La lithosphère (croûte + manteau supérieur rigide) est divisée en environ 12 grandes plaques tectoniques qui se déplacent sur l'asthénosphère (manteau ductile). Ce mouvement est dû aux courants de convection dans le manteau (matériau chaud monte, refroidit et redescend). Les plaques bougent de quelques centimètres par an. On distingue trois types de frontières : Divergence (dorsales) : deux plaques s'éloignent → formation de nouvelle croûte océanique. Convergence : deux plaques se rapprochent → subduction ou collision. Décrochement : deux plaques glissent l'une contre l'autre → failles transformantes (ex : faille de San Andreas).
📊 Schéma — Tectonique des plaques : subduction et collision
La subduction se produit quand une plaque océanique (dense, ~2,9 g/cm³) rencontre une plaque continentale (moins dense, ~2,7 g/cm³) : la plaque océanique plonge dans le manteau. Elle forme une fosse océanique profonde (jusqu'à -11 km). Le plan de Benioff-Wadati est l'alignement des foyers sismiques le long de la plaque plongeante. La plaque plongeante contient de l'eau (dans les minéraux hydratés) : en s'enfonçant, elle libère cette eau → fond le manteau sus-jacent → volcanisme explosif (andésitique) de l'arc volcanique. Les Andes et le Japon sont des exemples de chaînes de subduction.
Quand un océan se ferme entièrement par subduction, les deux marges continentales finissent par se retrouver face à face. La croûte continentale (trop légère pour subduire) s'accumule et s'épaissit → formation d'une chaîne de collision. Caractéristiques : absence de volcanisme actif, séismes nombreux, nappes de charriage, métamorphisme intense, témoins de l'ancien océan (ophiolites = fragments de croûte océanique charriés). Exemples : l'Himalaya (collision Inde-Asie depuis ~45 Ma), les Alpes (Europe-Afrique), le Rif et l'Atlas (Afrique-Europe).
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a) Les ophiolites (fragments de croûte océanique : basalte + gabbro + péridotite + sédiments marins profonds) prouvent l'existence d'un ANCIEN OCÉAN (la Téthys) qui a existé avant la collision ayant formé le Rif. Ces roches océaniques ont été coincées lors de la fermeture de l'océan. b) Le glaucophane est un minéral indicateur du faciès 'schistes bleus' (haute pression / basse température) → signature d'une subduction. La plaque plongeante s'enfonce vite et reste froide → ces minéraux se forment. c) Les nappes de charriage (grandes masses rocheuses déplacées horizontalement sur des dizaines à centaines de km sous l'effet de la compression) indiquent une COLLISION INTENSE. Le 'paradoxe stratigraphique' (roches anciennes sur roches plus récentes) est résolu par la compréhension des nappes.