La Terre peut sembler statique, mais en réalité elle est dynamique. Dans certaines parties du monde, il est courant que le sol bouge et tremble, renversant des bâtiments et créant d'énormes tsunamis. Le sol peut se fendre; déversant de la roche en fusion, de la fumée et des cendres qui obscurcissent le ciel sur des centaines de kilomètres. Même les montagnes, qui semblent intemporelles, se développent lentement dans certaines chaînes. La théorie qui décrit tous ces processus et explique pourquoi ils se produisent lorsqu'ils se produisent s'appelle la tectonique des plaques.
Tectonique des plaques
La croûte terrestre est composée de grandes plaques de roche de forme irrégulière (plaques tectoniques) qui flottent au sommet d'un océan souterrain de roche liquide chauffée appelée magma. Dans certaines régions du monde, en particulier au fond des océans, il existe des zones où les plaques se séparent. Au fur et à mesure de leur propagation, le magma bouillonne et se durcit, créant une nouvelle croûte continentale. Dans d'autres régions, différentes plaques tectoniques glissent l'une vers l'autre. Le mouvement des plaques tectoniques entrant en collision, se séparant ou simplement glissant les unes à côté des autres est responsable d'une gamme d'activités tectoniques, y compris les tremblements de terre, les volcans et la formation de montagnes.
Tremblements de terre
Lorsque les plaques tectoniques se frottent les unes contre les autres, elles créent des tremblements de terre. Des zones comme celle-ci sont appelées limites de plaques de transformation. Par exemple, la faille bien étudiée de San Andreas en Amérique du Nord s'étend de la péninsule de Baja jusqu'à la majeure partie de la côte pacifique de la Californie. Ici, la plaque du Pacifique Nord glisse vers le nord-ouest le long du bord de la plaque nord-américaine. Au fur et à mesure que les plaques grincent, elles accumulent de l'énergie potentielle le long de la faille, qui est parfois libérée sous forme de vibrations. La distribution des limites de transformation dans le monde est un prédicteur majeur de la distribution des tremblements de terre dans le monde.
Formation de montagnes
Certaines de nos montagnes sont très anciennes. Les Appalaches se sont formées il y a des centaines de millions d'années et s'érodent aujourd'hui, cependant, d'autres chaînes de montagnes, telles que l'Himalaya, sont jeunes et toujours en croissance. Le mouvement des plaques entrant en collision les unes avec les autres est responsable de la création de chaînes de montagnes. Lorsque deux plaques de densités différentes entrent en collision, elles forment ce qu'on appelle une frontière convergente; la plus dense est subductée ou forcée dans le magma sous la croûte terrestre. Lorsque la plaque la plus lourde coule et est exposée à des températures élevées, elle libère des composés volatils, notamment de l'eau, à l'état gazeux. Ces gaz forcent leur chemin vers le haut et une partie de la roche solide de la plaque fond, créant un nouveau magma. La roche en fusion remonte à la surface et se refroidit, contribuant à la formation de chaînes de montagnes volcaniques.
Si les plaques qui entrent en collision ont la même densité, les deux plaques se briseront et seront forcées vers le haut, créant des chaînes de montagnes imposantes. La répartition des montagnes sur Terre est une carte des zones actuelles et anciennes de collision de plaques tectoniques.
Activité volcanique
Les gaz libérés par les plaques tectoniques denses subduites dans la Terre créent des chaînes de montagnes volcaniques. Les gaz et le magma liquide qui s'échappent de la plaque de fusion profondément sous la croûte s'accumulent et forcent la croûte au-dessus. Au fil du temps, la pression augmentera jusqu'à ce qu'elle soit libérée de manière explosive lors d'énormes éruptions volcaniques. Les endroits où les plaques s'écartent, appelés frontières divergentes, sont également responsables de l'activité volcanique. Au fur et à mesure que les plaques s'écartent, le magma remonte à la surface, mais pas de manière aussi explosive qu'avec les frontières convergentes. La plupart des frontières divergentes se situent le long du fond marin, mais certaines traversent des masses continentales, comme l'Islande. L'activité volcanique régulière en Islande est le résultat de l'écartement des plaques nord-américaine et eurasienne.