La tectonique des plaques :
quel rapport avec le volcanisme ?

La structure interne de la Terre est répartie en plusieurs enveloppes successives, dont les principales sont la croûte terrestre, le manteau et le noyau.

Pour faciliter l'étude de ces trois enveloppes, nous allons comparer la Terre à un oeuf dont le jaune serait le noyau, le blanc le manteau et la coquille la croûte terrestre.

Le noyau terrestre est composée d'un mélange de fer et de nickel. Les températures frôlent les 5000 degrés. Il n'a pas de liens avec le volcanisme mais comme il s'agit d'une des trois couches principales, il convient de le mentionner.

Le manteau terrestre est une couche intermédiaire entre le noyau et la croûte terrestre. Le manteau représente un peu plus de 80 % du volume de la Terre et 65% de sa masse. Le manteau est essentiellement composé de roches fondues qu'on appelle magma. Ce magma cherche à s'échapper et à atteidre la surface de la planète c'est ce qui provoque les éruptions. Si le magma cherche à atteindre la surface c'est que la Terre a besoin de se refroidir en évacuant du mieux possible la chaleur interne. Il faut rajouter que le magma est une matière visqueuse et cela permet donc aux plaques qui composent la croûte terrestre (la coquille) de se déplacer.

La croûte terrestre est la partie que nous connaissons le mieux puisque nous vivons dessus. Il y a les croûtes océaniques et les croûtes continentales et bien sûr il y a des cassures dans cette couche très mince : les plaques tectoniques. Ces dernières résultent des nombreuses remontées de magma. En effet, le magma qui cherche à s'évacuer fracture la croûte terrestre et créé donc les plaques tectoniques dont les déplacements provoquent les éruptions.

Les rapports entre les plaques expliquent les différents types de volcanisme. Le volcanisme résulte des rapports entre les plaques tectoniques. Ainsi, il y a du volcanisme à la limite des plaques océaniques et parfois continentales lorsqu'elles s'éloignent l'une de l'autre, à la limite des plaques océaniques et continentales lorqu'elles se percutent et que la plaque océanique plonge sous la plaque continentale et il existe des cas particuliers que nous développerons dans l'article concernant les points chauds.

Selon que le volcanisme soit dans une zone de subduction ou dans une zone d'accrétion, le dynamisme éruptif sera soit explosif (subduction) soit effusif (accrétion). Nous décrouvirons plus loin dans l'article pourquoi le volcanisme en zone d'accrétion est de type effusif et pourquoi celui des zones de subduction est explosif. Tout ceci ayant un rapport avec la composition chimique de la lave qui diffère selon les endroits du globe, je vous invite à consulter également l'article portant sur les différents types de lave.

Pour découvrir l'article "les différents types de lave", cliquez ici :

Ici un schéma illustrant ce qu'est une zone d'accrétion et ce qu'est une zone de subduction :

I) Les zones d'accrétion

Il existe des zones d'accrétion lorsque deux plaques s'éloignent l'une de l'autre. On les trouve majoritairement au niveau des rides ou dorsales océaniques qui sont des grandes chaînes de volcans sous marins coupés par un grand fossé. Le fossé correspond à l'endroit où la lave surgit à la surface de la Terre. Actuellement l'océan Atlantique est scindé en deux par une dorsale océanique séparant la plaque Nord Américaine de la plaque Eurasie. L'océan Atlantique s'agrandit donc chaque année en raison de l'écartement entre ces deux plaques. L'islande est une partie de la dorsale océanique qui sépare les deux plaques.

Pourquoi y a t-il des volcans dans les zones d'accrétion ?

Le magma, en remontant à la surface, rencontre la croûte océanique qui est plus mince qu'une croûte continentale. Il arrive donc à fissurer la croûte et le magma, en surgissant, fait naître les fameux volcans sous - marins qui favorisent l'éloignement de deux plaques. Le volcanisme dans les zones d'accrétion est de type effusif : les laves sont fluides il n'y a donc pas d'explosion.

L'Islande est en réalité une partie de la dorsale océanique qui sépare l'Europe de l'Amérique du Nord. Les volcans islandais sont donc des volcans sous marins qui ont réussi à croître et à s'immerger, formant une île.

Pourquoi la lave est - elle fluide au niveau des zones d'accrétion ?

La tectonique des plaques influe directement sur la mise en place des magmas puisque ces derniers montent à la faveur des fractures. Les émissions magmatiques sont plus fréquentes au niveau des plaques océaniques car celles - ci sont plus minces et plus chaudes qu'au niveau des plaques continentales.

La fusion des roches du manteau au niveau des dorsales océaniques est donc importante et la chaleur de la croûte océanique permet une grande facilité de fusion puisque les minéraux et les métaux fondent sans difficulté. Le magma formé est donc peu enrichi en silice (voir article sur les différents types de lave en cliquant sur le lien donné en introduction de cet article) car les températures élevées ont permi la fusion des minéraux même ceux les moins fusibles (ceux mettant du temps à fondre). Par conséquent la lave est fluide et le volcanisme au niveau des dorsales océaniques est donc effusif.

II) Les zones de subduction

Zone de subduction : quand une plaque océanique rencontre une plaque continentale.

Comme le volume de la Terre doit être constant, il est normal de compenser les plaques qui s'aggrandissent par les plaques qui disparaissent. Cette disparition se réalise dans les zones de subduction, qui constituent le deuxième type de limite de plaques après celle des dorsales océaniques. Ce phénomène prend naissance, en général, le long d'une bordure continentale : en fait, la plaque océanique plonge alors sous la plaque continentale, moins dense. Lorsque les deux plaques se percutent, de nombreux séismes surviennent et lors des séismes le magma contenu à ces endroits parvient à accéder à la surface et de nouveaux types de volcans se forment. A la différence des volcans dus à l'éloignement de deux plaques, les volcans de zone de subduction sont des volcans explosifs. L'exemple le plus célèbre de zone de subduction : la ceinture de feu du Pacifique.

La ceinture de feu est un alignement de volcans qui coïncide avec les limite de plaques tectoniques. Cette concentration s'explique par la subduction de plaques océaniques (Nazca, Cocos, Juan de Fuco et Pacifique) sous des plaques moins denses (Sud américaine, nord américaine, Caraïbes, Australienne, Philippines). Par exemple, la célèbre cordillère des Andes est née en raison de la subduction de la plaque Nazca sous la plaque sud - américaine. Elle contient donc de nombreux volcans explosifs tels le Misti ou l'Ubinas au Pérou, le névado del Ruiz en Colombie, le Cotopaxi en Equateur ou encore le Llaima au Chili.

Pourquoi le volcanisme est - il explosif au niveau des zones de subduction ?

Dans les zones de subduction la fusion concerne :

- Les sédiments métamorphisés formés par la subduction de la plaque océanique sous la plaque continentale.

- La croûte océanique elle - même.

- La croûte continentale elle - même.

Cette fusion complexe engendre un magma plus riche en silice puisque les températures ne sont pas aussi élevées qu'au niveau des dorsales et que différentes roches sont mélangées. Plus le magma va s'enrichir en silice, plus les volcans qui naîtront au niveau de la subduction seront dangereux.

A noter que la rencontre entre deux plaques continentales ne donne pas naissance à des volcans mais à une chaîne de montagne puisque les deux plaques sont de forces égales et qu'aucune des deux ne peut plonger sous l'autre.