La dérive des continents et la tectonique des plaques

Himalayan mountains (David Mark, Pixabay)

Himalayan mountains (David Mark, Pixabay)
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Découvre les théories de la dérive des continents et de la tectonique des plaques et découvre ce qui se passe lorsque les plaques entrent en collision!
La dérive des continents
Aujourd’hui, la plupart des gens savent que les masses terrestres de la planète se déplacent, mais ça n’a pas toujours été le cas. Ce n’est qu’au début du 20e siècle que le scientifique allemand Alfred Wegener a émis l’idée que les continents terrestres bougeaient, dans un mouvement qu’il a appelé « dérive des continents ». Il n’était pas le premier ni le seul à avoir formulé cette hypothèse, mais il a été le premier à la rendre publique.
Wegener a émis cette hypothèse parce qu’il avait constaté que les côtes de l’Afrique de l’Ouest et celles de l’Est de l’Amérique du Sud ressemblaient à des pièces de casse-tête qui se seraient détachées et éloignées l’une de l’autre. En examinant tous les continents, il a émis l’hypothèse qu’ils avaient tous déjà été unis en un seul supercontinent (baptisé plus tard Pangée) il y a près de 225 millions d’années.
Le savais-tu?
Le nom « Pangée » vient du grec ancien « pan » qui signifie « entier », et « Gaia » qui signifie « Terre ».
La Pangée n’est pas le seul supercontinent qui aurait existé. On croit qu’il y en aurait eu d’autres avant.

Le mouvement des plaques tectoniques au fil du temps (Source : U.S. Geological Survey).
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Des cartes en couleur illustrent les continents de la Terre à cinq époques différentes.
En commençant en haut à gauche, la première carte est étiquetée «Permien, il y a 250 millions d’années». Ici, les continents sont tous réunis dans une longue masse bosselée s’étirant dans le centre de la carte. Tout en haut, l’Amérique du Nord et l’Eurasie sont réunies côte à côte. En dessous, l’Amérique du Sud et l’Afrique sont également réunies côte à côte. Ces deux masses ont fusionné en une longue masse, avec l’Antarctique et l’Australie réunis tout en bas. La masse entière est étiquetée «Pangée».
À droite, la deuxième carte est étiquetée «Trias, il y a 200 millions d’années». Ici, la masse terrestre septentrionale (située au nord) est presque séparée de la masse méridionale (située au sud) par une large bande d’eau. La masse septentrionale est étiquetée «Laurasie».
Une mince parcelle de terre relie l’Asie et l’Afrique. L’eau à droite est étiquetée «Mer de Téthys».
Une mince bande d’eau sépare la majeure partie de l’Amérique du Sud et de l’Afrique. Mais elles sont toujours jointes à un endroit, juste au-dessus des extrémités sud de chacune. Cette masse est étiquetée «Gondwana».
La troisième carte est étiquetée «Jurassique, il y a 145 millions d’années». Ici, l’Amérique du Nord et l’Eurasie se touchent à peine, tout comme l’Amérique du Sud et l’Afrique.
La quatrième carte est étiquetée «Crétacé, il y a 65 millions d’années».
La cinquième carte est intitulée "Époque contemporaine". Les continents apparaissent ici comme ils le font sur la plupart des cartes du monde. À gauche, l'Amérique du Nord et l'Amérique du Sud sont reliées par une mince bande de terre. L'Afrique est au centre, avec l'Asie et l'Inde au-dessus et à droite. L'Australie se trouve dans le coin inférieur droit, et l'Antarctique sur le bord inférieur.
Le concept de masses terrestres en mouvement semble évident maintenant, mais il a fallu plusieurs années avant que la théorie de la dérive des continents soit acceptée. Pourquoi? Tout d’abord, Wegener ne pouvait expliquer de façon convaincante la cause de la dérive (il pensait que les continents se déplaçaient en raison de la rotation de la Terre, ce qui a été prouvé faux plus tard). Ensuite, il était météorologue (un spécialiste de la météo). Les géologues croyaient donc qu’il ne savait pas de quoi il parlait.
Des fossiles comme éléments de preuve
Les preuves fossiles appuient fortement la théorie de la dérive continentale. Des fossiles de plantes et d’animaux similaires ont été retrouvés dans des roches d’âge semblable sur les côtes de différents continents, ce qui pourrait prouver que ceux-ci ont déjà été joints. Par exemple, des fossiles de Mesosaurus, un reptile d’eau douce, ont été découverts au Brésil et en Afrique de l’Ouest. Des fossiles du reptile terrestre Lystrosaurus ont aussi été retrouvés dans des roches du même âge en Afrique, en Inde et en Antarctique.

Carte des preuves fossilifères (Source: Osvaldocangaspadilla [domaine public] via Wikimedia Commons).
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Une carte des continents méridionaux de la Terre est illustrée avec des couleurs indiquant l’emplacement de preuves fossiles.
La carte montre les formes actuelles de l’Amérique du Sud, de l’Afrique, de l’Inde, de l’Antarctique et de l’Australie. Celles-ci s’emboîtent étroitement, presque comme des pièces de puzzle. La terre est blanche sur un fond bleu pâle.
Une bande orange traverse la largeur de l’Amérique du Sud et s’étend jusque dans le centre de l’Afrique. Cette bande est étiquetée «Fossiles de Cynognathus, un reptile terrestre du Trias mesurant environ 3 m». Au-dessus de l’étiquette se trouve une illustration d’un reptile à quatre pattes et à longue queue.
Une bande beige traverse la majeure partie de la largeur de l’Afrique méridionale, le milieu de l’Inde puis le centre de l’Antarctique. Cette bande est étiquetée «Preuves fossiles du reptile terrestre du Trias Lystrosaurus». À côté de l’étiquette, une illustration montre un reptile robuste avec une tête ronde.
Une bande verte traverse les parties inférieures de l’Amérique du Sud et de l’Afrique. Elle traverse la pointe de l’Inde puis s’incurve en forme de L à travers l’Antarctique et dans la partie inférieure de l’Australie. Cette bande est étiquetée «Les fossiles de la fougère Glossopteris, présents dans tous les continents du Sud, montrent que ces derniers ont déjà été réunis». À côté de l’étiquette figure une plante à longues feuilles pointues.
Enfin, une bande bleue s’étend juste au-dessus de la pointe de l’Amérique du Sud, jusque dans la pointe de l’Afrique. Elle est étiquetée «Fossiles du reptile d’eau douce Mesosaurus». À côté de l’étiquette se trouve une illustration d’un reptile avec un museau pointu et une longue queue pointue.
La tectonique des plaques
La théorie de la tectonique des plaques est basée sur la théorie de la dérive des continents de Wegener. Dans cette nouvelle théorie, ce sont les plaques tectoniques, plutôt que les continents, qui se déplacent.
Les plaques tectoniques sont des morceaux de lithosphère et de croûte qui flottent sur l’asthénosphère. On compte actuellement sept grandes plaques qui composent la plus grande partie des continents et l’océan Pacifique.
Il s’agit de:
- la plaque africaine;
- la plaque antarctique;
- la plaque eurasienne;
- la plaque indo-australienne;
- la plaque nord-américaine;
- la plaque pacifique;
- la plaque sud-américaine.

Les plaques tectoniques (Parlons sciences utilise une image de USGS [domaine public] via Wikimedia Commons).
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Une carte du monde est représentée avec des sections numérotées et colorées pour illustrer les plaques tectoniques.
La section 1 est de couleur pêche et est étiquetée «Plaque africaine». Elle couvre le continent africain et une large bande d’eau qui l’entoure.
La section 2 est de couleur bleue et est étiquetée «Plaque antarctique»». Elle couvre la terre et l’océan le long du bord inférieur de la carte. Cette plaque touche toutes les autres dans l’hémisphère Sud.
La section 3 est de couleur verte et est étiquetée «Plaque eurasienne». Elle apparaît des deux côtés de la carte et touche les bords est et ouest de la plaque nord-américaine. Elle couvre la majeure partie de l’Europe, la Russie et l’Asie.
La section 4 est de couleur orange et est étiquetée «Plaque australienne». Elle couvre l’Australie et une large bande de l’océan qui l’entoure.
La section 5 est de couleur beige et est étiquetée «Plaque nord-américaine». Elle se trouve dans le centre supérieur de la carte et couvre l’Amérique du Nord, l’Islande et la pointe est de la Russie.
La section 6 est de couleur jaune et est étiquetée «Plaque pacifique». Elle couvre la majeure partie de la largeur d’une grande partie de l’océan Pacifique.
La section 7 est de couleur violette et est étiquetée «Plaque sud-américaine». Elle couvre l’Amérique du Sud et une large bande d’océan à l’est du continent.
De petites flèches rouges autour du périmètre de chaque plaque indiquent la direction de son mouvement. La plaque nord-américaine et la plaque pacifique se déplacent dans des directions opposées et se rapprochent l’une de l’autre. La plaque eurasienne s’éloigne de la plaque nord-américaine. Il en est de même pour la plaque africaine et la plaque sud-américaine. La plaque australienne et la plaque pacifique se déplacent l’une vers l’autre. La plaque antarctique s’éloigne de toutes les autres plaques qu’elle borde.
Huit autres sections colorées, plus petites, sont dessinées, sans numéro. Celles-ci comprennent la plaque philippine, la plaque Juan de Fuca, la plaque de Cocos, la plaque caraïbe, la plaque arabique, la plaque indienne, la plaque de Nazca et la plaque Scotia.
Il y a huit autres plaques secondaires plus petites. Il y a aussi d’autres microplaques, qui sont très petites.
Le savais-tu?
Les plaques tectoniques déplacent non seulement les masses terrestres, mais aussi les océans! C’est parce que les continents et les océans sont sur la croûte terrestre.
Tu peux imaginer que ces plaques se déplacent rapidement, mais en fait, elles se déplacent TRÈS LENTEMENT! Certaines se déplacent aussi lentement que 10-40 mm/an. C’est à peu près aussi rapide que la pousse de tes ongles. D’autres se déplacent aussi vite que 160 mm/an. C’est à peu près aussi rapide que la pousse des cheveux.
Le déplacement des plaques
Les géologues ont accepté la théorie de la tectonique des plaques à la fin des années 1950 et au début des années 1960 après avoir compris le concept de l’expansion des fonds océaniques. L’expansion des fonds océaniques se produit sur les fonds marins où les plaques océaniques s’éloignent l’une de l’autre. Nous disons que ces plaques divergent. Lorsque cela se produit, des fissures se produisent dans la lithosphère. Cela permet au magma de remonter et de refroidir, formant un nouveau fond marin.
Le contraire de la divergence est la convergence. Cela se produit lorsque les plaques se rapprochent l’une de l’autre. Le matériau peut pousser vers le haut pour former des montagnes ou vers le bas dans le manteau. Lorsque le matériau d’une plaque est poussé sur le dessus d’une autre, nous appelons cela l’obduction. Lorsque le matériau est poussé vers le bas, nous appelons cela la subduction. Le matériau perdu par subduction est à peu près équilibré par la formation d’une nouvelle croûte océanique par l’expansion du fond océanique.
Lorsque les plaques tectoniques se rencontrent, des choses dramatiques peuvent se produire. Examinons certaines d’entre elles plus en détail.
Les montagnes et les volcans
Qu’est-ce que les montagnes et les volcans ont en commun? Si tu disais qu’ils sont tous deux de grands reliefs escarpés faits de roche, tu aurais raison. Si tu disais que les deux sont formés lorsque les plaques tectoniques sont poussées et tirées, tu aurais aussi raison!
La formation de montagnes ou de volcans dépend du type de plaques tectoniques et de l’endroit où les plaques entrent en collision.
Pour prédire ce qui arrivera, tu dois savoir deux choses.
- Il existe deux grands types de plaques tectoniques: océaniques et continentales.
- Les plaques océaniques sont plus denses que les plaques continentales.
Regardons comment les plaques tectoniques forment les montagnes et les volcans.

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Une illustration en couleur montre des plaques océaniques créant un volcan sous-marin.
L’illustration est un cube rectangulaire composé de trois couches. La couche supérieure est bleu pâle et translucide. La couche centrale est brune. La couche inférieure est orange.
La couche inférieure comprend trois flèches brunes. Les flèches de droite et de gauche pointent vers le haut, vers l’extérieur puis vers le bas en formant un arc. La flèche du centre pointe directement vers le haut, pénétrant à l’intérieur de la couche du dessus.
À cet endroit, un triangle orange pointe vers le haut à travers la couche brune et la couche bleue, vers la surface. De ce triangle orange, deux flèches brunes plus grosses pointent vers le haut et vers l’extérieur des deux côtés, pénétrant à l’intérieur de la couche brune.

L’Islande est située sur la dorsale médio-atlantique (Source : Parlons sciences utilise une image de USGS [Public domain] via Wikimedia Commons).
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Une carte en couleur montre l’Islande divisée en deux plaques tectoniques.
L’Islande est illustrée en beige. C’est une île de forme ovale avec de nombreuses péninsules dentelées. Elle est entourée de bleu, qui est étiqueté «Océan Atlantique».
Une large bande grise traverse la partie centrale de l’île. Elle commence en haut à droite de l’illustration et s’étend jusque dans le coin inférieur gauche. Une deuxième bande se ramifie depuis le milieu, s’étendant en dessous et vers la droite, dépassant tout juste le bord sud de l’île. Toute cette bande est étiquetée «Dorsale médio-atlantique».
Il y a huit triangles rouges le long de la dorsale, en différents points de l’île. Ceux-ci représentent des volcans actifs.
La zone de la carte à gauche de la dorsale est étiquetée «Plaque nord-américaine», avec une grosse flèche pointant vers la gauche. La zone à droite de la dorsale est étiquetée «Plaque eurasienne», avec une grosse flèche pointant vers la droite.

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Une illustration en couleur montre des plaques continentales créant une montagne.
L’illustration est un cube rectangulaire composé de deux couches. La surface supérieure du cube est verte. La couche sous celle-ci est brune. La couche inférieure est orange.
La couche brune est divisée en deux sections qui se chevauchent.
La section de gauche s’incurve vers le bas sous la section de droite, dans la couche orange du dessous. Ceci est illustré par des flèches brun foncé montrant la direction de son mouvement.
La section de droite s’incurve vers le haut et au-dessus de la section de gauche. Elle forme l’une des nombreuses montagnes brunes pointues sur la surface verte. Ceci est également illustré par des flèches brun foncé.
Il y a une grosse sphère rouge à un endroit où les deux couches poussent l’une contre l’autre.
Voyons ce qui arrive quand une plaque océanique converge avec une plaque continentale.
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Références
Alden, A. (2020, January 17). What is subduction? ThoughtCo.
The Editors of Encyclopaedia Britannica. (n.d.). Continental drift.
National Geographic. (n.d.). Continental drift.
United States Geological Survey. (n.d.). How do volcanoes erupt?
Van Andel, T. H. (n.d.). Plate tectonics. Encyclopaedia Britannica.