Caractéristiques en profondeur
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Quel est le mécanisme de subduction ?
La lithosphère nouvellement formée au niveau de
la dorsale est mince et chaude : elle va en quelque sorte
flotter.
Au fur et à mesure qu'elle vieillit, la
lithosphère est repoussée, elle s'éloigne
de la dorsale : elle va refroidir, s'épaissir et sa
densité augmente. Plus elle est repoussée par
l'accrétion de la croûte océanique jeune,
plus sa densité augmente et plus elle va avoir tendance
à s'enfoncer dans l'asthénosphère.
Selon le principe d'Archimède, la lithosphère va
flotter sur l'asthénosphère tant que sa
densité reste inférieure. Lorsque sa
densité devient supérieure, la plaque reste
malgré tout en surface car elle est soutenue par les
plaques lithosphériques voisines. Mais à une
certaine distance de la dorsale, cet équilibre instable
est rompu et la lithosphère commence à
s'enfoncer.
C'est la fosse océanique qui marque la zone de flexion
de la plaque.
Que devient cette plaque lithosphérique ?
L'étude des foyers sismiques montre qu'ils sont très profonds au niveau des zones de subduction, puisqu'ils peuvent atteindre jusqu'à 700 km de profondeur. Cela indique que la plaque demeure rigide et imparfaitement réchauffée jusqu'à des profondeurs considérables.
Des études ont montré que les foyers sismiques présents dans ces marges actives ont une répartition particulière : ils sont distribués dans un plan incliné de faible épaisseur (le plan de Bénioff). L'inclinaison moyenne est de 45°, mais varie en fait entre 15° et 75° selon les marges. Ce plan caractérise le plongement d'une plaque sous une autre au niveau des zones de subduction, donc les séismes profonds sont bien la conséquence de contraintes de compression.
Au niveau de la zone de subduction, la plaque lithosphérique plongeante qui reste froide va être à l'origine de contraintes, ce qui va déclencher des séismes dont les foyers peuvent être très profonds. La localisation de ces foyers sismiques permet de repérer le plan de plongement de la plaque, c'est-à-dire le plan de Bénioff.
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