PARTIE 3 | Les grands ensembles géologiques
2 La tectonique des plaques : théorie
et applications
À la fin de l’année 1967 se tient la grande conférence internationale de géophysique
à Washington aux États-Unis. Dans une salle clairsemée car l’heure du déjeuner
sonne, Jason Morgan, un scientifique américain, présente ce qui deviendra les
fondements de la théorie de la tectonique des plaques. Dan McKenzie, qui a
toujours soutenu ne pas avoir assisté à la présentation de Morgan, publie très rapidement une théorie similaire. La tectonique des plaques inaugure une nouvelle
ère des géosciences.
2.11 Une théorie cinématique
La tectonique des plaques est une théorie cinématique, c’est-à-dire qu’elle propose
un moyen d’évaluer la vitesse en tout point du globe. Elle n’est pas une théorie
dynamique car elle ne dit rien sur les forces à l’œuvre pour générer ces mouvements. Cette théorie repose sur l’approximation disant que la lithosphère serait un
assemblage de « plaques ».
Définitions
Une plaque tectonique est un morceau de lithosphère, qui serait complètement rigide et
donc indéformable. La déformation aurait lieu uniquement à ses frontières, qui seraient des
lignes sans aucune épaisseur. Bien entendu, la plaque est une approximation de la réalité et
la théorie ne fonctionne pas parfaitement. Il n’existe aucune plaque sur Terre : la lithosphère
n’est pas parfaitement rigide, et les déformations aux limites se font sur des épaisseurs allant
du kilomètre au millier de kilomètres (dans des zones de collision par exemple).
Cette approximation repose sur la tectonique active et la répartition des tremblements
de terre. Ces derniers sont essentiellement localisés sur des bandes étroites, qui
correspondraient aux limites des plaques (chapitre 5). Une fois cette approximation
réalisée, les mathématiques et notamment la géométrie permettent le passage à la
cinématique. Le théorème d’Euler propose que tout déplacement unitaire d’une
plaque rigide sur une sphère se modélise par une rotation autour d’un axe passant
par le centre de la sphère. Cet axe est dit axe d’Euler, et les intersections de l’axe
avec la surface de la sphère sont les pôles d’Euler P (figure 8.9).
Figure 8.9
Illustration du
théorème d’Euler,
a est l'angle de lo
rotation opérée par
la plaque autour
de l'axe déterminé
par P, le pôle d'Euler.
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2 La tectonique des plaques : théorie
et applications
À la fin de l’année 1967 se tient la grande conférence internationale de géophysique
à Washington aux États-Unis. Dans une salle clairsemée car l’heure du déjeuner
sonne, Jason Morgan, un scientifique américain, présente ce qui deviendra les
fondements de la théorie de la tectonique des plaques. Dan McKenzie, qui a
toujours soutenu ne pas avoir assisté à la présentation de Morgan, publie très rapidement une théorie similaire. La tectonique des plaques inaugure une nouvelle
ère des géosciences.
2.11 Une théorie cinématique
La tectonique des plaques est une théorie cinématique, c’est-à-dire qu’elle propose
un moyen d’évaluer la vitesse en tout point du globe. Elle n’est pas une théorie
dynamique car elle ne dit rien sur les forces à l’œuvre pour générer ces mouvements. Cette théorie repose sur l’approximation disant que la lithosphère serait un
assemblage de « plaques ».
Définitions
Une plaque tectonique est un morceau de lithosphère, qui serait complètement rigide et
donc indéformable. La déformation aurait lieu uniquement à ses frontières, qui seraient des
lignes sans aucune épaisseur. Bien entendu, la plaque est une approximation de la réalité et
la théorie ne fonctionne pas parfaitement. Il n’existe aucune plaque sur Terre : la lithosphère
n’est pas parfaitement rigide, et les déformations aux limites se font sur des épaisseurs allant
du kilomètre au millier de kilomètres (dans des zones de collision par exemple).
Cette approximation repose sur la tectonique active et la répartition des tremblements
de terre. Ces derniers sont essentiellement localisés sur des bandes étroites, qui
correspondraient aux limites des plaques (chapitre 5). Une fois cette approximation
réalisée, les mathématiques et notamment la géométrie permettent le passage à la
cinématique. Le théorème d’Euler propose que tout déplacement unitaire d’une
plaque rigide sur une sphère se modélise par une rotation autour d’un axe passant
par le centre de la sphère. Cet axe est dit axe d’Euler, et les intersections de l’axe
avec la surface de la sphère sont les pôles d’Euler P (figure 8.9).
Figure 8.9
Illustration du
théorème d’Euler,
a est l'angle de lo
rotation opérée par
la plaque autour
de l'axe déterminé
par P, le pôle d'Euler.
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