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Des frontières divergentes existent là où les plaques tectoniques s’éloignent les unes des autres. Contrairement aux frontières convergentes, la divergence se produit uniquement entre les plaques océaniques ou continentales, et non entre une de chacune. La grande majorité des frontières divergentes se trouvent dans l’océan, où elles n’ont pas été cartographiées ou comprises avant le milieu ou la fin du XXe siècle.
Dans les zones divergentes, les plaques sont tirées, et non pas poussées, à part. La principale force qui entraîne ce mouvement des plaques (bien qu’il existe d’autres forces moins importantes) est la « traction des plaques » qui se produit lorsque les plaques s’enfoncent dans le manteau sous leur propre poids dans les zones de subduction.
Dans les zones divergentes, ce mouvement de traction permet de découvrir la roche mantélique chaude et profonde de l’asthénosphère. Lorsque la pression s’atténue sur les roches profondes, elles réagissent en fondant, même si leur température ne change pas.
Ce processus est appelé fusion adiabatique. La partie fondue se dilate (comme le font généralement les solides fondus) et s’élève, n’ayant nulle part où aller. Ce magma gèle alors sur les bords arrière des plaques divergentes, formant ainsi la nouvelle Terre.
Les dorsales médio-océaniques
Aux frontières océaniques divergentes, la nouvelle lithosphère naît chaude et se refroidit sur des millions d’années. En se refroidissant, elle se rétrécit, si bien que les fonds marins frais sont plus hauts que l’ancienne lithosphère de part et d’autre. C’est pourquoi les zones divergentes prennent la forme de longues et larges houles qui s’étendent le long du fond de l’océan : les dorsales médio-océaniques. Ces crêtes ne font que quelques kilomètres de haut mais des centaines de large.
La pente sur les flancs d’une crête signifie que les plaques divergentes reçoivent une aide de la gravité, une force appelée « poussée de la crête » qui, avec l’attraction des plaques, représente la majeure partie de l’énergie qui les entraîne. Sur la crête de chaque arête se trouve une ligne d’activité volcanique. C’est là que se trouvent les fameux fumeurs noirs des grands fonds marins.
Les plaques divergent à des vitesses très variées, ce qui entraîne des différences dans l’étalement des crêtes. Les crêtes qui s’étendent lentement, comme la dorsale médio-atlantique, ont des pentes plus prononcées parce qu’il faut moins de distance pour que leur nouvelle lithosphère se refroidisse.
Ils ont une production de magma relativement faible, de sorte que la crête peut développer en son centre un bloc profond en chute libre, une vallée de rift. Les crêtes qui s’étendent rapidement, comme le East Pacific Rise, produisent plus de magma et sont dépourvues de vallées de rift.
L’étude des dorsales médio-océaniques a contribué à établir la théorie de la tectonique des plaques dans les années 1960. La cartographie géomagnétique a montré de grandes « bandes magnétiques » alternées dans le fond des océans, résultat du paléomagnétisme terrestre en constante évolution. Ces bandes se reflétaient de part et d’autre de frontières divergentes, donnant aux géologues des preuves irréfutables de l’extension des fonds marins.
Islande
Avec plus de 10 000 miles, la dorsale médio-atlantique est la plus longue chaîne de montagnes au monde, s’étendant de l’Arctique à juste au-dessus de l’Antarctique. Toutefois, 90 % de cette chaîne se trouve dans les profondeurs de l’océan. L’Islande est le seul endroit où cette crête se manifeste au-dessus du niveau de la mer, mais cela n’est pas dû à l’accumulation de magma le long de la seule crête.
L’Islande se trouve également sur un point chaud volcanique, le panache d’Islande, qui a soulevé le fond de l’océan à des altitudes plus élevées lorsque la frontière divergente l’a séparé. En raison de son cadre tectonique unique, l’île connaît de multiples types de volcanisme et d’activité géothermique. Au cours des 500 dernières années, l’Islande a été responsable d’environ un tiers de la production totale de lave sur Terre.
Diffusion continentale
Les divergences se produisent également dans le cadre continental, c’est ainsi que se forment les nouveaux océans. Les raisons exactes pour lesquelles elle se produit là où elle se produit, et comment elle se produit, sont encore à l’étude.
Le meilleur exemple sur Terre aujourd’hui est l’étroite mer Rouge, où la plaque arabe s’est éloignée de la plaque nubienne. Comme l’Arabie s’est enfoncée dans le sud de l’Asie alors que l’Afrique reste stable, la mer Rouge ne s’élargira pas bientôt en un océan rouge.
La divergence se poursuit également dans la vallée du grand rift en Afrique de l’Est, qui constitue la frontière entre les plaques somalienne et nubienne. Mais ces zones de rift, comme la mer Rouge, ne se sont pas beaucoup ouvertes, même si elles sont vieilles de plusieurs millions d’années. Apparemment, les forces tectoniques autour de l’Afrique poussent sur les bords du continent.
Un bien meilleur exemple de la façon dont la divergence continentale crée des océans est facile à voir dans l’océan Atlantique Sud. Là, la concordance précise entre l’Amérique du Sud et l’Afrique témoigne du fait qu’elles étaient autrefois intégrées à un continent plus vaste.
Au début des années 1900, cet ancien continent a reçu le nom de Gondwana. Depuis lors, nous avons utilisé l’expansion des dorsales médio-océaniques pour suivre tous les continents actuels jusqu’à leurs anciennes combinaisons dans les temps géologiques antérieurs.
Fromage à effilocher et failles mobiles
Un fait peu apprécié est que les marges divergentes se déplacent latéralement tout comme les plaques elles-mêmes. Pour vous en convaincre, prenez un peu de fromage en ficelle et séparez-le dans vos deux mains.
Si vous écartez vos mains, toutes deux à la même vitesse, la « brèche » dans le fromage reste en place. Si vous déplacez vos mains à des vitesses différentes – ce que font généralement les assiettes – la brèche se déplace aussi. C’est ainsi qu’une crête qui s’étend peut migrer directement vers un continent et disparaître, comme c’est le cas aujourd’hui dans l’ouest de l’Amérique du Nord.
Cet exercice devrait démontrer que les marges divergentes sont des fenêtres passives sur l’asthénosphère, libérant des magmas par le bas partout où elles se trouvent.
Si les manuels scolaires disent souvent que la tectonique des plaques fait partie d’un cycle de convection dans le manteau, cette notion ne peut être vraie au sens ordinaire. La roche du manteau est soulevée jusqu’à la croûte, transportée et subduite ailleurs, mais pas dans les cercles fermés appelés cellules de convection.
Publié sous la direction de Brooks Mitchell
