Lorsque vous vous tenez au sol, il semble très dur et stable sous vos pieds. Toutes les montagnes que vous voyez semblent solides et immuables. La vérité, cependant, est que les reliefs de la Terre ont changé et se sont déplacés plusieurs fois au cours de millions d'années. Ces reliefs résident sur ce qui est défini comme des plaques tectoniques.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La définition des plaques tectoniques pour les enfants implique de considérer la croûte terrestre comme de grandes plaques qui se déplacent sur un manteau liquide. Des montagnes se forment et des tremblements de terre secouent aux limites des plaques tectoniques, où de nouvelles formes de relief montent et descendent.
Quelle est la définition d'une plaque tectonique ?
Pour définir les plaques tectoniques, il est préférable de commencer par une description des composants de la Terre. La Terre a trois couches: la croûte, le manteau et le noyau. La croûte est la surface de la Terre, où vivent les gens. C'est la surface dure sur laquelle vous marchez tous les jours. C'est une couche mince, plus mince sous l'océan et plus épaisse dans les endroits où il y a des chaînes de montagnes, comme l'Himalaya. La croûte sert d'isolant au centre de la Terre. Juste sous la croûte, le manteau est solide. La partie solide du manteau combinée à la croûte constitue ce qu'on appelle la lithosphère, qui est rocheuse. Mais plus vous descendez dans la Terre, plus le manteau fond et contient de la roche très chaude qui peut se mouler et s'étirer sans se briser. Cette partie du manteau s'appelle l'asthénosphère.
La meilleure façon de définir les plaques tectoniques est qu'elles sont des parties de la lithosphère qui se brisent en d'énormes plaques rocheuses ou plaques crustales. Il y a quelques très grandes assiettes et plusieurs petites assiettes. Certaines des plaques principales comprennent les plaques africaine, antarctique et nord-américaine. Les plaques tectoniques flottent essentiellement sur l'asthénosphère, ou manteau en fusion. Bien qu'il soit étrange d'y penser, vous flottez en fait sur ces plaques appelées plaques tectoniques. Et sous le manteau, le noyau de la Terre est très dense. Sa couche externe est liquide et la couche interne du noyau est solide. Ce noyau est composé de fer et de nickel, et il est extrêmement dur et dense.
La première personne à théoriser que les plaques tectoniques existaient était le géophysicien allemand Alfred Wegener, en 1912. Il a remarqué que les formes de l'Afrique de l'Ouest et de l'Est de l'Amérique du Sud semblaient pouvoir s'emboîter comme un puzzle. Afficher un globe qui montre ces deux continents et comment ils s'emboîtent est un excellent moyen de démontrer la tectonique des plaques pour les enfants. Wegener pensait que les continents devaient avoir été réunis et séparés d'une manière ou d'une autre au cours de plusieurs millions d'années. Il a nommé ce supercontinent Pangée, et il a appelé l'idée des continents en mouvement « dérive des continents ». Wegener a ensuite découvert que les paléontologues avaient trouvé des enregistrements de fossiles correspondants en Amérique du Sud et en Afrique. Cela a renforcé sa théorie. D'autres fossiles ont été trouvés correspondant aux côtes de Madagascar et de l'Inde, ainsi qu'en Europe et en Amérique du Nord. Les types de plantes et d'animaux trouvés n'auraient pas pu traverser d'immenses océans. Quelques exemples de fossiles incluent un reptile terrestre, Cynognathus, en Afrique du Sud et en Amérique du Sud, ainsi qu'une plante, Glossopteris, en Antarctique, en Inde et en Australie.
Un autre indice était la présence d'anciens glaciers dans les roches en Inde, en Afrique, en Australie et en Amérique du Sud. En fait, les scientifiques appelés paléoclimatologues savent maintenant que ces roches striées ont prouvé que des glaciers existaient sur ces continents il y a environ 300 millions d'années. L'Amérique du Nord, en revanche, n'était pas couverte de glaciers à cette époque. Wegener ne pouvait pas, avec sa technologie de l'époque, expliquer pleinement le fonctionnement de la dérive des continents. Plus tard, en 1929, Arthur Holmes a suggéré que le manteau subissait une convection thermique. Si vous avez déjà vu une casserole d'eau bouillir, vous pouvez voir à quoi ressemble la convection: la chaleur fait remonter le liquide chaud à la surface. Une fois à la surface, le liquide se répand, se refroidit et retombe. Ceci est une bonne visualisation de la tectonique des plaques pour les enfants et montre comment fonctionne la convection du manteau. Holmes pensait que la convection thermique dans le manteau provoquait des schémas de chauffage et de refroidissement qui pouvaient donner naissance à des continents et à leur tour les briser à nouveau.
Des décennies plus tard, la recherche du fond océanique a révélé des dorsales océaniques, des anomalies géomagnétiques, des tranchées océaniques massives, des failles et des arcs insulaires qui semblaient soutenir les idées de Holmes. Harry Hess et Robert Deitz ont ensuite émis l'hypothèse que l'expansion du fond marin se produisait, une extension de ce que Holmes avait deviné. L'étalement des fonds marins signifiait que les fonds océaniques s'étalaient du centre et s'affaissaient sur les bords, et se régénéraient. Le géodésien néerlandais Felix Vening Meinesz a découvert quelque chose d'assez intéressant à propos de l'océan: le champ gravitationnel de la Terre n'était pas aussi fort dans les parties les plus profondes de la mer. Il a donc décrit cette zone de faible densité comme étant attirée vers le manteau par des courants de convection. La radioactivité dans le manteau provoque la chaleur qui conduit à la convection, et donc le mouvement des plaques.
De quoi sont faites les plaques tectoniques ?
Les plaques tectoniques sont des morceaux brisés de la croûte terrestre ou de la lithosphère. Un autre nom pour eux est les plaques crustales. La croûte continentale est moins dense et la croûte océanique est plus dense. Ces plaques rigides peuvent se déplacer dans différentes directions, se déplaçant constamment. Ils constituent les « pièces du puzzle » de la Terre qui s'emboîtent en tant que masses continentales. Ce sont des parties énormes, rocheuses et cassantes de la surface de la Terre qui se déplacent en raison des courants de convection dans le manteau terrestre.
La chaleur de convection est générée par les éléments radioactifs uranium, potassium et thorium, profondément dans le manteau fluide goudronné, dans l'asthénosphère. C'est une zone avec une pression et une chaleur incroyables. La convection provoque une poussée vers le haut des dorsales médio-océaniques et du fond océanique, et vous pouvez voir les preuves du manteau chauffé dans la lave et les geysers. Au fur et à mesure que le magma monte, il se déplace dans des directions opposées, ce qui sépare le fond marin. Puis des fissures apparaissent, plus de magma émerge et de nouvelles terres se forment. Les dorsales médio-océaniques constituent à elles seules les plus grandes caractéristiques géologiques de la Terre. Ils parcourent plusieurs milliers de kilomètres de long et relient des bassins océaniques. Les scientifiques ont enregistré la propagation progressive des fonds marins dans l'océan Atlantique, le golfe de Californie et la mer Rouge. La lente propagation du fond marin se poursuit, écartant les plaques tectoniques. Finalement, une crête se déplacera vers une plaque continentale et plongera en dessous dans ce qu'on appelle la zone de subduction. Ce cycle se répète sur des millions d'années.
Qu'est-ce qu'une limite de plaque?
Les limites des plaques sont les limites des plaques tectoniques. À mesure que les plaques tectoniques se déplacent et se déplacent, elles forment des chaînes de montagnes et modifient la terre près des limites des plaques. Trois types différents de limites de plaques aident à mieux définir les plaques tectoniques.
Les limites de plaques divergentes décrivent le scénario dans lequel deux plaques tectoniques s'écartent l'une de l'autre. Ces limites sont souvent volatiles, avec des éruptions de lave et des geysers le long de ces failles. Le magma s'infiltre vers le haut et se solidifie, créant une nouvelle croûte sur les bords des plaques. Le magma devient une sorte de roche appelée basalte, qui se trouve sous le fond océanique; c'est aussi ce qu'on appelle la croûte océanique. Les frontières divergentes des plaques sont donc une source de nouvelle croûte. Un exemple sur terre d'une frontière de plaque divergente est la caractéristique frappante appelée la vallée du Grand Rift en Afrique. Dans un avenir lointain, le continent se séparera probablement ici.
Les scientifiques définissent les limites des plaques tectoniques qui se rejoignent en tant que limites convergentes. Vous pouvez voir des preuves de frontières convergentes dans certaines chaînes de montagnes, en particulier des chaînes dentelées. Ils ressemblent à cela à cause de la collision réelle des plaques tectoniques, déformant la Terre. C'est la manière dont les montagnes de l'Himalaya se sont formées; la plaque indienne a convergé avec la plaque eurasienne. C'est aussi ainsi que les Appalaches, beaucoup plus anciennes, se sont formées il y a plusieurs millions d'années. Les montagnes Rocheuses en Amérique du Nord sont un exemple plus récent de montagnes formées à des frontières convergentes. Les volcans peuvent souvent être trouvés dans des frontières convergentes. Dans certains cas, ces plaques en collision forcent la croûte océanique jusqu'au manteau. Il fondra et remontera sous forme de magma à travers la plaque avec laquelle il est entré en collision. Le granit est le genre de roche qui se forme à partir de cette collision.
Le troisième type de frontière de plaque est appelé frontière de plaque transformée. Cette zone se produit lorsque deux plaques glissent l'une sur l'autre. Souvent, il y a des lignes de faille sous ces limites; parfois il peut y avoir des canyons océaniques. Ces types de limites de plaques ne contiennent pas de magma. Il n'y a pas de nouvelle croûte créée ou décomposée aux limites des plaques transformées. Bien que les limites des plaques transformées ne produisent pas de nouvelles montagnes ou de nouveaux océans, elles sont le siège de tremblements de terre occasionnels.
Que font les plaques pendant un tremblement de terre ?
Les limites des plaques tectoniques sont aussi parfois appelées lignes de faille. Les lignes de faille sont tristement célèbres pour l'emplacement des tremblements de terre et des volcans. Une grande partie de l'activité géologique se produit à ces limites.
Aux limites de plaques divergentes, les plaques s'éloignent les unes des autres et de la lave est souvent présente. La zone où ces plaques forment une faille est sensible aux tremblements de terre. Aux frontières convergentes, les tremblements de terre se produisent lorsque les plaques tectoniques entrent en collision, comme lorsque la subduction se produit et qu'une masse continentale plonge sous une autre. Les tremblements de terre se produisent également lorsque les plaques tectoniques glissent les unes à côté des autres aux limites des plaques transformées. Lorsque les plaques font cela, elles génèrent une grande quantité de tension et de friction. C'est l'endroit le plus courant pour les tremblements de terre en Californie. Ces "zones de glissement" peuvent conduire à des tremblements de terre peu profonds, mais elles peuvent également produire des tremblements de terre parfois puissants. La faille de San Andreas est un excellent exemple d'une telle faille.
Le soi-disant « anneau de feu » dans le bassin de l'océan Pacifique est une zone de mouvement tectonique actif des plaques. Ainsi, de nombreux volcans et tremblements de terre se produisent tout au long de cet « anneau ».
Les îles hawaïennes ne font pas partie du « cercle de feu ». Ils font partie de ce qu'on appelle un « point chaud », où le magma est passé du manteau à la croûte. Le magma éclate sous forme de lave et forme des volcans boucliers en forme de dôme. L'île d'Hawaï elle-même est un énorme volcan bouclier, dont une grande partie réside sous la surface de l'océan. Lorsque vous incluez la partie qui se trouve sous la surface de l'océan, cette montagne est beaucoup plus haute que le mont Everest! Les points chauds abritent des tremblements de terre et des éruptions, mais les plaques tectoniques sur lesquelles ils se trouvent finiront par bouger et tous les volcans s'éteindront. Les petites îles appelées atolls sont en fait d'anciens volcans issus de points chauds qui se sont effondrés au fil du temps.
Alors que les tremblements de terre sont eux-mêmes des événements à court terme et puissants, ils ne sont qu'une partie d'un bref mouvement des plaques tectoniques sur plusieurs millions d'années. Le mouvement à long terme de continents entiers est stupéfiant à penser. Les scientifiques savent, grâce aux archives fossiles et aux bandes magnétiques sur les rochers au fond de l'océan, que les continents se sont déplacés et que le champ magnétique de la Terre s'est inversé. En fait, les archives rocheuses montrent que le champ magnétique a changé plusieurs fois, tous les quelques centaines de milliers d'années. La datation de ces roches magnétiques du fond océanique aide les scientifiques à comprendre comment les fonds océaniques se déplacent au fil du temps.
Dans plusieurs millions d'années, les continents seront probablement très différents de ce qu'ils sont aujourd'hui. La grande certitude concernant la Terre est qu'elle continuera à subir des changements. En savoir plus sur le fonctionnement de la tectonique des plaques ne fera qu'améliorer votre compréhension de cette Terre dynamique.