La distinction lithosphère-asthénosphère.

En 1960, Hess formule l‘hypothèse du double tapis roulant : la croûte océanique est créé au niveau des dorsales et disparaît au niveau des fosses. Ensuite, en 1967, en se basant sur cette hypothèse, Dan McKenzie et Robert Parker supposent que la lithosphère est découpée en série de “blocs” rigides, les plaques, qui se déplacent les uns par rapport aux autres sur l'asthénosphère. Mais comment prouver cette théorie “plaquiste” ? Et est-ce que cette théorie présente des problèmes ?

La distinction lithosphère-asthénosphère.

Les caractéristiques des marges actives.

Afin d’étudier les marges, nous nous concentrons sur une zone géographique au niveau du Pacifique présentant une fosse océanique, vers la ville de Sucre (Chili). Nous constatons que cette zone est caractérisée par des altitudes très variables : allant de 3 kilomètres vers la ville à une altitude négative de 8 kilomètres vers la fosse. De plus, cette zone est animée d’activités sismique et volcanique, avec des volcans situés sur la Cordillère des Andes, ainsi que des séismes de 70 à 300 kilomètres de profondeur sous cette chaîne de montagnes et de 0 à 70 kilomètres de profondeur vers la côte. Or, les marges actives correspondent aux lieux où la croûte océanique disparaît, donc, nous pouvons en déduire que ces marges sont caractérisés d’activités sismique et volcanique.

La répartition des foyers sismiques.

Ensuite, nous avons utilisé le logiciel Sismolog pour obtenir une vue en coupe des foyers sismiques de cette zone.

Sur cette coupe ci-dessus, nous pouvons remarquer que les foyers sismiques sont alignés en une diagonale descendante, allant de la fosse océanique à l’arrière des montagnes : cette diagonale s’appelle le plan de Bénioff. Or, nous savons qu’un séisme est une libération brutale d’énergie accumulée qui se dissipe sous forme de chaleur et d’ondes, résultant de deux compartiments animés de mouvements opposés. Donc, le plan de Bénioff délimite ces compartiments qui exercent des contraintes : la lithosphère et l’asthénosphère.

L’enfoncement de la lithosphère dans l’asthénosphère.

Nous avons vu précédemment, grâce au plan de Bénioff, qu’il existe deux compartiments, la lithosphère et l’asthénosphère, animés de contraintes. Ainsi, nous allons prouver maintenant que la lithosphère plonge dans l’asthénosphère en étudiant le document suivant qui présente les anomalies thermiques au niveau des fosses.

Modèle des anomalies thermiques au niveau d’une fosse

Sur le document ci-dessus, nous constatons que la température augmente plus c’est profond mais qu’il y a des anomalies thermiques négatives le long du plan de Bénioff. Or, nous savons que la température augmente avec la profondeur de manière uniforme. Donc, de la matière froide s’enfonce dans le manteau : la plaque lithosphérique (120 kilomètres d’épaisseur en moyenne) plonge dans le manteau asthénosphérique et ramène de la matière froide provoquant des anomalies thermiques négatives. La zone où ceci se passe est nommée “zone de subduction”.

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