements de divergence : la divergence a lieu au niveau des dorsales océaniques qui sont des reliefs caractérisés par une activité Elle est matérialisée par l’écartement en sens opposé de deux points situés chacun sur une plaque ;
• Les mouvements de convergence : la convergence a lieu dans les zones de subduction (LO‐ LO ou LO‐LC) et les chaines de collision (LC‐LC). Elle est matérialisée par le rapprochement de deux points situés chacun sur une plaque, elle compense au déformation près, la création de lithosphère dans les zones de divergence.
• Les mouvements de coulissage : ils se produisent dans des zones du globe qui ne sont ni des zones de divergence, ni des zones de convergences. Les mouvements des plaques à leur niveau se traduisent par des coulissages horizontaux réalisés au niveau de

Les mouvements des plaques (tectonique des plaques) et leurs modifications dépendent des phénomènes intervenant aux limites (zones) entre les plaques. Les différentes limites observables entre les plaques sont au nombre de quatre.

d. Les limites entre les plaques :

Les différentes limites observables entre les plaques sont au nombre de quatre. Nous avons :

• Les zones d’accrétion ou limites d’accrétion : ce sont des zones où les plaques s’écartent, créant une dorsale qui peut être océanique (dorsale Atlantique) ou continentale (le rift d’Afrique orientale).
• Les zones de subduction ou limites de subduction : ce sont des zones où la croûte terrestre disparaît. C’est le passage d’une plaque océanique de faible densité sous une plaque continentale. Ceci entraîne parfois la formation de massifs montagneux comme la Cordillère des Andes. Ces régions ont souvent en plus une activité volcanique (Japon).
• Les zones d’obduction ou limites d’obduction : ce sont des zones de disparition de la plaque Il y a formation de chaînes de montagnes (Alpes, Pyrénées, Himalaya). Lorsque des séismes surviennent dans ces zones, ils sont très destructeurs.
• Les failles : ce sont des zones de frottement longitudinal entre deux plaques (San Andreas USA).

IV. L’ISOSTASIE

L’isostasie désigne l’état d’équilibre dans lequel se maintiennent les différentes masses constituant la croûte terrestre. La lithosphère est constituée de deux couches : une couche granitique appelée sial et une couche basaltique appelée sima. Selon les géophysiciens, le sial s’épaissit sous la plupart des grands reliefs montagneux. Donc les chaînes de montagnes s’enracinent dans les profondeurs du sial jusqu’à 70 km. Elles s’enfoncent même jusque dans le sima ou le manteau supérieur. Ainsi, sous les hauts reliefs, le sial plonge plus profondément dans le sima. C’est le contraire sous les plaines. Les mouvements verticaux de blocs de sial entraînent en profondeur des migrations horizontales du sima vers les zones de compensation.

L’équilibre isostatique peut être rompu par différents phénomènes : la formation d’une chaîne de montagnes, l’érosion intense entraînant l’allègement d’un bloc montagneux ou encore les refroidissements et les réchauffements climatiques.

CONCLUSION

Des observations, essentiellement réalisées dans les océans, et dont le début a plus d’un siècle, ont permis d’élaborer la théorie de la tectonique des plaques selon laquelle la lithosphère est découpée en plaques animées de

mouvements relatifs de divergence, convergence et coulissage. Elles se basent sur la forme des continents, la faune et la flore fossiles, des formations géologiques continentales, les sédiments océaniques et les anomalies magnétiques des fonds océaniques.