La tectonique des plaques est la théorie scientifique qui tente d'expliquer les mouvements de la lithosphère terrestre qui ont formé les caractéristiques du paysage que nous voyons à travers le monde aujourd'hui. Par définition, le mot «plaque» en termes géologiques signifie une grande dalle de roche solide. La "tectonique" fait partie de la racine grecque de "construire" et, ensemble, les termes définissent comment la surface de la Terre est constituée de plaques mobiles.
La théorie de la tectonique des plaques elle-même dit que la lithosphère terrestre est constituée de plaques individuelles qui sont décomposées en plus d'une douzaine de gros et petits morceaux de roche solide. Ces plaques fragmentées chevauchent les unes au-dessus des autres sur la Terre manteau inférieur plus fluide pour créer différents types de limites de plaques qui ont façonné le paysage de la Terre au cours de millions d'années.
Histoire de la tectonique des plaques
La tectonique des plaques est issue d'une théorie développée pour la première fois au début du XXe siècle par le météorologue
Alfred Wegener. En 1912, Wegener a remarqué que les côtes de la côte est de l'Amérique du Sud et de la côte ouest de l'Afrique semblaient s'emboîter comme un puzzle.Un examen plus approfondi du globe a révélé que tous les continents de la Terre s'assemblent d'une manière ou d'une autre et Wegener a proposé une idée que tous les continents avaient à la fois été connectés en un seul supercontinent appelé Pangaea. Il croyait que les continents ont commencé à se séparer progressivement il y a environ 300 millions d'années - c'est sa théorie qui est devenue connue sous le nom de dérive des continents.
Le principal problème avec la théorie initiale de Wegener était qu'il n'était pas sûr de la façon dont les continents se séparaient les uns des autres. Tout au long de ses recherches pour trouver un mécanisme de dérive des continents, Wegener est tombé sur des preuves fossiles qui ont appuyé sa théorie initiale de la Pangée. En outre, il a proposé des idées sur la façon dont la dérive des continents a fonctionné dans la construction des chaînes de montagnes du monde. Wegener a affirmé que les bords d'attaque des continents de la Terre sont entrés en collision les uns avec les autres alors qu'ils se déplaçaient, la terre se regroupant et formant des chaînes de montagnes. Il a utilisé l'Inde pour s'installer sur le continent asiatique pour former l'Himalaya comme exemple.
Finalement, Wegener a eu une idée qui a cité la rotation de la Terre et sa force centrifuge vers l'équateur comme mécanisme de dérive des continents. Il a dit que la Pangée avait commencé au pôle Sud et que la rotation de la Terre avait finalement causé sa rupture, envoyant les continents vers l'équateur. Cette idée a été rejetée par la communauté scientifique et sa théorie de la dérive des continents a également été rejetée.
En 1929, Arthur Holmes, un géologue britannique, a introduit une théorie de la convection thermique pour expliquer le mouvement des continents de la Terre. Il a dit que lorsqu'une substance est chauffée, sa densité diminue et elle augmente jusqu'à ce qu'elle refroidisse suffisamment pour couler à nouveau. Selon Holmes, c'est ce cycle de chauffage et de refroidissement du manteau terrestre qui a fait bouger les continents. Cette idée a très peu retenu l'attention à l'époque.
Dans les années 1960, l'idée de Holmes a commencé à gagner en crédibilité à mesure que les scientifiques augmentaient leur compréhension du plancher océanique via la cartographie, découvraient ses crêtes médio-océaniques et en apprenaient davantage sur son âge. En 1961 et 1962, les scientifiques ont proposé le processus de propagation des fonds marins causée par la convection du manteau pour expliquer le mouvement des continents de la Terre et la tectonique des plaques.
Les principes de la tectonique des plaques aujourd'hui
Les scientifiques ont aujourd'hui une meilleure compréhension de la composition des plaques tectoniques, des forces motrices de leur mouvement et des façons dont elles interagissent les unes avec les autres. Une plaque tectonique elle-même est définie comme un segment rigide de la lithosphère terrestre qui se déplace séparément de ceux qui l'entourent.
Il existe trois principales forces motrices pour le mouvement des plaques tectoniques de la Terre. Ce sont la convection du manteau, la gravité et la rotation de la Terre. La convection du manteau est la méthode de mouvement des plaques tectoniques la plus étudiée et elle est très similaire à la théorie développée par Holmes en 1929. Il existe de grands courants de convection de matière fondue dans le manteau supérieur de la Terre. Alors que ces courants transmettent de l'énergie à l'asthénosphère terrestre (la partie fluide du manteau inférieur de la Terre sous la lithosphère), de nouveaux matériaux lithosphériques sont poussés vers la croûte terrestre. Des preuves de cela sont montrées sur les dorsales médio-océaniques où des terres plus jeunes sont poussées vers le haut à travers la crête, ce qui fait que les terres plus anciennes s'éloignent et s'éloignent de la crête, déplaçant ainsi les plaques tectoniques.
La gravité est une force motrice secondaire pour le mouvement des plaques tectoniques de la Terre. Aux dorsales médio-océaniques, l'élévation est plus élevée que le fond océanique environnant. Comme les courants de convection à l'intérieur de la Terre font monter et disperser de nouveaux matériaux lithosphériques la crête, la gravité fait couler le matériau plus ancien vers le fond de l'océan et facilite le mouvement du plaques. La rotation de la Terre est le mécanisme final du mouvement des plaques de la Terre, mais elle est mineure par rapport à la convection et à la gravité du manteau.
Au fur et à mesure que les plaques tectoniques de la Terre se déplacent, elles interagissent de différentes manières et forment différents types de limites de plaques. Les frontières divergentes sont l'endroit où les plaques s'éloignent les unes des autres et une nouvelle croûte est créée. Les dorsales médio-océaniques sont un exemple de frontières divergentes. Les frontières convergentes sont l'endroit où les plaques entrent en collision les unes avec les autres, provoquant la subduction d'une plaque sous l'autre. Les limites de transformation sont le type final de limite de plaque et à ces emplacements, aucune nouvelle croûte n'est créée et aucune n'est détruite. Au lieu de cela, les plaques glissent horizontalement les unes sur les autres. Quel que soit le type de frontière, le mouvement des plaques tectoniques de la Terre est essentiel dans la formation des diverses caractéristiques du paysage que nous voyons à travers le monde aujourd'hui.
Combien de plaques tectoniques sont sur Terre?
Il existe sept grandes plaques tectoniques (Amérique du Nord, Amérique du Sud, Eurasie, Afrique, Indo-australienne, Pacifique et Antarctique) ainsi que de nombreuses microplaques plus petites comme la plaque Juan de Fuca près de Washington (carte des assiettes).
Pour en savoir plus sur la tectonique des plaques, visitez le site Web de l'USGS Cette Terre Dynamique: L'histoire de la Tectonique des Plaques.