La mobilité horizontale de la lithosphère

Chapitre n°3 : La mobilité horizontale de la lithosphère.

Introduction :

La surface de notre planète est découpée en un ensemble de plaques lithosphériques, 14 plaques principales et une dizaine de micro plaques, peu déformables mais mobiles les unes par rapport aux autres. Plusieurs méthodes permettent de préciser et de quantifier les mouvements de ces plaques.

Quelles méthodes permettent de quantifier et préciser les déplacements des plaques lithosphériques ?

I) L’étude des fonds océaniques et les apports du paléomagnétisme.

Les forages océaniques profonds permettent d’avoir accès aux roches de la croûte océanique : les basaltes. A mesure que l’on s’éloigne de la dorsale, les sédiments au contact du basalte sont de plus en plus âgés et épais. Cela confirme l’expansion océanique et la divergence des plaques. On peut calculer ainsi les vitesses de divergence des différentes dorsales. Celle-ci varie entre 1 cm/an à 16cm/an.

La Terre possède un champ magnétique semblable à celui crée par un barreau aimanté placé au centre de la Terre. L’origine de ce champ magnétique est la conséquence du mouvement du fluide présent dans le noyau externe de la Terre constitué de fer et nickel.

Le champ magnétique terrestre peut être fossilisé. En effet, dans le basalte, certains minéraux comme la magnétite (Fe3O4) sont capables au moment de leur formation de s’orienter dans la direction du champ et au cours du refroidissement gardés en mémoire la direction du champ.

Ainsi, grâce à des magnétomètres très sensibles, on a pu retrouver dans les échantillons de roches les caractéristiques de ce champ magnétique ancien. Ces mesures de champ magnétique mettent en évidence des inversions de champ magnétique de la Terre au cours des temps géologiques.

La répartition symétrique des anomalies magnétiques de part et d’autre de l’axe de la dorsale témoigne aussi de l’expansion océanique. Les datations de ces bandes d’anomalies magnétiques permettent de calculer aussi les vitesses de divergence des plaques lithosphériques.

II) Les apports des mesures GPS confirment les mouvements des plaques.

Dès le début des années 1980, le géo-positionnement par satellite (GPS) est utilisé pour quantifier le mouvement des plaques lithosphériques. Ce système repose sur l’utilisation de balises au sol dont on connaît la latitude, la longitude et l’altitude grâce à un ensemble de satellites.

Les vitesses peuvent être mesurées en « instantanées ». Pour chaque station, la mesure par GPS permet de définir un vecteur de déplacement dont la direction est celle du déplacement et la longueur proportionnelle à la vitesse de déplacement. On peut déterminer ainsi le déplacement global d’une station sismique.

Les mesures par GPS ont permis de confirmer les vitesses relatives de déplacement des plaques lithosphériques estimées par le paléomagnétisme, les forages océaniques et les alignements de volcans intra plaques.

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