Limites divergentes

À une limite divergente, deux plaques s'écartent et une nouvelle croûte comble l'espace. La plupart des limites divergentes sont cachées au fond des océans sous forme de dorsales médio-océaniques, et quelques-unes fendent des continents en vallées de rift.

Limites divergentes
Illustration : les plaques s'écartent au niveau d'une dorsale médio-océanique tandis que le magma qui remonte forme un nouveau plancher océanique.

Qu’est-ce qu’une limite divergente

Une limite divergente se forme là où deux plaques s’éloignent l’une de l’autre. À mesure qu’elles se séparent, le manteau situé en dessous remonte pour combler l’espace. Cette roche ascendante est chaude mais solide. En remontant, la pression qu’elle subit diminue et une partie fond. Ce liquide remonte encore et refroidit en une croûte neuve : les limites divergentes sont donc les lieux où se fabrique la nouvelle lithosphère.

Le modèle PB2002 compte environ 94 800 km de limites divergentes, un peu plus que chacun des deux autres types. L’essentiel, environ 67 300 km, correspond à des dorsales d’expansion océaniques. Le reste, environ 27 500 km, correspond à des rifts continentaux. Les deux classes se déplacent à des vitesses très différentes : les dorsales d’expansion s’ouvrent en moyenne d’environ 4,7 cm par an, contre seulement 1,8 cm par an environ pour les rifts continentaux.

Dorsales médio-océaniques et expansion des fonds océaniques

Comment fonctionne l’expansion des fonds océaniques

Une dorsale médio-océanique est une large chaîne de montagnes sous-marine parcourue par une fissure le long de sa crête. Du magma remonte dans cette fissure, s’épanche en laves en coussins sur le fond marin et se fige en profondeur en filons et en gabbro. La nouvelle croûte s’éloigne ensuite de part et d’autre à mesure que les plaques continuent de se séparer, et du magma frais prend sa place.

En vieillissant et en s’éloignant de la dorsale, la croûte refroidit, devient plus dense et s’enfonce. C’est pourquoi les dorsales sont en relief et le vieux plancher océanique se trouve en profondeur. L’eau de mer qui circule dans la roche chaude près de la crête alimente des sources hydrothermales, dont les fumeurs noirs découverts sur le fond marin à la fin des années 1970.

Les bandes magnétiques

Quand le basalte refroidit à la dorsale, ses minéraux de fer figent la direction du champ magnétique terrestre. Ce champ s’inverse de temps à autre, si bien que le plancher océanique enregistre un motif de bandes d’aimantation normale et inverse parallèles à la dorsale. Le motif d’un côté est l’image en miroir de celui de l’autre. Cette symétrie, reconnue dans les années 1960, a constitué l’une des preuves les plus solides de l’expansion des fonds océaniques et de la tectonique des plaques dans son ensemble.

Dorsales rapides et dorsales lentes

Les vitesses d’expansion varient de plus d’un facteur dix d’une dorsale à l’autre, et la vitesse façonne la dorsale elle-même. Toutes les vitesses ci-dessous sont des vitesses totales issues de PB2002, c’est-à-dire la vitesse à laquelle les deux plaques se séparent.

La dorsale du Pacifique Est est la plus rapide. Le long de la limite entre la plaque pacifique et la plaque de Nazca, PB2002 indique une moyenne d’environ 14 cm par an, et jusqu’à environ 15 cm par an par endroits. Entre la plaque pacifique et la plaque de Cocos, la moyenne est d’environ 10 cm par an. Les dorsales rapides forment de larges bombements réguliers, sans vallée profonde à leur crête, car l’apport de magma est continu.

La dorsale médio-atlantique est lente. Entre la plaque nord-américaine et la plaque eurasienne, la moyenne est d’environ 1,5 cm par an, et entre la plaque sud-américaine et la plaque africaine, d’environ 3,2 cm par an. L’océan Atlantique dans son ensemble s’élargit d’environ 2,5 cm par an. Les dorsales lentes ont une crête accidentée creusée d’une profonde vallée axiale, car la croûte est étirée et faillée entre deux poussées de magma.

L’océan Indien offre des exemples des deux. La dorsale entre la plaque australienne et la plaque antarctique s’ouvre en moyenne d’environ 6,8 cm par an, tandis que la dorsale entre la plaque somalienne et l’Antarctique ne s’ouvre que d’environ 1,2 cm par an.

L’Islande : une dorsale sur la terre ferme

L’Islande est l’endroit où la dorsale médio-atlantique émerge de la mer. Un point chaud mantellique situé sous l’île fournit du magma supplémentaire, si bien que la croûte y est bien plus épaisse qu’une croûte océanique normale. Dans PB2002, environ 56 % de l’Islande repose sur la plaque nord-américaine et environ 44 % sur la plaque eurasienne.

La limite traverse l’île sous la forme d’une bande de fissures, de failles et de volcans plutôt que d’une seule fracture. À Thingvellir, les visiteurs peuvent marcher dans une vallée de rift entre deux escarpements de faille. L’éruption fissurale du Laki en 1783 et les éruptions fissurales répétées sur la péninsule de Reykjanes depuis 2021 montrent à quoi ressemble le volcanisme divergent : de longues fissures qui déversent une lave basaltique fluide plutôt que de hauts cônes.

Les rifts continentaux : la naissance des océans

Le rift est-africain

Quand un continent commence à se fendre, il s’étire et s’amincit d’abord. Des blocs de croûte s’effondrent entre des failles pour former une vallée de rift, et du magma atteint la surface à travers la croûte amincie. Le rift est-africain s’étend de la région de l’Afar, en Éthiopie, vers le sud à travers le Kenya et la Tanzanie. Il marque la limite entre la plaque africaine (aussi appelée plaque nubienne) et la plaque somalienne.

Ce rift est très lent. PB2002 n’indique qu’une moyenne d’environ 0,3 cm par an le long de la limite entre plaques somalienne et africaine. Certains géologues divisent aussi l’Afrique de l’Est en d’autres petits blocs, et la plaque somalienne elle-même fait partie des plaques de PB2002 encore débattues. Le rift n’en compte pas moins des lacs profonds, des volcans actifs et de fréquents séismes, et le Kilimandjaro, avec ses 5 895 m, est un volcan qui s’est formé à proximité.

La mer Rouge et le golfe d’Aden

La mer Rouge illustre l’étape suivante. Là, la plaque arabique s’est suffisamment éloignée de l’Afrique pour que le rift soit envahi par la mer et qu’une nouvelle croûte océanique commence à se former en son centre. PB2002 indique un mouvement moyen d’environ 1,4 cm par an le long de la limite entre plaques arabique et africaine. Dans le golfe d’Aden, entre l’Arabie et la plaque somalienne, le rift est devenu une véritable dorsale d’expansion qui s’ouvre d’environ 2,4 cm par an.

La mer Rouge, le golfe d’Aden et le rift est-africain se rejoignent dans l’Afar, en Éthiopie et à Djibouti. C’est un point triple, un point où trois plaques se rencontrent, et l’un des rares endroits où l’on peut voir côte à côte toutes les étapes de la naissance d’un océan.

Les rifts avortés

Tous les rifts ne deviennent pas des océans. Certains cessent de s’étirer et subsistent sous forme de bassins enfouis. L’Atlantique lui-même a commencé comme un ensemble de rifts lors de la fragmentation de la Pangée : certains de ces rifts se sont arrêtés, tandis que d’autres se sont ouverts pour former l’océan que nous connaissons aujourd’hui.

Les limites divergentes sur notre carte

Les limites divergentes apparaissent en bleu-vert sur nos cartes. Dans les océans, elles sont découpées en gradins par de courtes failles transformantes en pointillés, que vous découvrirez sur la page des limites transformantes. Comparez-les avec les limites convergentes, ou revenez à la vue d’ensemble de toutes les limites des plaques. Les termes comme rift, dorsale et point triple sont expliqués dans le glossaire.

Questions et réponses

Que se passe-t-il à une limite de plaques divergente ?

Deux plaques s'éloignent l'une de l'autre. De la roche chaude du manteau remonte dans l'intervalle, fond partiellement à mesure que la pression baisse, et le magma refroidit en une nouvelle croûte océanique. Sur les continents, le même processus commence par une vallée de rift, avec failles, volcans et séismes.

Quel est un exemple de limite divergente ?

La dorsale médio-atlantique, qui sépare les plaques nord-américaine et eurasienne au nord et les plaques sud-américaine et africaine au sud, en est l'exemple le plus connu. Sur les continents, le rift est-africain et les zones de rift d'Islande sont des limites divergentes.

À quelle vitesse les plaques s'écartent-elles aux dorsales médio-océaniques ?

Cela varie beaucoup. Dans PB2002, la dorsale du Pacifique Est, entre les plaques pacifique et de Nazca, s'ouvre en moyenne d'environ 14 cm par an, tandis que la dorsale médio-atlantique, entre l'Amérique du Nord et l'Eurasie, s'ouvre d'environ 1,5 cm par an. La moyenne sur l'ensemble des dorsales d'expansion est d'environ 4,7 cm par an.

Pourquoi l'Islande émerge-t-elle alors qu'elle se trouve sur une dorsale médio-océanique ?

L'Islande se trouve là où la dorsale médio-atlantique croise un point chaud mantellique. La chaleur et l'apport de magma supplémentaires ont formé une croûte assez épaisse pour émerger de la mer. On peut ainsi traverser à pied une limite divergente sur la terre ferme.

L'Afrique va-t-elle se couper en deux ?

Le rift est-africain écarte la plaque somalienne de la plaque africaine, mais très lentement : PB2002 indique une moyenne d'environ 0,3 cm par an le long de cette limite. Si le rifting se poursuit pendant des millions d'années, un nouvel océan pourrait se former, comme en mer Rouge, mais cette issue n'est pas certaine.

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