Qu’est-ce qu’une limite de plaques
L’enveloppe externe de la Terre, la lithosphère, est découpée en morceaux rigides appelés plaques tectoniques. Une limite de plaques est la ligne ou la bande où deux plaques se rencontrent et se déplacent l’une par rapport à l’autre. L’intérieur des plaques est plutôt calme. C’est sur leurs bords que la roche se crée, se détruit, se plie et se rompt.
Les plaques ne se déplacent que de quelques centimètres par an, mais elles ne s’arrêtent jamais. Sur des milliers d’années, ce mouvement accumule des contraintes sur les failles de la limite, et ces contraintes sont libérées lors de séismes. Sur des millions d’années, ce même mouvement ouvre des océans, soulève des chaînes de montagnes et alimente des chaînes de volcans.
Les géologues classent les limites selon la direction du mouvement relatif. Deux plaques peuvent se rapprocher, s’éloigner ou coulisser l’une contre l’autre. Les limites réelles combinent souvent ces mouvements, et une même limite peut changer de type le long de son tracé lorsqu’elle s’incurve.
Là où trois plaques se rencontrent, leurs limites se rejoignent en un point triple. Dans la région de l’Afar, en Éthiopie et à Djibouti, la mer Rouge, le golfe d’Aden et le rift est-africain se rejoignent en trois branches divergentes. Au large du nord de la Californie, le point triple de Mendocino relie la faille transformante de San Andreas à la zone de subduction des Cascades. Les points triples se déplacent au fil du temps, si bien que les limites qui y sont rattachées s’allongent, raccourcissent et changent de type.
Les trois types de limites de plaques
Les limites convergentes
À une limite convergente, deux plaques se rapprochent. Si l’une d’elles porte une lithosphère océanique dense, elle s’enfonce sous l’autre dans le manteau : c’est la subduction. La subduction crée des fosses océaniques profondes, des arcs volcaniques et les plus grands séismes de la Terre.
La plaque de Nazca, en plongeant sous la plaque sud-américaine, a édifié les Andes. La plaque pacifique, en plongeant sous le Japon et les îles Aléoutiennes, a édifié les arcs volcaniques du Pacifique Nord. Quand deux continents se rencontrent, aucun ne s’enfonce facilement, et la croûte se froisse en une chaîne de collision. La plaque indienne, en poussant contre la plaque eurasienne, a soulevé l’Himalaya, dont l’Everest et ses 8 849 m.
Les limites divergentes
À une limite divergente, deux plaques s’écartent. De la roche chaude du manteau remonte dans l’intervalle, fond partiellement et forme une nouvelle croûte océanique. C’est l’expansion des fonds océaniques, qui édifie les dorsales médio-océaniques, les plus longues chaînes de montagnes de la planète.
La dorsale médio-atlantique sépare la plaque nord-américaine de la plaque eurasienne au nord, et la plaque sud-américaine de la plaque africaine au sud. Sur les continents, une limite divergente commence par une vallée de rift. Le rift est-africain, où la plaque somalienne se sépare lentement de la plaque africaine, en est l’exemple le plus connu. L’Islande est l’un des rares endroits où une dorsale médio-océanique émerge au-dessus du niveau de la mer.
Les limites transformantes
À une limite transformante, deux plaques coulissent horizontalement l’une contre l’autre. La croûte n’y est ni créée ni détruite, si bien que ces limites ont peu de volcans, mais elles produisent de fréquents séismes superficiels.
La plupart des failles transformantes sont de courts décalages qui relient des segments de dorsales médio-océaniques. Quelques-unes traversent des continents et sont tristement célèbres pour leurs séismes destructeurs : la faille de San Andreas en Californie, entre les plaques pacifique et nord-américaine, la faille alpine en Nouvelle-Zélande et la faille nord-anatolienne en Turquie, qui borde la plaque anatolienne.
Les classes de limites dans le modèle PB2002
Notre carte utilise PB2002, un modèle mondial des plaques publié par Peter Bird en 2003. Il définit 52 plaques et découpe chaque limite en courts segments. Chaque segment reçoit l’une de sept classes selon son mouvement et selon qu’il se trouve dans une lithosphère océanique ou continentale. Les totaux ci-dessous proviennent des données de limites de PB2002, avec des vitesses relatives moyennes pondérées par la longueur.
Classes convergentes
- Zone de subduction (SUB) : environ 51 500 km, avec une moyenne d’environ 6,2 cm par an. C’est la classe la plus rapide, ce qui concorde avec l’idée que les panneaux plongeants entraînent les plaques.
- Limite convergente océanique (OCB) : environ 17 400 km, avec une moyenne d’environ 1,8 cm par an. Ce sont des zones de convergence lente dans les bassins océaniques, où aucune véritable zone de subduction ne s’est formée.
- Limite convergente continentale (CCB) : environ 23 000 km, avec une moyenne d’environ 2,6 cm par an. Cette classe couvre les chaînes de collision comme l’Himalaya et les monts Zagros en Iran.
Classes divergentes
- Dorsale d’expansion océanique (OSR) : environ 67 300 km, avec une moyenne d’environ 4,7 cm par an. C’est la classe la plus longue de toutes.
- Limite de rift continental (CRB) : environ 27 500 km, avec une moyenne d’environ 1,8 cm par an. Les rifts qui fendent les continents s’ouvrent bien plus lentement que la plupart des dorsales océaniques.
Classes transformantes
- Faille transformante océanique (OTF) : environ 47 900 km, avec une moyenne d’environ 4,1 cm par an.
- Faille transformante continentale (CTF) : environ 26 200 km, avec une moyenne d’environ 2,5 cm par an.
Au total, PB2002 compte environ 260 800 km de limites de plaques. Les segments divergents représentent environ 36 % de cette longueur, les segments convergents environ 35 % et les segments transformants environ 28 %. Ces chiffres révèlent ce qu’une carte du monde masque : les failles transformantes ne sont pas de rares curiosités. Elles forment plus d’un quart de l’ensemble des bords de plaques, surtout sous forme de courts décalages le long des dorsales médio-océaniques.
Limites diffuses et orogènes
Représenter une limite de plaques par une seule ligne fonctionne bien dans les océans. La lithosphère océanique est résistante et homogène, si bien que la déformation reste confinée à une zone étroite. La lithosphère continentale est plus faible et stratifiée : quand elle est comprimée ou étirée, la déformation s’étale sur une vaste région truffée de failles.
Dans PB2002, Bird a désigné les plus larges de ces régions comme des orogènes, des zones où l’image à 52 plaques est une simplification. On y trouve les Alpes, la ceinture qui va de l’Iran au Tibet, les Andes, l’ouest de l’Amérique du Nord et les îles des Philippines et d’Indonésie. À l’intérieur d’un orogène, de petits blocs se déplacent à des vitesses légèrement différentes, et certaines microplaques de PB2002, comme la plaque de l’Altiplano sous les Andes centrales, tentent de rendre compte de ce mouvement.
L’océan a lui aussi des limites diffuses. PB2002 traite la plaque indienne et la plaque australienne comme deux plaques distinctes, reliées par une large zone de déformation au centre de l’océan Indien. Les manuels plus anciens les fusionnent en une seule plaque indo-australienne. Le séisme du bassin de Wharton de 2012 (M8.6) s’est produit à l’intérieur de cette zone, preuve que le plancher océanique y est en train de se rompre.
Comment lire les couleurs des limites sur notre carte
Les lignes de limites de plaques de nos cartes suivent les classes de segments de PB2002, regroupées en trois grands types :
- Les lignes rouge orangé sont les limites convergentes : zones de subduction, zones de convergence océanique et chaînes de collision continentale. On les repère le long des bords de l’océan Pacifique et à travers le sud de l’Asie.
- Les lignes bleu-vert sont les limites divergentes : dorsales médio-océaniques et rifts continentaux. La dorsale médio-atlantique court comme une ligne bleu-vert au milieu de l’Atlantique.
- Les lignes en pointillés sont les limites transformantes. Le long des dorsales océaniques, elles apparaissent comme de nombreux courts décalages en pointillés qui découpent la ligne bleu-vert en gradins.
Cliquez sur n’importe quelle plaque pour ouvrir sa page : vous y verrez chacune de ses voisines, la longueur de la limite commune et la vitesse relative moyenne le long de celle-ci. Pour les séismes et les volcans qui s’alignent sur ces limites, consultez la carte des séismes, la carte des volcans et la Ceinture de feu du Pacifique. Les termes comme subduction, rift et faille transformante sont définis dans le glossaire.