MARGES CONTINENTALES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Les marges continentales actives, ou marges de convergence

Les marges actives sont ainsi nommées parce qu'elles sont le site de phénomènes géodynamiques intenses (le volcanisme et la séismicité, en particulier) qui en font des lieux particulièrement inhospitaliers pour l'homme. La frontière entre deux plaques convergentes est marquée par une fosse profonde qui borde la marge du côté océanique. C'est là que les plus grandes profondeurs sont atteintes (11 km dans la fosse des îles Mariannes). Souvent, le fond de la fosse est plat, par suite d'un comblement partiel par des sédiments meubles. Le versant situé du côté océanique est peu incliné (de 2 à 50), et correspond au dos de la plaque en voie de subduction qui se bombe et ploie avant de plonger dans l'asthénosphère. L'autre versant, qui appartient à la marge, présente en général une inclinaison plus forte (de 10 à 200).

Schéma simplifié de la tectonique des plaques

Dessin : Schéma simplifié de la tectonique des plaques

Schéma simplifié de la tectonique des plaques (moho : discontinuité de Mohorovicic, séparant la croûte et le manteau). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

D'après leur situation géographique, les marges actives peuvent être rangées en deux catégories. Certaines constituent le rebord d'un grand continent, comme l'Amérique du Sud du côté de l'océan Pacifique ; ce sont les marges actives de type cordillère. D'autres forment des arcs insulaires, comme le Japon, l'Indonésie, les Antilles ou les îles Aléoutiennes ; dans ce cas, la courbure de l'arc insulaire renseigne sur la polarité de la marge : la fosse et la frontière avec la plaque en voie de subduction se trouvent du côté convexe ; du côté concave, au contraire, s'étend un bassin, souvent large et profond, nommé bassin marginal ou bassin arrière-arc. En fait, la morphologie des marges actives dépend directement des phénomènes géodynamiques associés à la subduction, en particulier de l'accrétion tectonique et du volcanisme.

Arc insulaire actif

Dessin : Arc insulaire actif

Coupe schématique d'une marge continentale de convergence (arc insulaire actif). La lithosphère peut plonger dans l'asthénosphère jusqu'à 700 km de profondeur. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

L'accrétion tectonique

Les sédiments portés par la plaque en voie de subduction ou accumulés au fond de la fosse sont partiellement entraînés dans le plan de cisaillement qui sépare les deux plaques convergentes. Mais, surtout lorsque les apports sédimentaires sont abondants, la couche sédimentaire peut aussi être décollée de la croûte solide, et rester en surface en participant à la construction du prisme d'accrétion tectonique. Ce prisme est constitué d'une série d'écailles tectoniques empilées, presque horizontales à la base (c'est-à-dire au pied du versant interne de la fosse), progressivement redressées vers le sommet. De nouvelles écailles sédimentaires s'ajoutant sans cesse à la base, le prisme s'élève progressivement et finit par former un barrage, qui isole entre lui et la marge proprement dite un premier bassin sédimentaire nommé bassin frontal ou bassin avant-arc. Le prisme peut même émerger localement (îles de la Barbade dans les Antilles, de Timor en Indonésie).

Le prisme d'accrétion tectonique est donc un lieu où les sédiments sont comprimés et perdent une partie de leur eau interstitielle. Au plus profond de l'édifice, la température et la pression s'élèvent jusqu'à provoquer la décomposition de la matière organique incluse dans les sédiments. Finalement, pressé un peu comme une éponge, le prisme expulse des eaux chargées de méthane et de sels minéraux, qui cheminent le long des failles et des plans de cisaillement séparant les écailles tectoniques. Parvenues en surface, les eaux minéralisées s'échappent par des sources hydrothermales autour desquelles se développe une intense activité biologique. Ce sont les « oasis » des fosses océaniques, presque aussi riches que les « oasis » entretenues par l'hydrothermalisme à l'axe des dorsales océaniques.

Les anomalies de gravité

Au-dessus de la fosse et du prisme d'accrétion tectonique, les roches denses de la croûte et du manteau sont entraînées dans la zone de subduction, et s'éloignent donc de la surface. Elles sont remplacées par de l'eau de mer ou des sédiments, l'un et l'autre beaucoup moins denses. Il en résulte une légère diminution de la pesanteur, de l'ordre de 200 à 300 milligals, c'est-à-dire environ un cinq-millième du champ total. Cette diminution est évidemment imperceptible pour l'homme. Elle constitue toutefois l'une des plus fortes anomalies de gravité mesurée à la surface du globe (cf. subduction, tectonique des plaques).

La séismicité

Les marges actives (de type cordillère ou de type arc insulaire) coïncident avec la première ceinture sismique du globe, de loin la plus active et meurtrière. Les foyers des séismes sont situés à des profondeurs très diverses, entre 0 et 700 kilomètres de la surface (cf. subduction, ).

Marges actives, passives de divergence et passives de coulissage

Dessin : Marges actives, passives de divergence et passives de coulissage

Répartition des marges actives, des marges passives de divergence et des marges passives de coulissage. Les bordures des plateaux continentaux sont aussi portées (d'après J. P. Kennett, 1982). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

En fait, tous les séismes ont leur source dans la partie la plus superficielle (le toit) des plaques (entre 0 et 15-20 km sous la surface). Cela tient aux propriétés mécaniques des roches, qui ne sont rigides et cassantes que dans les premiers kilomètres de la lithosphère, et au contraire se déforment plastiquement à plus grande profondeur. Les séismes résultent des ruptures brutales dans la couche superficielle rigide et cassante. Certains foyers sont situés dans la lithosphère de la marge active. Ils sont très superficiels, et témoignent d'un raccourcissement ou, à l'inverse, d'un étirement horizontal, selon les cas. Cependant, la plupart des séismes résultent de ruptures au toit de la plaque qui s'enfonce sous la marge active. À l'endroit où cette plaque se courbe avant de plonger, les séismes sont produits par une extension de la lithosphère superficielle cassante, qui donne naissance à des failles d'effondrement. Un peu plus profondément, dans la zone de cisaillement entre les plaques, les séismes sont provoqués par les forces de frottement, en régime compressif. Enfin, entre 100 et 700 kilomètres sous la surface de la Terre, les foyers se répartissent sur un plan nommé plan de Wadati-Benioff, du nom de ses découvreurs. En fait, ce plan est un volume très plat (une quinzaine de kilomètres d'épaisseur) qui englobe toute la lithosphère cassante de la plaque subductée. Son inclinaison par rapport à l'horizontale varie entre 15 et 700. Les mécanismes aux foyers des séismes montrent que le toit de la plaque est en général soumis à une extension, tandis que la partie plus profonde de la lithosphère cassante (soit 15 km sous le toit) subit plutôt les effets d'une compression. Cette répartition un peu énigmatique peut être expliquée par la relaxation de la plaque plongeante, qui retrouve sa forme initiale après avoir subi une forte torsion en entrant dans la zone de subduction. Toutefois, les changements de volume sous l'effet des échanges thermiques ainsi que les frottements entre la lithosphère cassante et l'asthénosphère contribuent certainement à développer le champ de contraintes.

Le volcanisme

Les marges actives sont aussi caractérisées par un volcanisme intense, qui ajoute ses effets dévastateurs à ceux de la séismicité. Autour du Pacifique, dont les marges sont presque partout [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 7 pages

Médias de l’article

Marges actives, passives de divergence et passives de coulissage

Marges actives, passives de divergence et passives de coulissage
Crédits : Encyclopædia Universalis France

carte

Schéma simplifié de la tectonique des plaques

Schéma simplifié de la tectonique des plaques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Arc insulaire actif

Arc insulaire actif
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Marge passive

Marge passive
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 9 médias de l'article


Écrit par :

  • : professeur à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, directeur du laboratoire de géodynamique sous-marine du Cerov à Villefranche-sur-Mer

Classification

Autres références

«  MARGES CONTINENTALES  » est également traité dans :

AFRIQUE (Structure et milieu) - Géologie

  • Écrit par 
  • Anne FAURE-MURET
  •  • 18 709 mots
  •  • 22 médias

Dans le chapitre « Évolution des marges orientales de l'Afrique »  : […] Nous avons vu, au cours du Karoo, se manifester, dès la fin du Permien et au Trias, des influences marines, mais relativement brèves. La véritable transgression n'a lieu qu'à partir du Lias supérieur et elle ne prend toute sa valeur qu'au Jurassique moyen. La mer du Lias à Bouleiceras (une Ammonite caractéristique de la faune mésogéenne indo-malgache) a sans doute couvert toute l'île de Madagasca […] Lire la suite

AMÉRIQUE (Structure et milieu) - Géologie

  • Écrit par 
  • Jean AUBOUIN, 
  • René BLANCHET, 
  • Jacques BOURGOIS, 
  • Jean-Louis MANSY, 
  • Bernard MERCIER DE LÉPINAY, 
  • Jean-François STEPHAN, 
  • Marc TARDY, 
  • Jean-Claude VICENTE
  •  • 24 183 mots
  •  • 21 médias

Dans le chapitre « Les Amériques et les modèles d'orogenèses »  : […] Les Amériques fournissent donc des modèles d'orogenèses liées à la subduction, où elles sont exemplaires, et à l'obduction et à la collision, où elles apportent des compléments d'information. À cela s'ajoute la mise en évidence de puissantes translations longitudinales conduisant à des « collages » qui s'opposent aux « charriages » transversaux liés aux subductions et aux collisions. Le modèle or […] Lire la suite

ANDÉSITES ET DIORITES

  • Écrit par 
  • Jean-Paul CARRON, 
  • Maurice LELUBRE, 
  • René MAURY
  • , Universalis
  •  • 2 065 mots
  •  • 2 médias

Lorsque le magma surgit en surface, il se refroidit rapidement en donnant une masse pâteuse où s'expriment peu de cristaux aux formes macroscopiques : c'est une roche volcanique. En revanche, si le magma refroidit en profondeur, donc lentement, la cristallisation a le temps de s'exprimer pour donner une roche grenue (les grains sont les cristaux) : c'est une roche plutonique. Ainsi, les andésite […] Lire la suite

ATLANTIQUE OCÉAN

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre PINOT
  •  • 8 383 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Marges continentales »  : […] Autour de chaque continent, la cassure de la Pangée a créé une marge fracturée et affaissée, qui a reçu ensuite une abondante sédimentation. Parfois, d'assez vastes aires de croûte continentale ont été affaissées d'un bloc, ce sont les plateaux marginaux (comme le plateau du Blake) situés à flanc d'escarpement continental, ou bien ont été franchement séparés du continent principal pour donner de […] Lire la suite

CANYONS SOUS-MARINS

  • Écrit par 
  • Maurice GENNESSEAUX
  •  • 7 529 mots
  •  • 4 médias

Les canyons sous-marins sont des vallées encaissées qui entaillent profondément – sur 1 000 à 1 500 mètres – les marges continentales, depuis le sommet de la pente (ou même parfois depuis le littoral) jusqu'au glacis, où le relief s'estompe rapidement. Leur ressemblance avec les cours fluviaux a très tôt fait naître de vives controverses quant à leur origine. Mais, depuis les années 1960, le déve […] Lire la suite

CARPATES

  • Écrit par 
  • André BLANC, 
  • Pierre CARRIÈRE, 
  • Mircea SANDULESCU
  • , Universalis
  •  • 4 837 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les unités de la marge continentale pré-apulienne »  : […] Au sud et à l'ouest de la suture majeure téthysienne, la marge continentale pré-apulienne comprend un ensemble d'unités qui affleure au sein de la dépression pannonienne (monts Villányi, de Mecsek et de Bakom ou sur ses bordures (Carpates occidentales centrales, monts Apuseni). Les Tatrides (Slovaquie) et l'unité de Bihor (monts Apuseni) sont les plus profondes unités tectoniques et les plus exte […] Lire la suite

ÉPICONTINENTALES MERS

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre PINOT
  •  • 1 835 mots
  •  • 2 médias

Les mers épicontinentales sont des extensions de l'océan sur les continents, parmi les terres émergées. Au sens géophysique du terme, les continents sont des blocs d'une croûte plus légère que le manteau supérieur sur lequel elle repose, et ces blocs sont séparés les uns des autres par des espaces où n'existe qu'une croûte océanique beaucoup plus mince. Les marges des blocs continentaux sont sou […] Lire la suite

EUROPE - Géologie

  • Écrit par 
  • Jean AUBOUIN, 
  • Pierre RAT
  •  • 10 015 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « L'Europe du Nord : continents et océans »  : […] Malgré cette mobilité des continents, on parvient à retrouver certains traits de l'organisation géographique, de sorte que l'on peut esquisser un schéma pour la partie nord de l'Europe au Paléozoïque inférieur . Le dispositif paléogéographique s'ordonne autour du noyau précambrien (bouclier balte et plate-forme russe), qui est alors un continent solide, assez stable, définitivement aplani par l'é […] Lire la suite

LITHOSPHÈRE

  • Écrit par 
  • Marc DAIGNIÈRES, 
  • Adolphe NICOLAS
  •  • 6 967 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Subduction de la lithosphère océanique »  : […] Du point de vue de la dynamique des plaques, l'âge de 30 millions d'années présente pour la lithosphère océanique un intérêt particulier. La flottabilité sur l'asthénosphère se mesure en considérant ses deux composantes : la croûte océanique moins dense que l'asthénosphère et la partie mantellique de la lithosphère, plus froide et, par conséquent, plus dense que l'asthénosphère. Il s'avère que l'â […] Lire la suite

MÉDITERRANÉENNE AIRE

  • Écrit par 
  • Jean AUBOUIN, 
  • Henri GAUSSEN, 
  • Hervé HARANT
  • , Universalis
  •  • 8 279 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Tectoniques superposées au cours du temps dans les chaînes alpines »  : […] L'ensemble des chaînes alpines du domaine méditerranéen – comme d'ailleurs de toute l' Eurasie méridionale – résulte de la collision de l'Eurasie avec les continents méridionaux, Afrique, Arabie et Inde, autrefois soudés en un Gondwana, aux dépens d'un océan aujourd'hui disparu, la Téthys, qui s'allongeait de l'Indonésie aux Caraïbes. La disparition de la Téthys se fit en deux étapes principales : […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Gilbert BOILLOT, « MARGES CONTINENTALES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/marges-continentales/