Volcanisme océanique/La Tectonique des plaques

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Présentation

La croûte terrestre n’est pas une couche continue unique mais un ensemble de parties de grande surface par rapport à leur épaisseur qui ont été, pour cela, appelées des plaques. Ces plaques sont capables de se déplacer les unes par rapport aux autres tout en restant au contact les unes des autres. La cause et les conséquences de ces mouvements de plaques sont étudiées par la science appelée Tectonique.

Les deux types de plaques

On distingue parmi les plaques :
- celles de nature granitique, relativement peu denses, relativement épaisses qui forment les continents qui sont les Plaques Continentales,
- celles de nature basaltique, relativement denses, relativement fines qui forment les fonds des océans qui sont les plaques océaniques. - il y a aussi les plaques continentales-océaniques.

Zones de contraintes en extension et plaques

Présentation

Les contraintes en extension s’installent de part et d’autre des zones de courants de convection ascendants de l’Asthénosphère. Si on considère que l’installation des courants de convection nouveaux se ferait sous une plaque pour la partie ascendante, il y a alors deux cas possibles : sous une plaque continentale et sous une plaque océanique.

Sous une plaque continentale

Lorsque des courants de convection de l’asthénosphère ascendants s’installent sous une plaque continentale, elle est soumise alors à des contraintes en extension : ces contraintes en s’accumulant finiront par provoquer la fracture progressive de la plaque continentale le long d’une ligne correspondant à celle des remontées de convection.
Dans le détail, plusieurs fractures alignées vont se former et se développer (s’allonger et s’élargir) finissant par se rejoindre jusqu’à séparer en deux le continent. Au fond de ces fractures des apports magmatiques formeront un fond basaltique de type océanique. À la faveur de la coupure de cours d’eau voire de nappes souterraines, ces fractures peuvent se remplir d’eau douce. Ces lacs à fond océanique où siègent des phénomènes volcaniques sont appelés des « grands lacs ».
Ce n’est qu’à l’ouverture de la fracture sur le bord du continent que le remplissage en eau de mer fera de cette échancrure ou séparation du continent respectivement un nouveau bras océanique ou un nouvel océan. Par la suite les phénomènes volcaniques poursuivront l’expansion des fonds océaniques qui lorsqu’ils seront assez larges et auront suffisamment de souplesse, permettront l’organisation en leur milieu d’une ride médio-océanique et son rift.
Enfin, l’expansion des fonds océaniques écartera les deux nouvelles plaques continentales l’une de l’autre et comme les continents sont passifs dans cette séparation, leur écartement sera appelé la dérive des continents.

Sous une plaque océanique

L’installation de courants de convection remontants sous une plaque océanique formera une nouvelle ride médio-océanique et son rift.

Conclusion

La présence de courants de convection remontants sous une plaque (océanique ou continentale) aboutit à l’installation d’une nouvelle ride médio-océanique et son rift.

Les trois confrontations de plaques

Présentation

Quand deux plaques sont soumises à des contraintes en tension elles se confrontent. Il existe, selon les plaques confrontées, trois types de confrontations :
- la subduction entre une plaque continentale et une plaque océanique,
- la subduction océanique entre deux plaques océaniques,
- la collision entre deux plaques continentales.

La subduction

La subduction est la confrontation d’une plaque océanique avec une plaque continentale.
En fait la plaque continentale est entre deux plaques océaniques dont le travail des rifts se fait en sens opposés, ce qui installe des contraintes en tension.
C’est la plaque océanique la plus ancienne la plus chargée en sédiments qui va décrocher à la jonction avec la plaque continentale. Cette plaque océanique plus dense que la plaque continentale va passer sous cette dernière. Vu la faible épaisseur par rapport à l’étendue de cette plaque océanique, elle possède une certaine souplesse qui va lui permettre de ployer pour passer sous la plaque continentale : il se crée ainsi en bordure continentale une zone océanique profonde appelée fosse de subduction.
Si les contraintes s’installent suffisamment lentement, la bordure de la plaque continentale augmente sa température progressivement jusqu’à atteindre un niveau où la plaque devient déformable. Si les contraintes s’installent trop rapidement la température n’augmente pas suffisamment et la structure reste cassante. Lors des épisodes d’installation lente des contraintes la bordure du continent se déforme, se plisse et donne une montagne de subduction. Lors des épisodes d’installation trop rapides la bordure du continent se fracture donnant des failles (donc des séismes).
La plaque océanique « glisse » difficilement par décrochages successifs sous la plaque continentale. Chacun des décrochages engendre un séisme dont le foyer est situé dans le plan de contact entre les deux plaques : c’est le plan sismique de la subduction.
L’extrémité de la plaque océanique qui passe sous le continent fond lorsqu’elle atteint une profondeur suffisante. Le produit de sa fusion se mélange avec celui de la fusion des sédiments qu’elle a entraînés avec elle pour donner un magma qui, à la faveur des failles de la bordure continentale, peut permettre l’installation d’un volcanisme continental. Une partie du magma basaltique peut être entraînée par les courants de convection et entretenir les apports de magma au niveau du rift.
Ainsi au niveau de la subduction, la plaque océanique est réduite alors qu’au niveau du rift elle est en expansion. Comme la subduction est due à l’activité des deux rifts qui encadrent le continent, la réduction de la plaque plongeante au niveau de la subduction est plus forte que l’activité de son rift et la plaque océanique plongeante se réduit bien que le rift continue de travailler à son expansion.

La subduction océanique

C’est la confrontation entre deux plaques océaniques.
C’est la plus ancienne, la plus chargée en sédiments qui va passer sous l’autre. En passant sous l’autre plaque océanique, elle entraîne le front de celle-ci : la plaque océanique du dessus se courbe souvent au-delà de sa capacité de résistance et casse (séisme). En se courbant, elle pousse vers les profondeurs la plaque océanique du dessous qui ploie (elle montre une certaine souplesse du fait de sa faible épaisseur par rapport à son étendue) : il se forme alors au niveau du contact des deux plaques une fosse de subduction. L’extrémité de la plaque océanique passée dessous peut fondre et donner du magma qui, à la faveur des failles de la plaque passée dessus, peut installer un volcanisme de type marin avec des archipels allongés tout au long de la ligne de contact entre les deux plaques.
Le front de la plaque du dessus peut décrocher de la plaque du dessous créant un séisme dont le foyer sera situé dans le plan de contact entre les deux plaques : c’est un plan sismique. La remontée de la plaque du dessus peut engendrer des tsunamis en poussant de l’eau brusquement devant elle.

La collision

C’est la confrontation entre deux plaques continentales.
En réalité les plaques continentales sont entourées de lambeaux de plaques océaniques appelés bordures océaniques. La confrontation entre deux plaques continentales commence par la confrontation de leur bordure océanique. C’est la plus ancienne, la plus chargée en sédiments qui va passer sous l’autre. Comme les bordures océaniques n’ont aucune souplesse du fait de leur faible étendue il n’y a pas de courbure de l’une ou de l’autre. L’extrémité de la bordure passée dessus pousse devant elle les sédiments portés par l’autre. Ces sédiments sont poussés ainsi jusque sur la bordure de leur continent. Compressés, sortis de l’eau, devenus plus résistants, ils s’opposent à l’avancée de la bordure océanique qui les pousse l’obligeant à se soulever pour passer sur eux. Les sédiments qu’elle portait s’entassent à la base de la plaque. Il se forme ainsi une montagne de collision avec une bordure océanique redressée coincée entre deux parties d’origine sédimentaire.
Après la confrontation des bordures, ce sont les continents qui vont se confronter. Celui dont la bordure océanique est passée dessous la suivra pour passer sous l’autre continent. Il y a déformation des deux bordures continentales car la résistance au glissement entre les deux est énorme et les contraintes permettent ainsi une élévation de leur température permettant qu’elles soient déformables. Les continents étant peu denses, la bordure de celui du dessous tend à remonter fortement soulevant la bordure de l’autre : ce qui crée en arrière de la montagne de subduction des hauts plateaux.
Enfin, la bordure océanique passée dessous peut fondre et le magma formé peut être à l’origine d’un volcanisme continental en arrière de la montagne de collision.