Comment calculer la vitesse d'expansion des plaques ?

Mesurer la valse des continents : Comment calculer la vitesse d’expansion des plaques tectoniques ?

L’idée que les continents dérivent à la surface de la Terre, autrefois révolutionnaire, est aujourd’hui un pilier de la géologie. Mais comment quantifier ce mouvement imperceptible à l’échelle humaine ? Comment déterminer la vitesse à laquelle ces immenses radeaux rocheux, les plaques tectoniques, s’écartent ou se rapprochent ? L’une des méthodes les plus fascinantes utilise les traces laissées par les points chauds volcaniques, véritables phares immobiles au cœur du manteau terrestre.

La formule de base pour calculer la vitesse d’expansion est simple : vitesse = distance / temps. La distance (d) séparant deux points sur une plaque est divisée par le temps (t) qu’il a fallu pour que cette distance soit créée. Le résultat s’exprime généralement en centimètres par an (cm/an), une unité qui traduit l’échelle millimétrique de ce déplacement annuel.

L’astuce réside dans la détermination de ces deux paramètres, distance et temps. C’est là que les points chauds entrent en jeu. Ces zones volcaniques, alimentées par des panaches de magma ascendants, restent relativement fixes par rapport au mouvement des plaques sus-jacentes. Imaginez un point chaud comme une plume incandescente perçant une feuille de papier mobile. À mesure que la feuille se déplace, la plume brûle une série de marques, traçant un chemin qui témoigne du mouvement du papier.

Dans notre cas, la feuille de papier est une plaque tectonique et les marques brûlées sont les volcans, éteints et actifs, créés par le point chaud. Le volcan actif se situe directement au-dessus du point chaud, tandis que les volcans éteints, progressivement éloignés par le mouvement de la plaque, forment une chaîne.

Ainsi, la distance (d) est mesurée entre un volcan éteint de la chaîne et le volcan actif actuellement alimenté par le point chaud. Le temps (t), quant à lui, est déduit de l’âge du volcan éteint, obtenu grâce à des méthodes de datation radiométrique.

Prenons un exemple concret : si un volcan éteint, daté de 5 millions d’années, est situé à 200 kilomètres du volcan actif actuel, la vitesse d’expansion sera calculée comme suit :

1. Convertir la distance en centimètres : 200 km = 20 000 000 cm
2. Convertir le temps en années : 5 millions d’années = 5 000 000 ans
3. Appliquer la formule : vitesse = 20 000 000 cm / 5 000 000 ans = 4 cm/an.

La vitesse d’expansion de la plaque dans cette zone est donc de 4 cm/an.

Il est important de noter que cette méthode fournit une vitesse moyenne sur une longue période. La vitesse d’expansion peut varier au cours du temps et différer selon les régions du globe. D’autres techniques, comme les mesures GPS, permettent aujourd’hui d’affiner ces calculs et d’obtenir des données plus précises sur la dynamique des plaques tectoniques. Néanmoins, l’utilisation des points chauds reste une méthode ingénieuse pour estimer la majestueuse “valse des continents” à l’échelle des temps géologiques.