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2.5 : Transformer les frontières - Géosciences

2.5 : Transformer les frontières - Géosciences


Une frontière transformée, parfois appelée frontière décrochante ou frontière conservatrice, est l'endroit où les plaques lithosphériques glissent les unes sur les autres dans le plan horizontal. Ce mouvement est décrit sur la base de la perspective d'un observateur debout sur l'une des plaques, regardant à travers la frontière vers la plaque opposée. Le mouvement dextre, également connu sous le nom de mouvement latéral droit, décrit le déplacement de la plaque opposée vers la droite. Le mouvement senestral, également connu sous le nom de latéral gauche, décrit le déplacement de la plaque opposée vers la gauche.

La plupart des limites de transformation se trouvent au fond de l'océan, autour des dorsales médio-océaniques. Ces limites forment des zones de fractures sismiques, remplies de failles transformées sans tremblement de terre, pour s'adapter aux différents taux d'étalement se produisant au niveau de la crête.

Certaines limites de transformation produisent une activité sismique importante, principalement sous forme de tremblements de terre, avec très peu de formation de montagnes ou de volcanisme. Ce type de frontière de transformation peut contenir une seule faille ou une série de failles, qui se développent aux endroits où les contraintes tectoniques des plaques sont transférées à la surface. Comme avec d'autres types de frontières actives, si les plaques sont incapables de se couper les unes les autres, les forces tectoniques continueront de s'accumuler. Si l'énergie accumulée entre les plaques est soudainement libérée, le résultat est un tremblement de terre.

Aux yeux de l'humanité, les failles de transformation les plus importantes se produisent dans les plaques continentales et ont un mouvement de cisaillement qui produit fréquemment des tremblements de terre de magnitude modérée à élevée. Des exemples notables incluent la faille de San Andreas en Californie, les failles de l'Anatolie du nord et de l'est en Turquie, la faille d'Altyn Tagh en Asie centrale et la faille alpine en Nouvelle-Zélande.

Transpression et Transtension

Les coudes le long des failles transformantes peuvent créer des forces de compression ou d'extension qui causent des zones de failles secondaires. La transpression se produit lorsqu'il y a une composante de compression en plus du mouvement de cisaillement. Ces forces s'accumulent autour de la zone du coude, où les plaques opposées ne peuvent pas glisser l'une sur l'autre. Au fur et à mesure que les forces continuent de s'accumuler, elles créent des montagnes dans le virage de retenue autour de la faille. La région de Big Bend, située dans la partie sud de la faille de San Andreas, comprend une vaste zone de transpression où de nombreuses montagnes ont été construites, déplacées et même tournées [76].

Les zones de transtension nécessitent un défaut qui comprend un coude de libération, où les plaques sont séparées par des forces d'extension. Des dépressions et parfois du volcanisme se développent dans le coude libérateur, le long de la faille. La mer Morte située entre Israël et la Jordanie et la mer de Salton en Californie sont des exemples de bassins formés par des forces de transtension.

Points de perçage

Lorsqu'un élément géologique est coupé par une faille, cela s'appelle un point de perçage. Les points de perçage sont très utiles pour recréer le mouvement des failles passées, en particulier le long des limites de transformation. Les failles de transformation sont uniques car leur mouvement horizontal maintient une caractéristique géologique relativement intacte, préservant ainsi l'enregistrement de ce qui s'est passé. D'autres types de failles - normales et inversées - ont tendance à être plus destructrices, obscurcissant ou détruisant ces caractéristiques. Le meilleur type de point de perçage comprend des motifs uniques qui sont utilisés pour faire correspondre les parties d'une caractéristique géologique séparées par le mouvement des failles. Des études détaillées des points de perçage montrent que la faille de San Andreas a connu plus de 225 km de mouvement au cours des 20 derniers millions d'années, et ce mouvement s'est produit à trois traces de failles différentes.


Quelles formes de relief sont formées par les limites de Transform ?

Lorsque ces plaques se déplacent lentement, elles interagissent les unes avec les autres, formant frontière zones. Chacun de ces différents types de limites des plaques produit unique caractéristiques géographiques à la surface, y compris les lignes de faille, les tranchées, les volcans, les montagnes, les crêtes et les vallées du rift.

Par la suite, la question est de savoir quel type de croûte est impliqué dans les frontières de transformation ? Ainsi, aux frontières convergentes, la croûte continentale est créée et croute océanique est détruit. Deux plaques glissant l'une sur l'autre forment une frontière de plaque transformée. Les structures naturelles ou artificielles qui traversent une frontière de transformation sont décalées et divisées en morceaux et transportées dans des directions opposées.

De plus, qu'est-ce qui est créé à une frontière de transformation ?

Transformer les limites sont des endroits où les plaques glissent les unes sur les autres. À transformer les limites la lithosphère n'est ni établi ni détruit. Beaucoup transformer les limites se trouvent sur le fond marin, où ils relient des segments de dorsales médio-océaniques divergentes. La faute de San Andreas en Californie est une frontière de transformation.

Quel est le contraire de subduction ?

Il n'y a pas d'antonyme catégorique pour subduction zone. Le nom subduction La zone est définie comme : Une région de la Terre où une plaque tectonique plonge sous une autre à l'intérieur de la Terre.


Défaut de transformation

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Défaut de transformation, en géologie et en océanographie, type de faille dans laquelle deux plaques tectoniques glissent l'une sur l'autre. Une faille transformante peut se produire dans la partie d'une zone de fracture qui existe entre différents centres d'étalement décalés ou qui relie les centres d'étalement à des tranchées sous-marines dans des zones de subduction. L'orientation spatiale des failles de transformation est généralement parallèle aux mouvements des plaques, mais ce n'est pas toujours le cas. Les failles transformantes sont les seuls segments de zones de fracture qui sont actifs sur le plan sismique.

Dans les années 1960, le géologue américain W. Jason Morgan, l'un des nombreux pionniers exceptionnels de la tectonique des plaques, a reconnu que les failles transformantes sont des zones où des plaques lithosphériques opposées glissent les unes sur les autres. Morgan a proposé que les plaques opposées le long d'une crête océanique décalée par des zones de fracture soient divisées par les centres d'étalement et transforment les failles. Les portions inactives de la zone de fracture sur les flancs de la dorsale sont des cicatrices sur le fond océanique créées dans les failles transformantes. À peu près au même moment où Morgan formait sa théorie, le géologue et géophysicien canadien J. Tuzo Wilson a reconnu la nature sismique des failles de transformation et d'autres caractéristiques et a expliqué le phénomène comme un transfert de mouvement d'un centre de propagation à un autre.

La théorie de Morgan a fait une prédiction très dramatique : à savoir que la direction du mouvement sur les failles de transformation était opposée aux décalages des crêtes de crête. Par exemple, si une crête de crête était décalée vers la gauche par une faille transformante, impliquant un mouvement vers la gauche sur une faille joignant les crêtes décalées, le mouvement à travers la faille transformante était plutôt vers la droite. Ceci est clair lorsqu'on se rend compte que les limites des plaques sont confinées aux centres d'étalement et aux failles transformantes, et non à la partie inactive de la zone de fracture. Les études sismiques des tremblements de terre provenant des failles transformantes ont rapidement révélé que le mouvement était opposé, comme prévu.

Il n'y a pas partout dans les bassins océaniques des mouvements de plaques exactement parallèles pour transformer des failles. Aux endroits où une composante du mouvement d'ouverture se produit à travers la transformation, il en résulte une activité volcanique et la zone de fracture est étiquetée comme une faille de transformation qui fuit. Au sud de la Nouvelle-Zélande, entre celle-ci et la dorsale Pacifique-Antarctique, une composante de raccourcissement se produit à travers une transformation appelée la dorsale Macquarie. Là, la subduction peut avoir lieu à un rythme lent.


Limites de plaque et génération d'amp de nouvelle croûte

Des phénomènes géologiques intéressants et effrayants se produisent lorsque deux tectoniques se rejoignent ou glissent l'une sur l'autre. Il existe également des endroits sur Terre où une nouvelle croûte océanique (mafique) et continentale (felsique) est en train de se créer. Ici, nous parlerons des trois principaux types de limites de plaques : (1) convergentes (2) divergentes et (3) transformées, et discuterons également de l'endroit où la nouvelle croûte continentale et océanique se forme.

Limites de plaques convergentes

« Convergent » signifie simplement se réunir. Ainsi aux frontières convergentes, deux (ou plusieurs) plaques tectoniques qui se rejoignent ou se heurtent. Ces plaques, selon le type de croûte (océanique ou continentale) dont elles sont constituées, peuvent entrer en collision de diverses manières. Si deux plaques constituées de croûte continentale entrent en collision, elles s'effondreront pour former des montagnes. Un exemple moderne est celui des montagnes himalayennes, causée par la collision de la plaque indienne se déplaçant vers le nord avec la plaque eurasienne.

Un schéma illustrant une marge convergente continent-continent, conduisant au développement de chaînes de montagnes. Image de la géologie physique - 2e édition par Steven Earle.

Lorsqu'une plaque océanique plus dense s'écrase sur une plaque continentale plus légère et moins dense, la plaque océanique la plus dense subduira ou coulera en dessous de la plaque la moins dense. La plaque océanique sera alors aspirée dans le manteau terrestre, où elle finira par fondre. Un exemple majeur de subduction des plaques océaniques sous une plaque continentale se trouve dans l'océan Pacifique. Cette zone est plus communément connue sous le nom de « l'anneau de feu », où la plaque du Pacifique s'enfonce sous les plaques australienne et nord-américaine. De telles limites sont appelées zones de subduction et sont des zones avec des tremblements de terre profonds, une activité volcanique et, dans le cas de l'océan Pacifique, des tsunamis causés par une forte activité sismique.

Un schéma illustrant une marge convergente continent-océan, conduisant au développement d'une zone de subduction. Image de la géologie physique - 2e édition par Steven Earle.

Et enfin, lorsque deux plaques océaniques se rejoignent, la croûte la plus dense sera subductée. Cela est souvent lié aux âges de la croûte océanique, la croûte plus ancienne étant subductée car elle s'est refroidie au cours de sa durée de vie et est devenue plus dense que la croûte plus récente qui est plus chaude et moins dense.

Un schéma illustrant une marge convergente océanique-océanique, conduisant au développement d'une tranchée. Souvent, ces tranchées sont associées à des volcans à la suite de la fonte de la dalle lorsqu'elle est subductée dans la Terre. Image de la géologie physique - 2e édition par Steven Earle.

Limites de plaques divergentes

Diverger signifie s'écarter. Aux limites des plaques divergentes, une nouvelle croûte est générée qui éloigne deux plaques l'une de l'autre. Ces centres de propagation se produisent généralement sur le fond marin et sont des zones où de nouveaux océans (croûte lourde, dense et mafique) sont amenés à la surface de la Terre. Une bonne façon de penser aux centres de propagation sont les longues fermetures à glissière qui se trouvent sur le fond marin. Ces zones ne sont pas explosives comme de nombreux volcans à la surface de la Terre, mais à la place, la lave suinte de la croûte terrestre. Des frontières divergentes sont souvent associées à de nombreuses failles mineures, ou cassures, dans la croûte terrestre. L'un des principaux centres de propagation se situe aujourd'hui au milieu de l'océan Atlantique, appelé la dorsale médio-atlantique. Aujourd'hui, la crête produit environ 2,5 centimètres (0,98 pouce) de nouvelle croûte par an. Cela signifie que l'océan Atlantique s'élargit d'environ 1 pouce par an !

Un diagramme illustrant la marge divergente, où le magma pousse à la surface de la Terre, se refroidit et crée une nouvelle croûte océanique. Image de la géologie physique - 2e édition par Steven Earle.

Au fur et à mesure que le nouveau matériau de la plaque est produit, le matériau de la plaque est subducté et retravaillé dans le manteau, ce qui signifie que la Terre ne "croit pas" ou "s'étend" mais maintient la quantité totale de croûte à sa surface. N'oubliez pas non plus que ces mouvements sont souvent des processus lents qui prennent énormément de temps.

Transformer les limites des plaques

Un exemple de frontière de plaque transformée, où deux plaques glissent l'une sur l'autre. Un exemple montré ici est le système de faille de San Andreas dans l'ouest de l'Amérique du Nord. Dans cette image, toutes les lignes rouges sont des limites de transformation. Image de la géologie physique - 2e édition par Steven Earle.

En termes de tectonique des plaques, « transformer » signifie glisser les uns sur les autres. Aux limites des plaques transformées, deux plaques glissent l'une contre l'autre, provoquant ainsi des tremblements de terre peu profonds. À ces limites, les plaques ne glissent généralement pas simplement les unes sur les autres dans le temps. Au lieu de cela, ils peuvent coller ensemble par friction jusqu'à ce que suffisamment d'énergie soit accumulée, puis ils se déplacent. C'est cette action qui provoque des tremblements de terre intenses.

Aujourd'hui, l'exemple le plus célèbre aux États-Unis d'une faille transformante est le système de faille de San Andreas, où vous pouvez facilement identifier le mouvement entre les deux plaques en faisant correspondre la roche correspondante de chaque côté de la frontière. Un autre exemple célèbre est la faille alpine qui coupe la Nouvelle-Zélande en deux.

Généralement, les failles de transformation sont confondues avec les failles décrochantes. Une faille de décrochement est un simple décalage entre des couches rocheuses, au sein d'une même plaque tectonique. Les failles de transformation sont des décalages, mais entre deux limites de plaques tectoniques.

Pour en savoir plus sur la tectonique des plaques, visitez ces sites et manuels en ligne gratuits :


Pourquoi la faille de San Andreas est-elle une frontière de transformation ?

Cliquez pour lire plus de détails. Par la suite, on peut aussi se demander, qu'est-ce qui fait de la faille de San Andreas une frontière de transformation ?

Le Faille de San Andreas est un continental faute de transformation qui s'étend sur environ 1 200 kilomètres (750 mi) à travers la Californie. Il forme la tectonique frontière entre la plaque Pacifique et la plaque nord-américaine, et son mouvement est un décrochement latéral droit (horizontal).

Par la suite, la question est de savoir si la faille de San Andreas est une frontière de plaque convergente ? Divergent défauts créer des vides ou des affaissements. Lorsque limites des plaques sommes convergent il y a toujours une zone de subduction. Le Faille de San Andreas est un endroit où deux tectoniques assiettes toucher, l'Amérique du Nord et le Pacifique Assiettes.

Par la suite, on peut aussi se demander, pourquoi la faille de San Andreas est-elle latérale droite ?

Il est classé comme un latéral droit décrochement (dextre) faute. Bien que les deux plaques se déplacent dans une direction nord-ouest, la plaque Pacifique se déplace plus rapidement que la plaque nord-américaine, de sorte que le mouvement relatif de la plaque nord-américaine se fait vers le sud-est.

Quels sont les effets d'une frontière de transformation ?

Transformer les limites sont où deux de ces plaques glissent l'une à côté de l'autre. Cela provoque des tremblements de terre intenses, la formation de minces vallées linéaires et des lits de rivière divisés. L'exemple le plus célèbre d'un frontière de transformation est la faille de San Andreas en Californie.


Comment sont générés les tsunamis ?

Si nous voulons essayer d'évaluer le risque d'un tsunami à un endroit particulier de la planète, nous devons d'abord comprendre comment faire un tsunami. Les tremblements de terre et les volcans génèrent la grande majorité des tsunamis, et la théorie de la tectonique des plaques explique la cause des tremblements de terre et des volcans. Nous allons donc commencer par la revue la plus brève au monde de la tectonique des plaques. La tectonique des plaques est la grande théorie unificatrice des géosciences, mais elle n'est en fait pas si ancienne. En fait, mon conseiller de première année à l'université a écrit l'article de référence qui décrivait le modèle mathématique de la tectonique des plaques, donc dans un sens, je ne suis qu'une "génération" éloignée de l'ère de la tectonique pré-plaque. **Alerte au bouchon sans vergogne** : pour un aperçu approfondi de l'histoire de la théorie de la tectonique des plaques, prenez EARTH 520.

La lithosphère terrestre est divisée en un tas de morceaux discrets, appelés plaques, qui se déplacent à la surface de la planète. Ce mouvement est entraîné par l'écoulement de la roche du manteau sous les plaques et par les forces exercées par les plaques à leurs limites où elles se touchent. Il existe trois types distincts de limites de plaques, illustrés par le dessin ci-dessous, à la fois sous forme de schémas fonctionnels séparés et situés dans leur environnement géologique approprié.

  1. À transformer les limites, deux plaques glissent l'une sur l'autre. La faille de San Andreas en Californie se produit à ce type de limite de plaque.
  2. À frontières divergentes, les plaques s'éloignent les unes des autres. La dorsale médio-atlantique est une frontière divergente.
  3. À frontières convergentes, les plaques se déplacent l'une vers l'autre. La zone de subduction de Cascadia dans le nord-ouest du Pacifique américain est une frontière convergente.

Séismes et génération de tsunamis

Les tremblements de terre se produisent lorsque les plaques se déplacent les unes par rapport aux autres, car le frottement et la contrainte sur les bords des plaques les empêchent de glisser en douceur à leurs limites. Pour qu'un tremblement de terre génère un tsunami, il vous faut :

Si un tremblement de terre se produit loin d'un plan d'eau, il ne perturbera probablement pas trop l'eau. Par conséquent, aucun tsunami n'est attendu. Ensuite, vous avez besoin d'une perturbation verticale. Imaginez ceci : vous avez une baignoire pleine d'eau et un livre cartonné. Si vous plongez d'abord le livre dans le dos de l'eau du bain et que vous le déplacez d'avant en arrière, qu'observez-vous ? Pas grand-chose, sauf que vous avez ruiné votre livre. Maintenant, si vous tenez le livre avec son côté plat à la surface de l'eau et déplacez le livre de haut en bas dans l'eau, vous devriez générer de grosses vagues car le mouvement vertical que vous avez imposé à la colonne d'eau est transféré en mouvement horizontal. lorsque l'onde s'éloigne de la source. C'est essentiellement ainsi qu'un tsunami est généré.

Testez-vous !

Si "The Big One" se produit sur la faille de San Andreas, attendons-nous un grand tsunami ? Est-ce qu'on s'attend à ce que la Californie « tombe dans l'océan » comme dans le dessin animé que j'ai dessiné ? Réfléchissez au pourquoi ou au pourquoi pas en vous basant sur le matériel que vous venez de lire

  1. DANS L'ENSEMBLE, une plaque tectonique descend, ou "se subduct", sous une plaque adjacente. Mais il le fait à la manière d'un stick-slip.
  2. ENTRE LES TREMBLEMENTS DE TERRE les plaques glissent librement à grande profondeur, où chaudes et ductiles. Mais à faible profondeur, où frais et cassants, ils collent ensemble. Lentement pressée, la plaque supérieure s'épaissit.
  3. PENDANT UN TREMBLEMENT DE TERRE, le bord d'attaque de la plaque supérieure se détache, s'élançant vers la mer et vers le haut. Derrière, la plaque s'étire, sa surface tombe. Les déplacements verticaux ont déclenché un tsunami.

Volcans et génération de tsunami

Les éruptions volcaniques peuvent également produire des tsunamis. Les règles sont similaires aux règles pour les tremblements de terre. Pour qu'un volcan produise un tsunami, il faut :

1. Un volcan près de la côte

2. Une éruption qui envoie un volume suffisamment important de matière dans l'eau pour déplacer un volume d'eau important.

Si une grande éruption envoie un grand volume de matière dans l'eau, elle crée la perturbation verticale nécessaire pour faire un tsunami. C'est l'une des raisons pour lesquelles le volcan Cumbre Vieja est inquiétant : une éruption ou un glissement de terrain dû à un effondrement de flanc pourrait produire un tsunami.

Regarde ça!

Vous voulez en savoir plus sur les volcans et les tsunamis ? L'un des premiers enregistrements modernes d'un tsunami dévastateur vient de l'éruption du Krakatoa en août 1883. Lisez à propos de ce tsunami sur le site de BBC News - Krakatoa : Le premier tsunami moderne.


Révision : Les trois types de limites de plaques

Il existe trois types de frontières de plaques : convergent, divergent, et transformer limites. Nous pouvons voir le mouvement relatif de ces limites en coupes transversales ou en tranches à travers la Terre :

Figure 1. Limites de plaques divergentes, montrant des plaques qui s'éloignent les unes des autres. Image modifiée de Hannes Grobe, Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, vectorisée par User:Lichtspielderivative work: Lichtspiel (Ocean-birth_hg.png) [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons. Figure 2. Limites de plaques convergentes, montrant les plaques se déplaçant l'une vers l'autre. Images compilées à partir de https://opentextbc.ca/physicalgeology2ed/chapter/10-4-plate-plate-motions-and-plate-boundary-processes/, Steven Earle. CC PAR.

Figure 3. Transformer la limite des plaques, montrant les plaques se déplaçant les unes à côté des autres.

  • À frontières divergentes, les plaques s'éloignent les unes des autres.
  • À frontières convergentes, les plaques se rapprochent les unes des autres.
  • À transformer les limites, les plaques se déplacent les unes à côté des autres.

Nous pouvons également examiner ces limites de plaques dans vue de la carte (regardant la frontière depuis l'espace). Il est possible de déterminer le type de limite de plaque dans la vue cartographique, si les mouvements de plaque sont représentés par des flèches.

Figure 4. Trois limites de plaques dans la vue cartographique.


Limites des plaques

Ces observations sur la distribution des tremblements de terre et des volcans ont aidé les géologues à définir les processus qui se produisent au niveau des crêtes d'étalement et des zones de subduction. En outre, ils ont aidé les scientifiques à reconnaître qu'il existe d'autres types de limites de plaques. En général, les limites des plaques sont le théâtre de nombreuses actions géologiques - les tremblements de terre, les volcans et la topographie dramatique comme les chaînes de montagnes comme l'Himalaya sont tous concentrés là où deux plaques ou plus se rencontrent le long d'une limite.

Les plaques interagissent de trois manières principales le long des frontières : (1) elles peuvent s'éloigner les unes des autres (diverger), (2) elles peuvent se rapprocher (converger) ou (3) elles peuvent se dépasser, parallèlement à la frontière (transformer). Chacune de ces interactions produit un modèle différent et caractéristique de tremblements de terre, d'activité volcanique et de topographie. Les résultats de ces interactions dépendent également du type de croûte en cause, et il existe deux types de croûte : océanique et continentale. La croûte continentale est épaisse et la croûte océanique flottante est mince, dense et se forme sur les dorsales médio-océaniques.

Frontières divergentes

Les limites divergentes les plus courantes sont les dorsales médio-océaniques qui ont lancé la révolution de la tectonique des plaques, et la dorsale médio-atlantique en est un exemple classique (voir la figure 3). Des tremblements de terre peu profonds et des coulées de lave basaltique mineures caractérisent des limites divergentes au niveau des dorsales médio-océaniques. Le fond marin au niveau des crêtes est plus haut que la plaine environnante parce que les roches sont chaudes et donc moins denses et plus flottantes, montant plus haut dans le manteau sous-jacent. Au fur et à mesure que les roches s'éloignent du centre d'épandage, elles se refroidissent et deviennent plus denses et moins flottantes. La propagation s'est produite le long de la dorsale médio-atlantique depuis 180 millions d'années, créant un grand bassin océanique - l'océan Atlantique.

Figure 3. Coupe transversale de la dorsale médio-atlantique près de la latitude 14° S. Le triangle bleu représente l'emplacement des volcans fissures. Les cercles colorés représentent les tremblements de terre, codés par couleur selon la profondeur (voir la figure 1 pour la clé). image & copie Anne E. Egger

Les frontières divergentes sont les plus courantes

Frontières convergentes

Les frontières convergentes sont les plus géologiquement actives, avec des caractéristiques différentes selon le type de croûte impliquée. L'activité qui a lieu aux frontières convergentes dépend du type de croûte impliqué, comme expliqué ci-après.

L'océanique rencontre le continental

Ce sont les zones de subduction imaginées pour la première fois par Hess, où une croûte océanique dense plonge sous une croûte continentale plus flottante. Ces limites sont caractérisées par : (a) une fosse océanique très profonde à côté d'une haute chaîne de montagnes continentale, (b) un grand nombre de tremblements de terre qui progressent de peu profond à profond, et (c) un grand nombre de volcans de composition intermédiaire (voir Figure 4 ). Les Andes doivent leur existence à une zone de subduction sur le bord ouest de la plaque sud-américaine en effet, ce type de frontière est souvent appelé frontière andine puisqu'elle en est le principal exemple.

Figure 4. Coupe transversale de la zone de subduction sud-américaine près de la latitude 22° S. Les triangles verts représentent les emplacements des stratovolcans. Les cercles colorés représentent les tremblements de terre, codés par couleur selon la profondeur (voir la figure 1 pour la clé). image & copie Anne E. Egger

Océanique rencontre plus océanique

Là où deux plaques convergent le long d'une frontière où la croûte des deux côtés est océanique, une zone de subduction se produit également, mais le résultat est légèrement différent d'une marge andine. Comme les densités des deux plaques sont similaires, c'est généralement la plaque avec la croûte océanique la plus ancienne qui est subductée car cette croûte est plus froide et plus dense. Les tremblements de terre progressent de peu profonds à profonds, s'éloignant de la tranchée comme dans la convergence océanique-continentale, et les volcans forment un arc insulaire, comme la chaîne de montagnes le long de la tranchée des Tonga dans le Pacifique occidental (voir Figure 5).

Figure 5. Coupe transversale de la tranchée des Tonga près de la latitude 21° S. Les triangles colorés représentent l'emplacement des volcans, codés par couleur par type de volcan (voir la figure 2 pour la clé). Les cercles colorés représentent les tremblements de terre, codés par couleur selon la profondeur (voir la figure 1 pour la clé). image & copie Anne E. Egger

Continental rencontre plus continental

Lorsque deux morceaux de croûte continentale convergent, le résultat est un grand empilement de matière continentale. Les deux morceaux de croûte flottent et ne sont pas facilement subductés. La convergence continentale est illustrée par la chaîne de montagnes himalayenne, où la plaque indienne se jette dans la plaque asiatique (voir Figure 6). De nombreux tremblements de terre peu profonds se produisent, mais il y a très peu de volcanisme.

Figure 6. Coupe transversale de l'Himalaya le long de 88° E de longitude. Les cercles colorés représentent les tremblements de terre, codés par couleur selon la profondeur (voir la figure 1 pour la clé). image & copie Anne E. Egger

Le long des limites des plaques convergentes, il y a toujours de gros volcans.

Transformer les limites

La plupart des frontières sont soit convergentes, soit divergentes, mais les frontières de transformation se produisent à quelques endroits pour s'adapter au mouvement latéral, où les plaques se déplacent horizontalement les unes par rapport aux autres. Ce type de frontière est très rare sur les continents, mais ils sont dramatiques là où ils se produisent. Par exemple, la faille de San Andreas en Californie est une frontière de transformation continentale. Le long de cette limite, des tremblements de terre fréquents et peu profonds se produisent (comme les célèbres tremblements de terre de 1906 et 1989 à San Francisco), mais il y a peu d'activité volcanique ou de relief topographique associé (voir Figure 7). La faille alpine en Nouvelle-Zélande est très similaire. Cependant, la plupart des limites de transformation ne se produisent pas sur terre, mais sur de courts segments le long des dorsales médio-océaniques.

Figure 7. Coupe transversale de la faille de San Andreas en Californie près de la latitude 36° N. Les cercles colorés représentent les tremblements de terre, codés par couleur selon la profondeur (voir la figure 1 pour la clé). image & copie Anne E. Egger

Quelques limites défient une classification simple et sont appelées "zones limites de plaques". Par exemple, un modèle de tremblement de terre compliqué est produit par une zone de limite de plaque large et mal comprise entre les plaques eurasienne et africaine dans la région méditerranéenne.


Cette unité est conçue pour être complétée en une période de classe de 50 minutes, avec des suggestions de prolongation si une période plus longue est disponible (par exemple, une période de laboratoire). Les élèves doivent venir à l'activité avec les antécédents suivants :

  • Familiarité avec les principes de base de la tectonique des plaques, ainsi que les caractéristiques générales des limites des plaques. Une activité suggérée est Utiliser Google Earth pour explorer la tectonique des plaques, par Laurel Goodell.
  • Familiarité avec le concept de magnitude de séisme et ce qui est considéré comme un séisme "majeur" (magnitude 6 ou plus).
  • Achèvement du travail préparatoire (qui pourrait être intégré au temps de classe si un temps plus long est disponible).
  • Capacité à utiliser une calculatrice scientifique et capacité à tracer des données sur des graphiques avec des échelles logarithmiques. Voir les ressources pour l'enseignement des logarithmes.

Tectonique des plaques

Jetez un œil à la figure 2.1 qui montre et identifie avec des étiquettes les différentes plaques tectoniques de la Terre. Vous remarquerez que les marges des plaques sont très irrégulières et que les limites des plaques s'emboîtent de la même manière qu'un puzzle. Si vous regardez de très près, vous verrez aussi que les marges des plaques sont tantôt situées au bord des continents et tantôt les marges sont situées au milieu des océans. Comme mentionné précédemment, ces plaques ne sont pas statiques mais se déplacent à des vitesses très lentes, en moyenne de quelques centimètres par an. Au cours d'intervalles de temps très longs, tels que 100 000 ans, ces vitesses de mouvement très lentes peuvent totaliser des centaines de mètres ou de kilomètres de mouvement total.

Le résultat du déplacement de ces plaques rigides est la création de l'un des trois types différents de frontières de plaques : frontières divergentes, convergentes et transformées.

Frontières divergentes

Il s'agit d'une frontière entre deux plaques qui s'éloignent l'une de l'autre. Par exemple, si vous regardez à nouveau la figure 2.1, vous verrez une limite de plaque qui s'étend jusqu'au milieu de l'océan Atlantique. Il s'agit d'une frontière divergente où les plaques nord et sud-américaines s'éloignent de la plaque africaine et eurasienne. À cet endroit, une nouvelle croûte océanique se forme (figure 2.2) alors que la matière sous-jacente du manteau s'écoule à travers l'espace créé par la séparation des plaques. On l'appelle la dorsale médio-atlantique parce que le long de cette marge, la croûte océanique est élevée et crée une dorsale. Parce que les bords des continents sur les côtés opposés de la frontière divergente sont considérés comme tectoniquement inactifs, ils sont appelés marges continentales passives. Des frontières divergentes peuvent également s'étendre à travers la croûte continentale, par exemple là où la plaque arabique s'éloigne de la plaque africaine et, dans le processus, crée la faille de la mer Rouge.

Frontières convergentes

Les frontières convergentes sont celles où les plaques entrent en collision les unes avec les autres formant soit une zone de subduction, soit une collision continentale. Dans le cas d'une collision entre la croûte continentale et océanique, la plaque océanique la plus dense se repliera ou s'enfoncera sous la plaque continentale moins dense. Par exemple, regardez à nouveau la carte des plaques tectoniques (Figure 2.1) et vous remarquerez qu'il y a une frontière sur toute la longueur du bord ouest de l'Amérique du Sud. Il s'agit d'une marge où la plaque de Nazca est en contact direct avec la plaque sud-américaine. Les tremblements de terre, les volcans et les montagnes sont souvent associés à des marges convergentes (figure 2.2), et tous trois se produisent le long de la bordure ouest de l'Amérique du Sud. Une collision continent-continent, ou orogenèse, se produit lorsque deux plaques continentales entrent en collision, se plient, se fissurent et se soulèvent, créant des chaînes de montagnes. Les montagnes de l'Himalaya se construisent activement à la suite des forces de compression exercées sur la plaque indo-australienne et la plaque eurasienne se poussant l'une contre l'autre au cours des 30 à 50 derniers millions d'années

Transformer les limites

Les frontières de transformation existent là où les plaques glissent au-delà, ou, plus scientifiquement, elles se cisaillent les unes par rapport aux autres. La faille de San Andreas du sud de la Californie est l'une des limites de transformation les plus reconnues où la plaque Pacifique interagit avec la plaque nord-américaine. Au cours des 30 millions d'années d'activité de la frontière de San Andreas, il y a eu environ 550 kilomètres de mouvement.

Une dernière chose à garder à l'esprit est que les interactions de la tectonique des plaques génèrent des contraintes qui peuvent conduire au développement de fractures dans la lithosphère. Si le mouvement de la lithosphère a lieu à travers ces fractures, elles sont appelées failles. Trois principaux types de défauts sont reconnus 1) les défauts normaux, 2) les défauts inverses et 3) les défauts de transformation. Vous avez probablement réalisé que les failles de transformation comme les limites de transformation sont celles où les côtés opposés de la faille glissent les uns sur les autres. Dans le cas d'une faille normale, une partie de la lithosphère glisse au-delà de la lithosphère du côté opposé, tandis que dans le cas d'une faille inverse, une partie de la lithosphère se déplace au-dessus de la lithosphère du côté opposé de la faille. La compréhension des failles et des failles deviendra importante plus tard dans le module 5 lorsque la création de tsunamis sera couverte.

Pour plus d'informations sur la tectonique des plaques, consultez les liens suivants avec le U.S. Geological Survey (USGS)

http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/historical.html - informations utiles sur l'histoire de la pensée concernant la tectonique des plaques

http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/developing.html - informations sur le développement de la théorie moderne de la tectonique des plaques

http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/understanding.html - informations supplémentaires concernant les types et les caractéristiques des différentes limites de plaques et comment différentes plaques interagissent les unes avec les autres

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