Accueil Géologie Tectonique des plaques

Tectonique des plaques

La tectonique des plaques est une théorie scientifique qui explique les mouvements et les comportements de la lithosphère terrestre, composée de la croûte et du manteau supérieur. La théorie propose que la lithosphère terrestre soit divisée en une série de plaques en mouvement constant, entraînées par la chaleur générée par le noyau terrestre. Au fur et à mesure que ces plaques se déplacent, elles interagissent les unes avec les autres, ce qui entraîne une large gamme de phénomènes géologiques tels que tremblements de terre, les éruptions volcaniques et la formation de montagne gammes.

La théorie de la tectonique des plaques a été développée dans les années 1960 et 1970, sur la base d'une combinaison de données géophysiques et d'observations des caractéristiques de la surface de la Terre. Elle a remplacé les théories antérieures de la « dérive des continents » et de « l'expansion des fonds marins » et a fourni un cadre unificateur pour comprendre l'histoire géologique de la Terre et la répartition des océans. ressources naturelles.

Certains des concepts clés liés à la tectonique des plaques comprennent les types de limites de plaques, les processus de subduction et d'expansion des fonds marins, la formation de montagnes et de crêtes océaniques, ainsi que la répartition des tremblements de terre et de l'activité volcanique dans le monde. La tectonique des plaques a des implications importantes pour notre compréhension des risques naturels, du changement climatique et des évolution de la vie sur Terre.

Théorie de la tectonique des plaques

Au-delà de la simple description des mouvements actuels des plaques, Plate Tectonics fournit un cadre global qui relie de nombreux éléments des sciences de la Terre. La tectonique des plaques est une théorie scientifique relativement jeune qui a eu besoin des progrès de la technologie d'observation et de calcul dans les années 1950 et 1960 pour être pleinement élaborée. Son explicatif gravitas et le poids des preuves d'observation a surmonté beaucoup de scepticisme initial quant à la mobilité réelle de la surface de la Terre, et la tectonique des plaques est rapidement devenue universellement acceptée par les scientifiques du monde entier.

Développement historique de la théorie de la tectonique des plaques

La théorie de la tectonique des plaques est l'une des théories les plus fondamentales et les plus influentes dans le domaine de la géologie. La théorie explique la structure de la lithosphère terrestre et les processus qui entraînent le mouvement des plaques tectoniques terrestres. Le développement de la théorie de la tectonique des plaques est le résultat des contributions de nombreux scientifiques sur plusieurs siècles. Voici quelques-uns des développements clés dans le développement historique de la théorie de la tectonique des plaques :

  1. Hypothèse de la dérive continentale d'Alfred Wegener (1912): L'idée que les continents étaient autrefois connectés et se sont depuis séparés a été proposée pour la première fois par Alfred Wegener en 1912. Wegener a fondé son hypothèse sur l'ajustement des continents, les similitudes dans les types de roches et fossiles sur les côtés opposés de l'Atlantique, et des preuves de glaciations passées.
  2. Etudes de paléomagnétisme (années 1950) : Dans les années 1950, études de l'aimantation des roches au fond de l'océan a montré que la croûte océanique avait un motif de bandes magnétiques symétriques par rapport aux dorsales médio-océaniques. Ce modèle a fourni des preuves de la propagation du fond marin et a contribué à soutenir l'idée de la dérive des continents.
  3. Hypothèse Vine-Matthews-Morley (1963): En 1963, Fred Vine, Drummond Matthews et Lawrence Morley ont proposé une hypothèse qui expliquait les bandes magnétiques symétriques sur le fond marin en termes de propagation du fond marin. L'hypothèse suggérait qu'une nouvelle croûte océanique s'était formée au niveau des dorsales médio-océaniques, puis s'était éloignée des dorsales dans des directions opposées, créant un motif de bandes magnétiques.
  4. Théorie de la tectonique des plaques (fin des années 1960) : à la fin des années 1960, les idées de dérive des continents et d'expansion des fonds marins ont été combinées dans la théorie de la tectonique des plaques. La théorie explique le mouvement des plaques lithosphériques de la Terre, constituées des continents et de la croûte océanique. Les plaques se déplacent en réponse aux forces générées par la convection du manteau et interagissent aux limites des plaques, associées aux tremblements de terre, à l'activité volcanique et bâtiment de montagne.
  5. Améliorations ultérieures : Depuis le développement de la théorie de la tectonique des plaques, il y a eu de nombreuses améliorations et avancées dans notre compréhension du mouvement des plaques et des limites des plaques. Celles-ci incluent la reconnaissance de différents types de limites de plaques (p. ex. divergentes, convergentes et transformées), l'étude des points chauds et des panaches du manteau et l'utilisation du système de positionnement global (GPS) pour suivre le mouvement des plaques.

Preuve de la théorie

La théorie de la tectonique des plaques est étayée par un large éventail de preuves provenant de divers domaines d'étude. Voici quelques exemples:

  1. Paléomagnétisme : Les roches contiennent de minuscules minéraux qui s'alignent sur le champ magnétique terrestre lorsqu'ils se forment. En mesurant l'orientation de ces minéraux, les scientifiques peuvent déterminer la latitude à laquelle la roche s'est formée. Lorsque des roches de différents continents sont comparées, elles montrent que leurs orientations magnétiques correspondent comme si elles étaient une fois réunies.
  2. Propagation des fonds marins : Les dorsales médio-océaniques, où se forme la nouvelle croûte océanique, sont les plus longues chaînes de montagnes sur Terre. Au fur et à mesure que le magma monte et se solidifie au niveau des dorsales, il crée une nouvelle croûte océanique qui s'éloigne de la dorsale dans des directions opposées. En mesurant l'âge des roches de part et d'autre de la dorsale, les scientifiques ont montré que le fond marin s'écarte.
  3. tremblements de terre et volcans: La plupart des tremblements de terre et des volcans se produisent aux limites des plaques, fournissant une preuve supplémentaire que les plaques se déplacent.
  4. Mesures GPS : La technologie du système de positionnement global (GPS) permet aux scientifiques de mesurer le mouvement des plaques terrestres avec une grande précision. Ces mesures confirment que les plaques bougent effectivement et fournissent des informations sur les vitesses et les directions du mouvement des plaques.
  5. Preuve fossile : Des fossiles d'organismes identiques ont été trouvés sur les côtés opposés de l'océan Atlantique, indiquant que les continents étaient autrefois réunis.

Dans l'ensemble, la théorie de la tectonique des plaques est étayée par un grand nombre de preuves provenant de diverses sources, fournissant une explication solide des mouvements et des interactions des plaques lithosphériques de la Terre.

Limites de plaques : types et caractéristiques

Les limites des plaques font référence aux zones où les plaques qui composent la lithosphère terrestre interagissent. Il existe trois principaux types de frontières de plaques : divergentes, convergentes et transformées. Chaque type est caractérisé par des caractéristiques et des processus géologiques spécifiques.

  1. Limites de plaques divergentes: Ceux-ci se produisent là où les plaques s'éloignent les unes des autres. Le magma monte du manteau et crée une nouvelle croûte en se refroidissant et en se solidifiant. Ce processus est appelé étalement du fond marin et entraîne la formation de dorsales médio-océaniques. Des frontières divergentes se produisent également sur terre, où elles créent des vallées de rift. Des exemples de frontières divergentes incluent la dorsale médio-atlantique et la zone de rift est-africain.
  2. Limites de plaques convergentes: Ceux-ci se produisent là où les plaques se rapprochent les unes des autres. Il existe trois types de frontières convergentes, selon le type de plaques impliquées : océanique-océanique, océanique-continentale et continentale-continentale. À une frontière convergente océanique-océanique, une plaque subduit (plonge sous) l'autre et une tranchée en haute mer se forme. La subduction crée également un arc volcanique sur la plaque dominante. Les îles Aléoutiennes et les îles Mariannes sont des exemples de frontières convergentes océaniques-océaniques. À une frontière convergente océanique-continentale, la plaque océanique plus dense se subduit sous la plaque continentale moins dense, créant un arc volcanique continental. Les exemples de frontières convergentes océano-continentales incluent les Andes et les Cascades. À une frontière convergente continentale-continentale, aucune des plaques ne subduit parce qu'elles sont trop flottantes. Au lieu de cela, ils se froissent et se plient, créant de grandes chaînes de montagnes. Des exemples de frontières convergentes continentales comprennent l'Himalaya et les Appalaches.
  3. Transformer les limites des plaques: Ceux-ci se produisent là où les plaques glissent les unes sur les autres. Ils se caractérisent par le décrochement défauts, où le mouvement est horizontal plutôt que vertical. Les frontières de transformation sont associées aux tremblements de terre, et l'exemple le plus célèbre est celui de San Andreas Faute en Californie.

Les caractéristiques des limites de plaques sont liées au type d'interaction des plaques et aux processus géologiques qui se produisent à ces limites. Comprendre les types de limites de plaques est crucial pour comprendre la tectonique des plaques et les processus géologiques qui façonnent notre planète.

Limites des plaques

Comment fonctionne la tectonique des plaques

La tectonique des plaques est la théorie qui décrit le mouvement de grands segments de la lithosphère terrestre (croûte et partie supérieure du manteau) au-dessus de l'asthénosphère plus faible. La lithosphère est fragmentée en une série de plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres à une vitesse de quelques centimètres par an. Le mouvement de ces plaques est entraîné par des forces générées à l'intérieur de la Terre.

Le processus de la tectonique des plaques comprend les étapes suivantes :

  1. Création d'une nouvelle lithosphère océanique sur les dorsales médio-océaniques, où le magma s'élève du manteau et se solidifie pour former une nouvelle croûte. C'est ce qu'on appelle la propagation des fonds marins.
  2. Destruction de l'ancienne lithosphère océanique dans les zones de subduction, où une plaque est forcée sous une autre dans le manteau. Ce processus s'accompagne de la libération d'énergie sismique, provoquant des tremblements de terre.
  3. Mouvement des plaques dû aux forces générées à leurs frontières, qui peuvent être divergentes, convergentes ou transformées.
  4. Interactions entre les plaques, qui peuvent provoquer la formation de montagnes, l'ouverture ou la fermeture de bassins océaniques et la formation de volcans.

Dans l'ensemble, le mouvement des plaques terrestres est responsable de bon nombre des caractéristiques géologiques que nous observons sur notre planète.

Quelles sont les plaques ?

La lithosphère terrestre, qui est la couche solide la plus externe de la Terre, est divisée en plusieurs grandes et petites plaques qui flottent sur l'asthénosphère ductile sous-jacente. Ces plaques sont composées de la croûte terrestre et de la partie supérieure du manteau, et elles peuvent se déplacer indépendamment les unes des autres. Il existe environ une douzaine de plaques principales, qui sont les plaques Pacifique, Nord-Américaine, Sud-Américaine, Eurasienne, Africaine, Indo-Australienne, Antarctique et Nazca, et plusieurs plaques plus petites.

Limites des plaques

Les limites des plaques sont les régions où deux ou plusieurs plaques tectoniques se rencontrent. Il existe trois principaux types de frontières de plaques : les frontières divergentes, où les plaques s'écartent les unes des autres ; les frontières convergentes, où les plaques se rapprochent et se heurtent ; et transformer les frontières, là où les plaques glissent les unes sur les autres. Ces limites sont caractérisées par des caractéristiques et des phénomènes géologiques spécifiques, tels que les vallées du rift, les dorsales médio-océaniques, les zones de subduction et les tremblements de terre. Les interactions entre les plaques à leurs limites sont responsables de nombreux processus géologiques, notamment la formation de montagnes, l'activité volcanique et la formation de bassins océaniques.

Frontières divergentes : caractéristiques et exemples

Les frontières divergentes sont des endroits où deux plaques tectoniques s'éloignent l'une de l'autre. Ces frontières peuvent être trouvées à la fois sur terre et sous l'océan. Au fur et à mesure que les plaques s'écartent, le magma remonte à la surface et se refroidit pour former une nouvelle croûte, ce qui crée un espace ou une fissure entre les plaques.

Caractéristiques des frontières divergentes :

  • Dorsales médio-océaniques : Chaînes de montagnes sous-marines qui se forment aux frontières divergentes entre les plaques océaniques. La dorsale médio-océanique la plus étendue et la plus connue est la dorsale médio-atlantique.
  • Vallées du Rift : vallées profondes qui se forment sur terre à des limites de plaques divergentes, comme la vallée du Rift en Afrique de l'Est.
  • Volcans : lorsque le magma remonte à la surface à des frontières divergentes, il peut former des volcans, en particulier dans les zones où la frontière est sous l'océan. Ces volcans sont généralement des volcans boucliers, larges et en pente douce.

Exemples de frontières divergentes :

  • Dorsale médio-atlantique : limite entre la plaque nord-américaine et la plaque eurasienne.
  • Vallée du Rift est-africain : La frontière entre la plaque africaine et la plaque arabique.
  • Islande : île volcanique située sur la dorsale médio-atlantique à la frontière entre la plaque nord-américaine et la plaque eurasienne.

Limites convergentes : caractéristiques et exemples

Les frontières convergentes sont des zones où deux plaques tectoniques entrent en collision. Les caractéristiques et particularités de ces frontières dépendent du type de plaques qui convergent, qu'il s'agisse de plaques océaniques ou continentales, et de leurs densités relatives. Il existe trois types de frontières convergentes :

  1. Convergence océanique-continentale : Dans ce type de convergence, une plaque océanique se subduit sous une plaque continentale, formant une tranchée océanique profonde et une chaîne de montagnes volcaniques. La subduction de la plaque océanique crée une fusion partielle du manteau, ce qui conduit à la formation de magma. Le magma remonte à la surface et crée une chaîne de montagnes volcaniques sur la plaque continentale. Des exemples de ce type de frontière incluent les montagnes des Andes en Amérique du Sud et la chaîne des Cascades en Amérique du Nord.
  2. Convergence océanique-océanique : Dans ce type de convergence, une plaque océanique se subduit sous une autre plaque océanique, formant une tranchée océanique profonde et un arc insulaire volcanique. La subduction de la plaque océanique crée une fusion partielle du manteau, ce qui conduit à la formation de magma. Le magma remonte à la surface et crée un arc insulaire volcanique. Des exemples de ce type de frontière incluent les îles Aléoutiennes en Alaska et les îles Mariannes dans le Pacifique occidental.
  3. Convergence continentale-continentale : Dans ce type de convergence, deux plaques continentales entrent en collision, formant une haute chaîne de montagnes. Étant donné que les deux plaques continentales ont des densités similaires, aucune ne peut être subductée. Au lieu de cela, les plaques sont poussées vers le haut, formant une haute chaîne de montagnes avec de nombreux plissements et failles. Des exemples de ce type de frontière incluent l'Himalaya en Asie et les Appalaches en Amérique du Nord.

Aux frontières convergentes, les tremblements de terre, les éruptions volcaniques et la formation de chaînes de montagnes sont des caractéristiques communes en raison de l'activité géologique intense qui se produit à ces endroits.

Transformer les limites : fonctionnalités et exemples

Les frontières de transformation sont des zones où deux plaques tectoniques glissent l'une sur l'autre dans un mouvement horizontal. Ces limites sont également appelées limites conservatrices car il n'y a pas de création ou de destruction nette de lithosphère. Voici quelques-unes des fonctionnalités et des exemples de limites de transformation :

Caractéristiques :

  • Les limites de transformation sont généralement caractérisées par une série de failles ou de fractures parallèles dans la lithosphère.
  • Les failles associées aux limites de transformation peuvent aller de quelques mètres à des centaines de kilomètres de longueur.
  • Les limites de transformation peuvent créer des entités linéaires à la surface de la Terre, telles que des vallées ou des crêtes.
  • Le mouvement des plaques le long des frontières de transformation peut créer des tremblements de terre.

Exemples :

  • La faille de San Andreas en Californie est un exemple bien connu de frontière transformée. Il marque la limite entre la plaque nord-américaine et la plaque Pacifique.
  • La faille alpine en Nouvelle-Zélande est un autre exemple de frontière de transformation, marquant la frontière entre la plaque du Pacifique et la plaque australienne.
  • La mer Morte La transformation au Moyen-Orient est un système complexe de failles de transformation qui relient le rift de la mer Rouge à la zone de faille de l'Anatolie orientale.

Les limites de transformation jouent un rôle important dans la tectonique des plaques, car elles aident à s'adapter au mouvement des plaques le long de la surface de la Terre.

Mouvement de plaque et cinématique de plaque

Le mouvement des plaques fait référence au mouvement des plaques tectoniques les unes par rapport aux autres. L'étude du mouvement des plaques s'appelle la cinématique des plaques. La cinématique des plaques consiste à mesurer la direction, la vitesse et le style de mouvement des plaques tectoniques.

Le mouvement des plaques est entraîné par le mouvement du magma dans le manteau, ce qui fait que les plaques se déplacent dans différentes directions et à différentes vitesses. Le mouvement des plaques peut être mesuré à l'aide de diverses techniques, notamment le GPS (Global Positioning System) et l'imagerie par satellite.

Il existe trois types de frontières de plaques : divergentes, convergentes et transformées. Aux frontières divergentes, deux plaques s'éloignent l'une de l'autre, créant ainsi une nouvelle croûte. Aux frontières convergentes, deux plaques se rapprochent l'une de l'autre et la plaque océanique la plus dense est subductée sous la plaque continentale la moins dense. Aux limites de transformation, deux plaques glissent l'une sur l'autre horizontalement.

La direction et la vitesse du mouvement des plaques peuvent être affectées par divers facteurs, notamment la densité et l'épaisseur de la lithosphère, la force et l'orientation des plaques lithosphériques et la distribution des cellules de convection du manteau. L'étude de la cinématique des plaques est essentielle pour comprendre la formation et l'évolution de la croûte terrestre, ainsi que pour prévoir et atténuer les effets des tremblements de terre et des éruptions volcaniques.

Forces motrices de la tectonique des plaques

Les forces motrices de la tectonique des plaques sont les forces qui provoquent le mouvement des plaques tectoniques de la Terre. Il existe deux principaux types de forces motrices :

  1. Poussée des dorsales : cette force est causée par la poussée ascendante du magma sur les dorsales médio-océaniques, ce qui crée une nouvelle croûte océanique. Au fur et à mesure que la nouvelle croûte se forme, elle éloigne l'ancienne croûte de la crête, la faisant bouger.
  2. Traction de la dalle : Cette force est causée par le poids de la lithosphère océanique en subduction, qui tire le reste de la plaque vers la zone de subduction. Lorsque la plaque est tirée, elle peut provoquer des déformations, des tremblements de terre et une activité volcanique.

D'autres forces motrices possibles de la tectonique des plaques comprennent la convection du manteau, qui est le mouvement lent du manteau terrestre dû à la chaleur du noyau, et les forces gravitationnelles, qui peuvent provoquer un mouvement latéral des plaques.

Tectonique des plaques et tremblements de terre

La tectonique des plaques et les tremblements de terre sont des phénomènes étroitement liés. Les tremblements de terre se produisent lorsque deux plaques interagissent à leurs frontières. Les limites de plaques sont classées en trois types : divergentes, convergentes et transformées. Les tremblements de terre se produisent aux trois types de limites, mais les caractéristiques des tremblements de terre diffèrent selon le type de limite.

Aux frontières divergentes, les tremblements de terre ont tendance à être peu profonds et de faible magnitude. C'est parce que les plaques s'écartent et qu'il y a relativement peu de frottement et de contrainte sur les roches. Cependant, à mesure que les plaques s'éloignent, la profondeur des tremblements de terre peut augmenter.

Aux frontières convergentes, les tremblements de terre peuvent être profonds et de grande magnitude. En effet, les plaques entrent en collision et les roches sont soumises à des contraintes et à une pression élevées. Les zones de subduction, où une plaque est forcée sous une autre, sont particulièrement sujettes à de grands tremblements de terre destructeurs.

Les frontières de transformation subissent également de grands tremblements de terre. Ces limites se produisent lorsque deux plaques glissent l'une sur l'autre horizontalement. Le frottement et la pression sur les rochers peuvent conduire aux grands tremblements de terre.

Dans l’ensemble, la tectonique des plaques est le moteur de la plupart des tremblements de terre sur Terre, et la compréhension du mouvement et des interactions des plaques tectoniques est cruciale pour prédire et atténuer tremblement de terre dangers.

Tectonique des plaques et volcanisme

La tectonique des plaques et le volcanisme sont étroitement liés car la majorité de l'activité volcanique de la Terre se produit aux limites des plaques. Le magma monte du manteau et est forcé vers le haut par le mouvement des plaques tectoniques, créant des éruptions volcaniques. Le type de volcan et le style d'éruption est déterminé par la composition et la viscosité du magma.

Aux limites divergentes des plaques, le magma s'élève du manteau pour créer une nouvelle croûte, formant des volcans boucliers qui sont généralement non explosifs. Les dorsales médio-océaniques sont des exemples de ce type d'activité volcanique.

Aux limites des plaques convergentes, la plaque océanique plus dense se subduit sous la plaque continentale moins dense, faisant fondre la plaque subductée pour former du magma. Ce type d'activité volcanique peut entraîner des éruptions explosives et la formation de stratovolcans. La ceinture de feu du Pacifique est une zone d'activité volcanique intense qui se produit aux limites des plaques convergentes.

Les limites des plaques de transformation ne produisent généralement pas d'activité volcanique, mais elles peuvent créer des caractéristiques volcaniques telles que des éruptions de fissures et des évents volcaniques.

En résumé, la tectonique des plaques joue un rôle important dans la formation et l'emplacement des volcans, et le type d'activité volcanique est déterminé par le type de limite de plaque et la composition du magma.

Tectonique des plaques et construction de montagnes

La tectonique des plaques joue un rôle important dans la formation des montagnes ou l'orogenèse. Les montagnes sont formées par la déformation et le soulèvement de la croûte terrestre. Il existe deux types de processus de formation de montagnes : 1) la formation de montagnes frontières convergentes et 2) la formation de montagnes intraplaque.

  1. La formation de montagnes frontalières convergentes se produit lorsque deux plaques tectoniques entrent en collision et provoquent un soulèvement et une déformation. L'exemple le plus frappant de ce type de construction de montagne est la chaîne de montagnes de l'Himalaya. Le sous-continent indien est entré en collision avec la plaque eurasienne, provoquant le soulèvement de l'Himalaya.
  2. La formation de montagnes intraplaques se produit lorsqu'une plaque tectonique se déplace sur un panache du manteau. Au fur et à mesure que la plaque se déplace sur le panache, le magma remonte à la surface, créant des îles volcaniques et une chaîne de montagnes. Les îles hawaïennes sont un exemple de construction de montagnes intraplaques.

La tectonique des plaques joue également un rôle dans la formation d'autres structures géologiques, telles que les vallées du rift et fosses océaniques. Dans les vallées du rift, la croûte est déchirée par les forces tectoniques, provoquant la formation d'une vallée. Des tranchées océaniques se forment dans les zones de subduction, où une plaque tectonique est poussée sous une autre et dans le manteau. Au fur et à mesure que la plaque descend, elle se plie et forme une tranchée profonde.

La tectonique des plaques et le cycle des roches

Tectonique des plaques et le cycle de la roche sont des processus étroitement liés qui façonnent la surface de la Terre et la composition de sa croûte. Le cycle des roches décrit la transformation des roches d'un type à un autre par des processus géologiques tels que érosion, érosion, chaleur et pression, fusion et solidification. La tectonique des plaques joue un rôle important dans le cycle des roches en recyclant et en modifiant la croûte terrestre par des processus de subduction, de collision et de rift.

Les zones de subduction sont des zones où une plaque tectonique est forcée sous une autre, et elles sont associées à la formation d'arcs volcaniques et d'arcs insulaires. Au fur et à mesure que la plaque de subduction descend dans le manteau, elle se réchauffe et libère de l'eau, ce qui abaisse la température de fusion des roches environnantes et génère du magma. Ce magma remonte à la surface et forme des volcans, qui libèrent de nouveaux minéraux et gaz dans l'atmosphère.

Les zones de collision se produisent là où deux plaques tectoniques convergent et soulèvent la croûte, conduisant à la formation de chaînes de montagnes. La collision des plaques indienne et eurasienne, par exemple, a créé la chaîne de montagnes himalayenne. Ce processus provoque également le métamorphisme des roches, car la chaleur et la pression intenses de la collision les transforment en de nouveaux types de roches.

Les zones de rifting sont des zones où les plaques tectoniques s'écartent, entraînant la formation de nouveaux bassins océaniques et de dorsales médio-océaniques. Au fur et à mesure que les plaques s'écartent, la croûte s'amincit et le magma monte pour combler le vide, finissant par se solidifier et former une nouvelle croûte. Ce processus produit une activité volcanique et peut conduire à la formation de nouvelles gisements minéraux.

En résumé, la tectonique des plaques entraîne le cycle rocheux en créant une nouvelle croûte, en recyclant l'ancienne croûte et en transformant les roches par des processus de subduction, de collision et de rifting.

La tectonique des plaques et l'évolution de la vie

La tectonique des plaques a joué un rôle important dans l'évolution de la vie sur Terre. Elle a façonné l'environnement de la planète et permis le développement et la diversification de la vie au fil du temps. Voici quelques façons dont la tectonique des plaques a influencé l'évolution de la vie :

  1. Formation des continents : La tectonique des plaques a provoqué la formation des continents et leur mouvement au fil du temps. La séparation et la collision des continents ont créé divers habitats permettant à différents types d'organismes d'évoluer.
  2. Changement climatique : La tectonique des plaques a influencé le changement climatique en modifiant la répartition des terres et des mers et les schémas de circulation des océans et de l'atmosphère. Cela a affecté l'évolution des espèces en créant de nouveaux habitats et en modifiant les conditions environnementales.
  3. Biogéographie : Le mouvement des continents a créé des barrières et des voies pour la migration des espèces, conduisant au développement d'écosystèmes et de modèles biogéographiques uniques.
  4. Volcanisme : La tectonique des plaques a conduit à la formation de volcans, qui ont contribué à l'évolution de la vie en fournissant de nouveaux habitats et un sol riche en nutriments.

Dans l'ensemble, la tectonique des plaques a été un facteur clé dans la formation de l'environnement terrestre et la création des conditions nécessaires à l'évolution et à la diversification de la vie.

Tectonique des plaques et ressources minérales

La tectonique des plaques joue un rôle important dans la formation et la distribution des ressources minérales. Gisements de minerai, y compris les métaux précieux tels que or, vis argentet une platine, ainsi que des métaux industriels tels que capuchons de cuivre, zinc, et le plomb, sont souvent associés aux limites des plaques tectoniques.

Aux limites des plaques convergentes, les zones de subduction peuvent générer des minéraux à grande échelle Cautions, y compris le cuivre porphyrique, l'or et l'argent épithermaux et les gisements de sulfures massifs. Ces gisements sont formés par fluides hydrothermaux qui sont libérés de la dalle de subduction et du coin du manteau sus-jacent, provoquant des précipitations minérales dans les roches environnantes.

De plus, les dorsales médio-océaniques, où une nouvelle croûte océanique est créée, peuvent abriter des gisements de minéraux sulfurés riches en cuivre, zinc et autres métaux. Ces dépôts sont formés par des évents hydrothermaux qui libèrent des fluides riches en minéraux dans l'eau de mer environnante.

La tectonique des plaques influence également la formation de gisements d'hydrocarbures, tels que le pétrole et le gaz. Ces dépôts se trouvent souvent dans des bassins sédimentaires associés à des vallées du rift, des marges passives et des marges convergentes. Riche en bio roches sédimentaires sont enterrés et chauffés au fil du temps, entraînant la formation d'hydrocarbures.

Globalement, la tectonique des plaques est un facteur crucial dans la formation et la distribution des ressources minérales, et la compréhension des processus géologiques associés aux limites des plaques est essentielle pour identifier et exploiter ces ressources.

hotspots

Bien que la majeure partie de l'activité volcanique de la Terre soit concentrée le long ou à côté des limites des plaques, il existe quelques exceptions importantes dans lesquelles cette activité se produit à l'intérieur des plaques. Les chaînes linéaires d'îles, longues de milliers de kilomètres, situées loin des limites des plaques en sont les exemples les plus notables. Ces chaînes d'îles enregistrent une séquence typique d'élévation décroissante le long de la chaîne, de l'île volcanique au récif frangeant à l'atoll et enfin au mont sous-marin submergé. Un volcan actif existe généralement à une extrémité d'une chaîne d'îles, avec des volcans éteints progressivement plus anciens se produisant le long du reste de la chaîne. Le géophysicien canadien J. Tuzo Wilson et le géophysicien américain W. Jason Morgan ont expliqué ces caractéristiques topographiques comme le résultat de points chauds.

Les principales plaques tectoniques qui composent la lithosphère terrestre. Il existe également plusieurs dizaines de points chauds où des panaches de matériaux chauds du manteau remontent sous les plaques.Encyclopédie Britannica, Inc.

zones sismiques; volcansLes zones sismiques du monde se produisent dans des bandes rouges et coïncident largement avec les limites des plaques tectoniques de la Terre. Les points noirs indiquent les volcans actifs, tandis que les points ouverts indiquent les volcans inactifs.Encyclopédie Britannica, Inc.

Le nombre de ces points chauds est incertain (les estimations vont de 20 à 120), mais la plupart se produisent à l'intérieur d'une plaque plutôt qu'à la limite d'une plaque. On pense que les points chauds sont l'expression en surface de panaches de chaleur géants, appelés panaches du manteau, qui montent du plus profond du manteau, peut-être de la limite noyau-manteau, à environ 2,900 1,800 km (XNUMX XNUMX milles) sous la surface. On pense que ces panaches sont stationnaires par rapport aux plaques lithosphériques qui se déplacent au-dessus d'eux. Un volcan se construit sur la surface d'une plaque directement au-dessus du panache. Au fur et à mesure que la plaque avance, cependant, le volcan est séparé de sa source de magma sous-jacente et s'éteint. Les volcans éteints sont érodés à mesure qu'ils se refroidissent et s'affaissent pour former des récifs frangeants et des atolls, et finissent par couler sous la surface de la mer pour former un mont sous-marin. Au même moment, un nouveau volcan actif se forme directement au-dessus du panache du manteau.

Schéma illustrant le processus de formation de l'atoll. Les atolls sont formés à partir des vestiges d'îles volcaniques en train de couler.Encyclopédie Britannica, Inc.

Le meilleur exemple de ce processus est conservé dans la chaîne de monts sous-marins Hawaiian-Emperor. Le panache est actuellement situé sous Hawaï, et une chaîne linéaire d'îles, d'atolls et de monts sous-marins s'étend sur 3,500 2,200 km (2,500 1,500 milles) au nord-ouest jusqu'à Midway et XNUMX XNUMX km (XNUMX XNUMX milles) supplémentaires au nord-nord-ouest jusqu'à la fosse des Aléoutiennes. L'âge auquel le volcanisme s'est éteint le long de cette chaîne vieillit progressivement avec l'augmentation de la distance d'Hawaï - une preuve critique qui soutient cette théorie. Le volcanisme des points chauds ne se limite pas aux bassins océaniques ; il se produit également à l'intérieur des continents, comme dans le cas du parc national de Yellowstone dans l'ouest de l'Amérique du Nord.

Les mesures suggèrent que les points chauds peuvent se déplacer les uns par rapport aux autres, une situation non prédite par le modèle classique, qui décrit le mouvement des plaques lithosphériques sur des panaches stationnaires du manteau. Cela a conduit à remettre en question ce modèle classique. De plus, la relation entre les points chauds et les panaches est vivement débattue. Les partisans du modèle classique soutiennent que ces écarts sont dus aux effets de la circulation du manteau lorsque les panaches montent, un processus appelé vent du manteau. Les données de modèles alternatifs suggèrent que de nombreux panaches ne sont pas profondément enracinés. Au lieu de cela, ils fournissent la preuve que de nombreux panaches du manteau se présentent sous forme de chaînes linéaires qui injectent du magma dans les fractures, résultent de processus relativement peu profonds tels que la présence localisée d'un manteau riche en eau, découlent des propriétés isolantes de la croûte continentale (ce qui conduit à l'accumulation de piégeage de la chaleur du manteau et décompression de la croûte), ou sont dus à des instabilités à l'interface entre la croûte continentale et la croûte océanique. De plus, certains géologues notent que de nombreux processus géologiques que d'autres attribuent au comportement des panaches du manteau peuvent s'expliquer par d'autres forces.

Listes de référence

  1. Condie, KC (2019). La tectonique des plaques : une très courte introduction. Presse universitaire d'Oxford.
  2. Cox, A., & Hart, RB (1986). Tectonique des plaques : comment ça marche. Publications scientifiques de Blackwell.
  3. En ligneOreskes, N. (2003). Tectonique des plaques: l'histoire d'un initié de la théorie moderne de la Terre. Presse Westview.
  4. Stern, RJ, & Moucha, R. (2019). La tectonique des plaques et l'histoire de la Terre. John Wiley et fils.
  5. Torsvik, TH, & Cocks, LRM (2017). Histoire de la Terre et tectonique des plaques : une introduction à la géologie historique. La presse de l'Universite de Cambridge.
  6. Van der Pluijm, BA, & Marshak, S. (2018). Structure de la Terre : une introduction à géologie structurale et tectonique. WW Norton & Compagnie.
  7. Wicander, R., & Monroe, JS (2019). Géologie historique. Cengage Apprentissage.
  8. Winchester, JA et Floyd, PA (2005). Géochimie du magmatisme potassique continental. Société géologique d'Amérique.
  9. Ziegler, PA (1990). Atlas géologique de l'Europe occidentale et centrale. Shell Internationale Pétrole Maatschappij BV.
Quitter la version mobile