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Volcanisme et déplacement des plaques tectoniques

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Objectifs

Il existe des alignements volcaniques, situés en domaine océanique ou continental, dont la position ne correspond pas à des frontières de plaques.
À quoi correspondent ces alignements de volcans ? En quoi sont-ils un argument en faveur d’une mobilité horizontale des plaques lithosphériques ?

1. Le volcanisme intraplaque ou volcanisme de point chaud

a. Un alignement d'îles volcaniques

Le volcanisme intraplaque est caractéristique du fait qu’il ne se manifeste pas au niveau d’une frontière de plaque. On observe des volcans actifs aux extrémités d’un alignement de volcans éteints formant des îles volcaniques au milieu de plaques lithosphériques.
L’alignement des îles volcaniques des archipels d'Hawaï et d'Empereur en est un bon exemple ou encore l’alignement des îles de la Société (Tahiti).
L’âge des volcans y est croissant d’une extrémité à l’autre. Le volcan le plus actif de la chaîne étant le plus jeune (comme Hawaï).

Doc. 1 : Localisation des îles volcaniques des archipels d'Hawaï et d'Empereur.
(carte des fonds océaniques)

b. Origine du volcanisme de point chaud

Ces volcans ont pour origine un point chaud (hot spot), c'est-à-dire une région fixe du globe qui produit une remontée de matériaux du manteau qui entrent en fusion lors de leur remontée, percent la plaque lithosphérique et alimentent en surface des volcans.
Ce panache de matériel chaud a une origine très profonde (au niveau de la discontinuité de Gutenberg, limite entre le noyau et le manteau).
En surface, on observe des volcans de type effusifs, les épanchements de lave fluide donnent naissance à des cônes aux pentes très douces appelés volcans boucliers.

2. Le volcanisme de point chaud en accord avec le modèle de la tectonique des plaques

Les points chauds dans les profondeurs du manteau sont fixes, en surface, par contre, les plaques lithosphériques se déplacent au-dessus de ces points d’épanchement de lave.
Ainsi, des volcans se forment et s’alignent en surface en fonction du déplacement de la plaque.
Tant que le volcan est à l’aplomb du point chaud, il est actif, mais dès que la plaque se déplace suffisamment, il s’éteint (la chambre magmatique n’étant plus alimentée) ; se crée alors un nouveau volcan toujours au niveau du point chaud mais éloigné du précédent en fonction du déplacement de la plaque.

Les alignements des îles volcaniques sont donc des témoins de la mobilité et de la vitesse de déplacement des plaques lithosphériques.
C’est un argument majeur du modèle de la tectonique des plaques qui stipule que les plaques lithosphériques sont animées de mouvements au-dessus du manteau.

Doc. 2 : Modèle de fonctionnement d’un point chaud

Au fur et à mesure que la plaque se déplace, les volcans se succèdent. Les plus anciens, s’éloignant également de la dorsale, s’enfoncent petit à petit dans l’océan, formant des monts sous-marins appelés guyots.

Doc. 3 : Alignement des îles volcaniques Hawaï Empereur

Dans le cas de l’alignement des îles volcaniques Hawaï Empereur, on peut facilement déterminer le mouvement tectonique de la plaque pacifique.
De -65 Ma (Millions d’années) à -44 Ma, la plaque s’est déplacée vers le Nord, créant ainsi toute la chaîne volcanique des îles Empereur, puis la plaque a changé de direction de -44 Ma à aujourd’hui, elle se dirige donc vers le Nord-Ouest, Hawaï étant le dernier volcan encore actif de cet alignement.

L'essentiel

Les alignements des îles volcaniques issues de points chauds renforcent le modèle de la tectonique des plaques. Les points chauds étant des remontées fixes de matériaux du manteau, ils créent des alignements de volcans sur la plaque lithosphérique mobile en surface. L’orientation de ces chaînes volcaniques identifie la direction du déplacement de la plaque.

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