Tu es perdu en cours de SVT ? Tu te demandes ce qu’est une plaque tectonique et pourquoi elle provoque des séismes et des volcans ? Pas de panique ! La team Sherpas t’explique tout : la définition simple attendue en 4e, la différence entre plaque océanique et plaque continentale, les trois mouvements des plaques et l’histoire de la théorie, de Wegener à nos jours. Alors tu es ready ? C’est tipar ! ✨
Petit lexique scientifique 📚
Le monde scientifique possède un vocabulaire qui lui est propre. Pour cette raison, on te propose un petit lexique réunissant les termes spécifiques que tu croiseras tout au long de cet article !
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Croûte océanique : c’est la couche externe de la lithosphère terrestre située sous les océans.
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Croûte continentale : c’est la couche externe de la lithosphère terrestre située sous les continents.
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Manteau lithosphérique : c’est la couche terrestre située entre la croûte continentale ou océanique, et le manteau asthénosphérique. C’est aussi la partie la plus haute du manteau supérieur.
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Lithosphère : c’est la couche terrestre composée de la croûte continentale ou océanique, et du manteau lithosphérique.
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Plaque tectonique : c’est en réalité la lithosphère qui s’est fracturée en plaques. Une plaque peut comporter de la lithosphère océanique et continentale, ou seulement de la lithosphère océanique, comme la plaque du Pacifique !
Une question de vitesse 🐎
Les plaques se déplacent très lentement, c’est une question de quelques centimètres par an, entre 1 et 10 environ selon les plaques. De ce fait, on ne s’en rend pas compte !
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Manteau asthénosphérique : c’est la couche terrestre située entre le manteau lithosphérique et le manteau inférieur. C’est aussi la partie la moins haute du manteau supérieur. On l’appelle plus communément asthénosphère !
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Manteau : c’est la couche terrestre située entre la croûte continentale ou océanique, et le noyau externe. Elle est composée du manteau supérieur et du manteau inférieur.
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Manteau supérieur : c’est la couche située entre la croûte continentale ou océanique, et le manteau inférieur. Elle est composée du manteau lithosphérique et du manteau asthénosphérique.
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Ductile : se dit d’une matière pouvant se déformer de manière significative sans pour autant rompre.
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Noyau : c’est la couche terrestre située le plus en profondeur, en dessous du manteau. Elle est composée du noyau externe et du noyau interne.
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Moho : autrement appelée discontinuité de Mohorovičić, c’est la limite entre la croûte continentale ou océanique, et le manteau supérieur.
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Discontinuité de Gutenberg : c’est la limite entre le manteau terrestre et le noyau externe.
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Discontinuité de Lehmann : c’est la limite entre le noyau externe et interne.
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Continent : c’est la zone émergée et formée par la croûte continentale. Il se déplace en même temps que la lithosphère continentale sur laquelle il se trouve. Tout dépend de la plaque !
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Océan : c’est l’étendue d’eau se trouvant sur la croûte océanique. Il s’ouvre ou se referme en même temps que la lithosphère océanique sur laquelle il se trouve. Tout dépend aussi de la plaque !
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Dorsale océanique : c’est une formation géologique sur le sol marin, caractérisée par une forme de crête et une remontée de magma provenant du manteau. Le magma refroidi se solidifie et contribue à une expansion de la croûte océanique.
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Fosse océanique : c’est une zone de dépression au fond de l’océan, traduisant souvent la présence d’une zone de subduction, où une plaque s’enfonce sous l’autre.
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Zone de subduction : c’est une zone où une plaque tectonique s’enfonce sous une autre plaque qui est moins dense. Généralement, c’est la lithosphère océanique qui est la plus dense !
Un peu plus de géo 🧐
Si deux plaques de lithosphère océaniques se rencontrent, c’est la plus ancienne qui est la plus dense.
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Volcan et montagne : ce sont des formations géologiques liées au rapprochement des plaques. Dans une zone de subduction, la plaque qui s’enfonce entraîne la formation de magma qui alimente des volcans, comme dans la cordillère des Andes. Quand deux continents entrent en collision, la lithosphère se plisse et s’épaissit, ce qui forme des chaînes de montagnes comme l’Himalaya ! ⛰️
Mais encore ? 🔍
Ces déformations sont aussi bien océaniques que terrestres.
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Faille transformante : c’est une zone où les plaques se frottent, créant ainsi des irrégularités au niveau de la croûte, comme la faille de San Andreas.
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Qu’est-ce qu’une plaque tectonique ? 🤔
Une plaque tectonique est un morceau rigide de lithosphère, la couche externe de la Terre formée de la croûte et de la partie supérieure du manteau. Épaisse d’environ 100 km en moyenne, elle se déplace de quelques centimètres par an en glissant sur l’asthénosphère, une couche du manteau plus chaude et ductile.
La surface du globe est ainsi découpée, selon les modèles, en une douzaine à une quinzaine de grandes plaques, dont sept très étendues, et en plusieurs dizaines de plaques plus petites. Comprendre comment les scientifiques en sont arrivés là, c’est toute une histoire. Mais tranquille, on voit ça tout de suite. 😉
Une histoire mouvementée 🤨
Plusieurs siècles auparavant, on bouffait la théorie du fixisme à la pelle. Cette conception implique que la faune, la flore et plus globalement la terre n’évoluent pas, sauf en cas de très grande catastrophe naturelle. Sinon, ça reste fixe, quoi.
Tu l’as compris, on peut y sous-entendre une intervention divine, ce qui fait du fixisme un concept parfois lié au créationnisme.
C’est quoi, le créationnisme ? 🤔
En opposition au darwinisme, le créationnisme est l’idée que le monde a été créé par Dieu.
Du coup, quand le cartographe Abraham Ortelius écrit, dans son ouvrage Thesaurus geographicus, que les côtes américaines et africaines semblent se compléter, bien on ne s’y intéresse pas trop.
En plus, il y émet l’hypothèse de continents autrefois réunis. Et pour écrire ça en 1596, il faut du toupet. 👀
Malgré tout, suite à la théorie d’Ortelius, d’autres personnes évoquent la possibilité d’une séparation des continents, tels que :
- Francis Bacon, qui souligne aussi la complémentarité des côtes.
- Le père François Placet, qui parle d’une séparation mais grâce au Déluge.
C’est en 1858 que la première ébauche d’une théorie de la dérive des continents naît, grâce au géographe Antonio Snider-Pellegrini. Dans son mémoire La Création et ses mystères dévoilés, Snider-Pellegrini fait le rapprochement entre les fossiles de plantes d’Europe et d’Amérique du Nord, datant de l’époque du Carbonifère (–359 à –299 millions d’années).
Durant les années qui suivent, plusieurs conceptions émergent, telles que…
- L’uniformitarisme, qui estime que les processus géologiques qui se sont passés à l’époque sont toujours les mêmes de nos jours.
- Le mobilisme, qui estime que les masses continentales se déplacent de manière horizontale.
- Les systèmes de soulèvement, qui insinuent que les montagnes se sont formées grâce à des mouvements verticaux.
- Les systèmes d’affaissement, qui insinuent que les montagnes se sont formées car la terre s’est plissée.
Mais elles tombent toutes à l’eau à cause de facteurs géologiques qui les contredisent.
Toutefois, le 6 janvier 1912, le météorologue allemand Alfred Wegener présente officiellement la théorie de la « dérive des continents ». 🦖
Il évoque l’existence d’un ancien supercontinent, appelé la Pangée, s’étant fracturé il y a de ça plusieurs millions d’années. Plus tard, il étoffe ses propos avec son ouvrage Genèse des continents et des océans : théories des translations continentales, publié en 1915.
Différents arguments 🧐
Alfred Wegener se base sur des arguments…
- Géologiques, où il observe les particularités et similitudes des côtes et des chaînes de montagnes de la terre. ⛰️
- Paléontologiques, où il retrouve d’anciennes faunes et flores similaires à différents endroits de la terre. 🌍
- Paléoclimatiques, où il observe les anciens climats.
Pour autant, la théorie de Wegener n’est ni unanime, ni exacte, et ce, même si ça se joue à peu. Du coup, c’est quoi, son défaut ? En vrai, il tient en deux points : Wegener imagine que seuls les continents se déplacent, en glissant sur un fond océanique immobile, et il ne trouve pas de moteur crédible pour expliquer ce mouvement. Sa théorie reste donc très contestée jusque dans les années 1960.
Cependant, cette dernière enclenche la grande découverte de ce que nous appelons aujourd’hui les plaques tectoniques ! 🌋
Wegener meurt en 1930 lors d’une expédition au Groenland, sans avoir vu ses idées acceptées. Il faut attendre les années 1960 et l’étude des fonds océaniques pour que la dérive des continents revienne sur le devant de la scène. En 1967 et 1968, Dan McKenzie, Jason Morgan et Xavier Le Pichon posent les bases de la théorie de la tectonique des plaques : la surface de la Terre est découpée en grandes plaques rigides qui bougent les unes par rapport aux autres.
Une découverte contestée 🧐
Plus tard, on comprend que la croûte océanique peut se déplacer aussi, notamment grâce aux petites trouvailles du géologue américain Harry Hess. Il insinue que la croûte océanique peut s’étendre et s’enfoncer sous la croûte terrestre. Cette découverte, introduisant le concept de « double tapis roulant » des croûtes, vient heurter le monde scientifique de plein fouet en 1962. 💣
En parallèle, d’autres scientifiques viennent confirmer l’hypothèse de l’expansion de la croûte océanique. En effet, en 1958 et 1961, deux océanographes du nom de Ron George Mason et Arthur Datus Raff vont étudier les cailloux au fond de l’océan. Pas super fun, dit comme ça. 👀
Ces derniers remarquent, au niveau de ce qu’on appelle les dorsales océaniques, que le champ magnétique des roches est différent. Les roches forment des « bandes » parallèles dont l’aimantation est tantôt normale, tantôt inversée, comme une peau de zèbre. En 1963, Frederick Vine et Drummond Matthews comprennent que ces bandes enregistrent les inversions du champ magnétique terrestre au fur et à mesure que le plancher océanique se forme à la dorsale. 👍
Une histoire d’écoulement 🔍
Le magma, remontant dans les dorsales océaniques et délivrant les roches, s’écoule de part et d’autre de la dorsale. C’est lui qui forme les bandes de roches, dont l’aimantation garde la trace du champ magnétique terrestre au moment où le magma a refroidi !
D’ailleurs, ces bandes sont disposées de façon symétrique de chaque côté de la dorsale : la preuve que le plancher océanique s’écarte dans les deux sens ! 🤔
Cette découverte traduit l’expansion de la croûte océanique, car les changements de magnétisme sont des phénomènes récurrents au cours de l’histoire de notre planète. Et les roches (ou minéraux) sont là pour montrer qu’ils ont été présents à ce moment !
En 1965, le géophysicien canadien John Tuzo Wilson introduit le concept des failles transformantes, qui sont des endroits où les plaques se frottent, formant ainsi des sortes de limites. Dès lors, les géologues comprennent qu’on peut découper tout ça en forme de plaque !
C’est quoi comme taff ? 🤔
En géologie, on étudie principalement l’évolution et la composition de la croûte terrestre. Et ce qui intéresse le plus un géologue, c’est souvent la lithosphère, qu’on explique un peu en dessous ou dans le schéma plus bas.
Une question de lithosphère… 🔍
Pendant cette période, on découvre aussi que la croûte (océanique ou terrestre) se déplace avec une partie du manteau supérieur, appelée le manteau lithosphérique. C’est ce qu’on appelle la lithosphère ! On te montre comment ça marche dans le schéma plus bas. 👀
Dès lors, chacun apporte sa petite théorie de découpe des plaques en espérant qu’elle dépasse l’autre. Ouais, c’est un peu la bagarre, surtout aujourd’hui, car on découvre des microplaques ! 🤯
Celle qui nous intéresse est proposée par Xavier Le Pichon, qui est un géodynamicien français. 🥖 Il avance un modèle de 6 plaques majeures, composé de :
- la plaque africaine ;
- la plaque indo-australienne ;
- la plaque antarctique ;
- la plaque sud-américaine ;
- la plaque eurasiatique ;
- la plaque nord-américaine.
12 plaques et plus ! ✨
Le géophysicien américain William Jason Morgan propose quant à lui un modèle de 12 plaques, rivalisant avec notre français Le Pichon.
Aujourd’hui, on reconnaît l’existence d’autres plaques tectoniques, comme des plaques mineures ou des micro-plaques. Par exemple, tu savais qu’il y avait une microplaque à l’Île de Pâques ? 🍫
Et hop, on en a terminé avec la partie historique de la science. Maintenant, place au concret ! 😎
Une histoire de couche 🥪
Dans la partie énoncée précédemment, on a évoqué plusieurs fois la croûte terrestre ou encore la croûte océanique. Mais, ça se situe où, exactement ? 🤔
Pour répondre à tout ça, on te propose un petit schéma qui découpe la terre, montrant ainsi ses quelques couches, qui vont les unes par dessus les autres. C’est parti ! 🚀
Comme tu peux le voir, tu as plusieurs couches qui se superposent ! Et dans la tectonique des plaques, c’est la lithosphère qui bouge… 👀
Côté bio 🌿
On retrouve toute notre biosphère sur la croûte terrestre. D’ailleurs, elle est aussi présente dans l’hydrosphère, car il y a des poissons, des dauphins, etc. 🐬
Tu l’auras compris, une plaque tectonique est un morceau de lithosphère fracturée ! 🌋
Plaque continentale et plaque océanique : quelles différences ? 🌊
Une plaque océanique porte de la croûte océanique, fine (environ 7 km) et faite de basalte et de gabbro. Une plaque continentale porte de la croûte continentale, bien plus épaisse (30 km en moyenne, jusqu’à 70 km sous les grandes montagnes) et surtout granitique. Plus dense, la lithosphère océanique est celle qui s’enfonce dans les zones de subduction.
Les âges diffèrent aussi : les fonds océaniques dépassent rarement 200 millions d’années, alors que certaines roches continentales ont plus de 4 milliards d’années. Une même plaque peut d’ailleurs porter les deux types de lithosphère, comme la plaque africaine, qui comprend le continent africain et une partie du fond de l’océan Atlantique.
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Comment bougent les plaques tectoniques ? 🤯
Les plaques tectoniques bougent de trois façons à leurs frontières : elles s’écartent (mouvement divergent, au niveau des dorsales), se rapprochent (mouvement convergent, avec subduction ou collision) ou glissent l’une contre l’autre (mouvement coulissant, le long des failles transformantes). Ces frontières concentrent la grande majorité des séismes et des volcans de la planète.
Chaque type de frontière laisse sa propre signature sur le terrain : dorsale, fosse océanique, chaîne de montagnes ou faille. On te montre tout ça ci-dessous ! 🔍
Le mouvement divergent 👋
Lorsque deux plaques s’écartent, on dit qu’elles divergent. Autrement dit, c’est bye bye. Et si tel est le cas, c’est qu’il y a une dorsale quelque part au fond de l’eau ! 🐠
Pour rappel, la dorsale est une déformation de la croûte océanique prenant la forme d’une crête. Le magma, provenant de l’asthénosphère, remonte alors à la surface puis s’écoule de chaque côté. En refroidissant, ce magma fabrique de la nouvelle lithosphère océanique, et les deux plaques s’éloignent l’une de l’autre de quelques centimètres par an. C’est l’expansion des fonds océaniques, qui fait grandir l’océan Atlantique, par exemple !
Le mouvement convergent 👉 👈
Lorsque deux plaques se rapprochent, on dit qu’elles convergent. Si tel est le cas, on trouve soit une zone de subduction, quand une plaque océanique s’enfonce sous une autre plaque, soit une zone de collision, quand deux plaques continentales entrent en collision ! 🌋
Pour rappel, lorsqu’une plaque océanique rencontre une autre plaque, l’une des deux passe sous l’autre : c’est ce qu’on appelle la zone de subduction. Quand tel est le cas, c’est la plaque tectonique la plus dense qui va passer en dessous afin de s’enfoncer dans l’asthénosphère.
Et encore pour rappel, l’asthénosphère est la partie la plus basse du manteau supérieur, et elle est ductile ! Cette propriété fait qu’elle se déforme facilement, assurant ainsi la descente de la plaque ! 😎
La collision, elle, se produit quand deux plaques continentales se rencontrent après la disparition de l’océan qui les séparait. Trop légère pour s’enfoncer dans le manteau, la lithosphère continentale se plisse, se fracture et s’épaissit. C’est ainsi que la plaque indienne, en poussant contre la plaque eurasiatique, a fait naître l’Himalaya. ⛰️
Et l’activité volcanique dans tout ça ? 🌋
Lorsqu’il y a une activité volcanique, du magma s’écoule de part et d’autre du volcan avant de se refroidir. Ainsi, à l’instar des dorsales océaniques, un volcan permet aussi d’étendre la croûte continentale !
Faille de transformation 💃
On ne doit pas oublier les failles de transformation, qui résultent aussi du mouvement de notre plaque tectonique.
Le mouvement coulissant ↔️
Deux plaques peuvent aussi glisser l’une contre l’autre sans s’écarter ni se rapprocher : c’est le mouvement coulissant. Leur frontière est une faille transformante, où la lithosphère n’est ni créée ni détruite. Les blocages puis les décrochages brusques le long de cette faille provoquent de nombreux séismes, comme le long de la faille de San Andreas, en Californie.
Comment reconnaître une plaque ? 👀
Si ce n’est pas fait en cours, ton prof risque de te demander d’identifier les couches terrestres ou encore l’ancienneté des plaques tectoniques par le biais de quelques exercices. Et pour ce faire, on te présente plusieurs méthodes ! 🔍
Grâce aux cailloux 🗿
Plusieurs méthodes existent pour repérer dans quelle couche terrestre on se trouve. Et cela te permet de repérer si tu touches à une plaque tectonique ou non !
La méthode la plus simple reste l’analyse des roches, que ce soit au microscope ou par l’intermédiaire des données qu’on te donne. En effet, chaque couche terrestre possède des cailloux qui lui sont parfois propres, et c’est ce qui va t’aider !
Il n’y a pas que les roches dans la vie… 💎
Les minéraux peuvent aussi être de la partie.
| Couche terrestre | Roches ou minéraux caractéristiques |
|---|---|
| Croûte continentale | Le granite |
| Croûte océanique | Le basalte |
| Manteau supérieur (manteau lithosphérique + manteau asthénosphérique) | La péridotite L’olivine Le pyroxène |
| Manteau inférieur | La bridgmanite |
| Noyau externe | Du fer Du nickel |
| Noyau interne | Du fer Du nickel |
Du coup, tu sauras quoi faire si jamais on te demande de sortir ton microscope ! 😉
Grâce aux ondes 😱
C’est mignon tout ça, mais l’analyse des roches ne fait pas tout. En effet, on peut aussi te demander d’analyser des ondes sismiques pour identifier les couches terrestres. Comme quoi, les tremblements de terre, ça peut servir… 🥲
Pour commencer, il en existe plusieurs, mais seulement trois types nous intéressent…
- Les ondes P (ondes de compression) qui sont les plus rapides. Elles se propagent dans les solides, les liquides et les gaz.
- Les ondes S (ondes de cisaillement) qui sont moins rapides que les ondes P. Elles se propagent seulement dans les solides.
- Les ondes L (ondes de surface) qui se propagent à la surface. Elles ne sont pas très rapides, mais ce sont celles qui font des dégâts lors des séismes !
Il y a de l’amour dans l’air… ❤️🔥
Les ondes L sont nommées ondes de Love, avec un grand L.
Ces différentes ondes agissent différemment en fonction de la nature de la couche terrestre qu’elle traverse. En effet, il peut y avoir une différence si cette dernière est liquide, solide, ou encore ductile.
Par exemple, les ondes S sont stoppées entre le noyau et le manteau, ce qui indique que le noyau externe est liquide. Et on le sait car les ondes S ne traversent pas ce qui est liquide !
Bon, on en a fini avec les plaques tectoniques ! Alors, tu as compris le schéma des couches terrestres ? 😎 Si toutefois, tu es encore au fin fond d’une fosse sur certaines notions, n’hésite pas à te rapprocher d’un Sherpa afin d’avoir des cours particuliers en ligne ! Sur ces mots, on te dit à bientôt ! 👋
