La lithosphère est découpée en plaques rigides animées de mouvements : convergence, divergence ou coulissage.
I. Des plaques mobiles
La lithosphère est découpée en plaques rigides, dont les mouvements sont à l’origine des séismes et des volcans situés généralement à leurs frontières. Diverses méthodes permettent de reconstituer ces mouvements.
Les roches magmatiques fossilisent le champ magnétique lors de leur cristallisation. Celui-ci s’est inversé au cours du temps : dans les océans, ces anomalies magnétiques sont disposées de façon symétrique par rapport aux dorsales, ce qui fut la première preuve géophysique claire de la divergence des plaques (1963). Dater les anomalies magnétiques ou les sédiments déposés sur la croûte océanique permet également de calculer la vitesse de cette expansion océanique.
Certains volcans intra-plaque sont dus à des remontées de matière chaude profonde (points chauds), qui perforent les plaques en déplacement. L’alignement de volcans obtenu reproduit le mouvement de la plaque.
Actuellement, les mesures GPS ou laser confirment ces déplacements.
II. Divergence, convergence, coulissage
Tous ces indices permettent de distinguer différents types de frontière. Les dorsales océaniques, zones de divergence, présentent un flux géothermique important à l’origine du volcanisme effusif sous-marin. Les plaques convergent dans les zones de subduction (fosse océanique, volcans explosifs…) et dans les grandes chaînes de montagnes ou coulissent le long des failles transformantes.
Doc Mouvements et frontières des principales plaques
Méthode
Reconstituer les mouvements aux frontières des plaques
La chaîne de montagnes sous-marines de Juan de Fuca sépare la plaque Pacifique de la petite plaque Juan de Fuca.
Indiquer de quel type de frontière de plaques il s’agit et estimer la vitesse de la plaque Juan de Fuca par rapport à la plaque Pacifique.
Doc Anomalies magnétiques au niveau de Juan de Fuca
Conseils
Étape 1 Rappeler les arguments en faveur de chaque type de frontière.
Étape 2 Estimer l’éloignement parcouru (d) pendant une durée donnée (Δt).
Étape 3 En déduire la vitesse moyenne
et conclure.
Solution
Étape 1 Dans les zones de divergence, on s’attend à trouver un important flux géothermique et des anomalies magnétiques disposées de façon symétrique. Cette symétrie se retrouve au niveau de la chaîne de Juan de Fuca.
Étape 2 Selon le dernier schéma, les roches formées lors de l’anomalie négative datée de – 3 Ma sont maintenant éloignées les unes des autres d’environ 180 km, puisqu’on les retrouve à 90 km à l’est et à l’ouest de la chaîne de montagnes sous-marines de Juan de Fuca.
Étape 3 Il s’agit donc d’une zone de divergence, cette chaîne de montagnes sous-marines étant une dorsale. Les deux plaques s’éloignent l’une de l’autre à une vitesse de
