Conclusion sur la Tectonique des Plaques

Conclusions et perspectives

La tectonique des plaques telle que nous la comprenons actuellement rend compte de l’histoire de la Terre, aussi bien celle des océans que celle des continents, au cours des derniers 200 Ma. Cette théorie de la mobilité des masses continentales et de l’expansion des fonds océaniques permet d’expliquer l’évolution des plaques lithosphériques sur le long terme. 

Le Cycle de Wilson

Tuzo Wilson est le premier à avoir formalisé cette évolution (1966) en introduisant le concept de cycle, connu désormais dans la littérature sous l’appellation de cycle de Wilson. Ce cycle résume l’histoire d’un domaine océanique en une série de stades successifs: 

stade embryonnaire (Mer Rouge), stade d’océan jeune (golfe de Basse-Californie), stade de maturité (océan Atlantique), stade de déclin (début des subduction : bassins marginaux du Pacifique), stade terminal de quasi fermeture (la Méditerranée depuis 30 Ma) et stade collisionnel (plateau du Tibet et Himalaya) aboutissant à l’amalgamation de différents blocs continentaux, à la surrection de vastes chaînes de montagnes et à la formation éventuelle de suture ophiolitique.

Perspectives

La tectonique des plaques a un aspect prédictif. Connaissant les directions actuelles de déplacement des plaques et leurs vitesses moyennes d’expansion, il est possible d’extrapoler la position des continents dans le futur et d’estimer les modifications de superficie des domaines océaniques (ouverture aux dorsales et fermeture dans les zones de subduction). Les résultats de plusieurs simulations sont globalement cohérents entre eux ; les principales modifications de l’agencement respectif des continents et des océans dans 50 Ma sont brièvement décrites :

- Le continent africain se scinde en deux parties par l’élargissement du rift est-africain qui permet l’individualisation d’une nouvelle plaque de taille relativement modeste, la plaque de Somalie, et le développement d’un océan jeune entre le reste de la plaque Afrique et cette nouvelle plaque ;

- La Méditerranée (région extrêmement complexe avec de nombreuses petites ou microplaques) a tendance àse fermer davantage ce qui contribue à amalgamer les plaques Afrique et Europe. La péninsule ibérique entre en rotation dans le sens des aiguilles d’une montre (fermeture du golfe de Gascogne) et se retrouve dans la position qu’elle occupait il y a quelques dizaines de Ma, près de la Bretagne ;

- Le mouvement différentiel entre les deux plaques Amérique (N et S) conduit à la rupture de l’étroite zone de l’Amérique centrale permettant un passage direct et large entre les océans Atlantique et Pacifique ;

- La poursuite du déplacement le long de la faille de San Andréas détache toute la Basse Californie et une partie de la Californie elle-même ; ces deux blocs se déplacent vers le N-NO et se retrouvent à la latitude de l’Alaska ;

- L’Australie remonte rapidement dans l’ouest du Pacifique et pourrait se retrouver en collision avec le Japon.

Les différents processus impliqués dans la tectonique des plaques engendrent des roches caractéristiques comme les basaltes de type MORB, les ophiolites, les andésites et les roches métamorphiques de haute pression (schistes bleus et éclogites) qui constituent des marqueurs géodynamiques permettant de reconstituer la configuration des masses continentales et des domaines océaniques au cours des temps géologiques. 

Il a été démontré que les mécanismes de la tectonique des plaques tels que nous les connaissons aujourd’hui étaient déjà opérationnels il y a 2,5 (voire 3,1) milliards d’années au moins. Les plus vieux noyaux continentaux identifiés (formation d’Isua et gneiss d’Amitsoq au Groenland, gneiss d’Acasta dans le grand nord canadien, craton du Kaapvaal en Afrique du Sud, gneiss du Narryer complex dans l’ouest de l’Australie) sont encore beaucoup plus vieux ; ils se sont formés entre 4 et 3.4 milliards d’années (Archéen). 

On a même identifié des zircons détritiques de 4,4 milliards d’années dans des roches sédimentaires de Jack Hills (une unité du Narryer complex), voir l'article ici>>> et ici>>>. On comprend aisément que, dans des régions si anciennes, les marqueurs géodynamiques aient pu être partiellement, voire totalement, transformés ou détruits (par altération, métamorphisme,…) et sont dès lors extrêmement difficiles à reconnaître. En conséquence, il n’a pas encore pu être établi de façon certaine si la tectonique des plaques fonctionnait déjà au cours des deux premiers milliards d’années d’histoire de la Terre.

L’étude comparée des planètes internes du système solaire a montré que la présence d’eau à l’état liquide était indispensable à la mise en oeuvre et au maintien des processus de la tectonique des plaques sur Terre au cours des temps géologiques. Il est intéressant de se rappeler que l’eau est également un des facteurs primordiaux qui a permis l’apparition et l’évolution de la Vie sur Terre.

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