La tectonique des plaques et la dérive des continents

par PierreBedard.ca

Figure 1.  Le modèle de la tectonique des plaques.

Les premières idées sur la dérive des continents remontent au XVI siècle.  Francis Bacon (1561-1626) avait déjà remarqué la symétrie des côtes l'Amérique et de l'Europe - Afrique.  Vers 1858, Antonio Snider-Pellegrini rapporte l'existence d'assemblages de fossiles communs entre les côtes de l'Irlande et de l'Amérique.  C'est à Alfred Wegener que revient le mérite d'avoir publié l'hypothèse de la dérive des continents appuyée sur des évidences stratigraphiques, paléontologiques et physiographiques.  Le modèle de Wegener suppose des continents rigides qui flottent comme des radeaux à la dérive sur les zones internes liquides du globe terrestre.  Une des principales objections soulevées contre cette hypothèse est que la rigidité du basalte des fonds océaniques ne peut pas permettre une telle dérive.

Un autre pas important a été franchi à la fin des années 1940 avec la découverte du paléomagnétisme.  Le paléomagnétisme est l'étude du champ magnétique terrestre tel qu'enregistré par des minéraux magnétiques au moment de leur cristallisation.  La magnétite (Fe2O3), toujours présente dans une coulée de lave basaltique, s'aligne selon le champ magnétique terrestre durant le refroidissement de la coulée.  Les relevés paléomagnétiques effectués sur des roches volcaniques d'âges différents ont montré que 1) les pôles magnétiques s'inversent périodiquement, au cours des temps géologiques et 2) l'emplacement apparent du pôle magnétique se déplace et 3) cet emplacement diffère selon le continent.  Au début des années 1960, Bullard, E. et alii ont montré que si l'on postulait un pôle magnétique unique il en résultait un déplacement des continents identique à celui suggéré par l'hypothèse de la dérive des continents de Wegener.

À partir des années 1960, l'exploration des fonds océaniques a révélé l'existence d'une crête médio Atlantique de plus de 40, 000 km de long et siège d'activité volcanique importante.  C'est à cette époque que H. H. Hess et R. S. Dietz ont conçu la théorie de la tectonique des plaques.  La croûte terrestre est divisée en plusieurs morceaux appelés "plaques tectoniques"; ces plaques, mues par des courants de convection présents dans le manteau terrestre, se déplacent les unes par rapport aux autres.  Cette théorie se distingue principalement de celle de la dérive des continents de Wegener par le fait que les continents sont des entités immobiles portées à la remorque sur le dos de plaques océaniques mobiles.  Le nouveau plancher océanique se forme par injection de lave basaltique dans les fissures qui s'ouvrent sans cesse le long des dorsales océaniques.  La nouvelle croûte progresse ensuite comme un tapis convoyeur pour enfin disparaître dans une fosse de subduction environ 200 millions d'années plus tard. 

On distingue trois types de marges de plaques tectoniques.

1-    Les marges constructives (dorsale et rift) où l’on a formation de nouvelle croûte terrestre.

2-    Les marges destructives (zone de subduction) où l’on a disparition de la croûte terrestre.

3- Les marges conservatrices (faille transformante) où l’on a un mouvement de cisaillement à l'intérieur d'une plaque.

La théorie de la tectonique des plaques explique les faits déjà avancés pour la dérive des continents et fournie, en plus, un cadre de compréhension globale l'étude des tremblements de terre, du volcanisme, de la paléogéographie et l'étude des paléoenvironnements.

          Les principales observations géologiques qui appuient l'hypothèse de la tectonique des plaques sont:

•La nature basaltique homogène des fonds océaniques qui contraste avec la diversité lithologique des continents.

• L'âge du fond océanique plus jeune près de la dorsale et devenant progressivement plus vieux en s'éloignant de la dorsale, l'âge maximum mesuré ne dépasse pas 200 Ma.

• La symétrie des âges et des inversions magnétiques enregistrés dans le basalte du fond océanique par rapport à l'emplacement d'une dorsale océanique.

• L'absence de sédiments marins sur la dorsale avec épaississement progressif de part et d'autre de celle-ci.

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