La théorie durable de la dérive continentale

Pendant des siècles, les explorateurs et les mapistes ont remarqué que les côtes de l'Amérique du Sud et de l'Afrique semblaient s'adapter comme des morceaux d'un puzzle. Cependant, c'était au début du XXe siècle que le météorologue Alfred Wegener a proposé une hypothèse scientifique formelle : dérision continentale. Wegener a soutenu que toute la Terre et ses masses terrestres étaient autrefois réunies dans un seul supercontinent qu'il a nommé Pangaea[, qui plus tard s'est fragmentée et dérivée sur des millions d'années. Malgré des preuves considérables, sa théorie a été rencontrée avec un scepticisme féroce parce qu'il n'a pu expliquer le mécanisme qui a conduit à ce mouvement.

Pour vraiment apprécier la puissance de cette théorie, il faut examiner les indices physiques dispersés à travers le globe, notamment les fossiles correspondants, les ceintures de montagne alignées, les dépôts glaciaires anciens et les limites actives où les plaques interagissent. Chaque emplacement raconte un chapitre de la même histoire : une planète en mouvement constant et lent.

Des preuves fossiles dans les océans

Le puzzle du Mésosaure

L'un des éléments les plus célèbres de la dérive continentale provient des restes fossilisés d'un reptile d'eau douce éteint appelé Mesosaurus. Ce petit prédateur aquatique vécu pendant la période du Permien précoce, il y a environ 290–270 millions d'années. Ce qui rend Mesosaurus crucial pour la théorie est sa distribution: des fossiles ont été trouvés exclusivement dans deux endroits—est Amérique du Sud[ (surtout le Brésil) et l'ouest Afrique]. (en particulier la Namibie et l'Afrique du Sud).

Glossopteris Flora

Au-delà du Mésosaurus, la flore Glossopteris fournit des preuves tout aussi convaincantes. Glossopteris désigne un genre de fougères des graines éteintes qui ont dominé les continents du sud pendant la période Permienne. Des feuilles et du bois fossilisés de Glossopteris ont été découverts à travers Amérique du Sud, Afrique, Inde, Antarctique et Australie. Dans de nombreux cas, la même espèce se trouve sur des continents maintenant séparés par des milliers de milles d'océan. Ce schéma de répartition serait impossible à expliquer sans invoquer la dérive continentale.

Lystrosaurus et Cynognathus

D'autres preuves à l'appui proviennent de deux autres reptiles d'habitation terrestre : Lystrosaurus et Cynognathus.Lystrosaurus, un thérapside de dicynodonte herbivore, a été trouvé dans Afrique, Inde, Antarctique et Chine. Sa présence en Antarctique est particulièrement frappante, étant donné que le continent est maintenant recouvert de glace et inhospitalier à de grands reptiles.

Fossil Type Continents Found Key Inference
Mesosaurus Freshwater reptile South America, Africa Contiguous freshwater habitat
Glossopteris Seed fern flora South America, Africa, India, Antarctica, Australia Gondwanan connectivity
Lystrosaurus Herbivorous therapsid Africa, India, Antarctica, China Pangaean distribution
Cynognathus Cynodont therapsid South America, Africa Amalgamated land route

Des caractéristiques géologiques communes aux continents

La chaîne de montagnes des Appalaches et du Calédonien

Les Géologues ont depuis longtemps remarqué que les chaînes de montagnes sur différents continents partagent des types, des structures et des âges de roches très semblables.Les montagnes de l'Appalaches dans l'est de l'Amérique du Nord s'étendent vers le nord-est vers Terre-Neuve et semblent disparaître dans l'océan Atlantique. Cependant, au-delà de l'océan, les montagnes de l'Écosse, de l'Irlande et de la Scandinavie présentent des caractéristiques géologiques presque identiques.Les roches des deux aires de répartition sont principalement des roches paléozoïques précoces (environ 400–500 millions d'années) et se forment au cours d'une période de collision continentale connue sous le nom d'orogène calédonien.

Les Orogènes Gondwanans

Des alignements similaires peuvent être observés sur les continents sud. La ceinture de plis brésilienne en Amérique du Sud correspond à la ceinture de damara en Namibie et en Angola. De même, l'orogène est-africain, qui traverse Madagascar et l'Inde, trouve son homologue dans la région de baie de Prydz de l'Antarctique. Ces ceintures de montagnes sont des vestiges des collisions qui ont construit le supercontinent Gondwana et qui ont ensuite rompu.

Preuves glaciaires : des indices dans le rocher

Glaciation permo-carbonifère

L'un des éléments les plus frappants visuellement de la dérive continentale provient de dépôts glaciaires anciens. Pendant les périodes carbonifères tardives à Permien précoce (il y a environ 300 millions d'années), une immense calotte glaciaire couvrait une grande partie du sud du supercontinent Gondwana. La preuve de cette glaciation se présente sous la forme de tillites (till glaciaire lithifié) et pavés gréés (roche rocheuse scratchée) trouvés aujourd'hui sur quatre continents: Amérique du Sud, Afrique, Inde et Australie.

Lorsque les scientifiques reconstruisent les positions de ces continents dans une configuration Gondwana, les dépôts glaciaires et les patrons de striation convergent sur un seul centre de glace cohérent situé au-dessus de l'Afrique australe et de l'Antarctique. Les striations sur le substrat rocheux indiquent la direction de l'écoulement de glace, et lorsqu'elles sont tracées sur une carte Gondwana, elles rayonnent vers l'extérieur de ce point central. Ce schéma serait impossible à expliquer si les continents avaient toujours été dans leurs positions actuelles.

Le Groupe Dwyka en Afrique australe

Une des formations glaciaires les plus célèbres est le Dwyka Group en Afrique du Sud, une séquence de tilites et de sédiments associés jusqu'à 1000 mètres d'épaisseur.Ces dépôts contiennent des blocs de facettes et de striés transportés par la glace et libérés lorsque le glacier fond.Des sédiments glaciaires similaires se trouvent dans le Groupe Itarré du Brésil, la Formation Talchir[ de l'Inde et le Bassin Paganzo de l'Argentine. Les similitudes lithologiques et géochimiques entre ces formations lointaines sont si proches qu'elles laissent peu de doute que la banquise était autrefois continue à travers le paysage Gondwanan.

Formes sur le fond marin : Paléomagnétisme et propagation du fond marin

Bandes magnétiques aux crêtes du milieu de l'océan

Tandis que les fossiles et les ceintures de montagnes fournissent des empreintes de dérive continentale sur terre, les preuves les plus fortes pour le mécanisme de dérive vient des fonds marins. Dans les années 1960, les scientifiques qui effectuent des levés magnétiques de l'océan Atlantique ont découvert un modèle étonnant : le fond marin de chaque côté du Mid-Atlantic Ridge a montré des bandes symétriques de polarité magnétique normale et inversée. Comme le magma monte à la crête et se solidifie en basalte, il enregistre la direction de la Terre’s champ magnétique au moment du refroidissement.

Sentiers de la dérive polaire apparents

Une autre ligne de données provient de mesures paléomagnétiques recueillies à partir de roches de différents âges sur chaque continent. Lorsque des roches se forment, elles se verrouillent dans la direction et l'inclinaison de la Terre et du champ magnétique à ce moment et à l'emplacement. En traçant ces données pour des roches de plus en plus âgées, les scientifiques peuvent calculer un profil de chemin polaire errant pour chaque continent.

Points clés Démontrer les limites des plaques actives

La dérive continentale n'est pas un processus terminé et n°8212; elle se poursuit aujourd'hui à des vitesses de quelques centimètres par année (à peu près aussi rapides que les ongles).Les endroits suivants offrent des preuves visibles, parfois dramatiques, d'interactions continues de plaques.

La crête du Moyen-Atlantique

La crête de l'Atlantique est une chaîne de montagnes sous-marine qui descend le centre de l'océan Atlantique, marquant la frontière divergente entre la plaque et la plaque nord-américaine nord, et la plaque sud-américaine[ et la plaque africaine sud. Cette crête est le site de l'expansion du fond marin, où le magma en hauteur crée une nouvelle croûte océanique et repousse les continents. Sur la crête, l'océan Atlantique s'élargit d'environ 2,5 centimètres (1 pouce) par année].

La faute de San Andreas, Californie

La faille San Andreas en Californie est peut-être l'exemple le plus célèbre d'une frontière de plaques de transformation[. Ici, la faille de Pacific Plate (déplacement vers le nord-ouest) glisse horizontalement au-delà de la Plate nord-américaine[ (déplacement vers le sud-est). Ce mouvement latéral accumule des contraintes qui se libèrent dans des tremblements de terre périodiques, dont certains ont été dévastateurs (par exemple, le tremblement de terre de San Francisco en 1906 et le tremblement de terre de Loma Prieta en 1989).

L'Himalaya et le Plateau tibétain

La collision entre la plaque indienne et la plaque eurasienne a commencé il y a environ 50 millions d'années et continue aujourd'hui, créant les montagnes himalayennes et la vaste plateau tibétain. C'est un exemple classique d'une frontière de la plaque convergente où deux plaques continentales se heurtent. La plaque indienne se déplace toujours vers le nord à environ 4–5 centimètres par an, poussant l'Himalaya vers le haut d'environ 5 millimètres par an. Cette zone de collision est responsable des pics les plus élevés de la Terre, y compris ] Mont Everest (8 849 mètres). La convergence continue génère des tremblements puissants, comme le tremblement de terre de Gorkha 2015 au Népal, comme le stress tectonique stocké peut être libéré.

Système de Rift d'Afrique de l'Est

En Afrique de l'Est, une autre forme de frontière se forme. Le Système de Rift en Afrique de l'Est est une frontière de plaque divergente où la Plate Nubian[ (Afrique principale) s'éloigne de la Plate Somalien. Ce processus de rift sépare le continent africain, un processus qui se poursuit depuis environ 25 millions d'années. La vallée du rift s'étend de la région Afar vers le sud jusqu'au Mozambique et comprend une série de lacs profonds, de volcans actifs (p. ex. le mont Kilimanjaro, le mont Kenya) et de sources thermales géothermiques.

Anneau de feu

Le anneau de feu du Pacifique n'est pas un seul endroit, mais un arc autour de l'océan Pacifique caractérisé par une activité sismique et volcanique intense. Cette zone correspond aux limites de subduction où la plate du Pacifique coule sous les plaques environnantes (y compris les plaques nord-américaines, eurasiennes, philippines et indo-australiennes). La subduction est le moteur de la dérive continentale, car le naufrage de la croûte océanique dense et froide dans le manteau aide à tirer des plaques le long. Le Anneau de feu comprend les Philippines, , Japon, Indonésie[, ]]]], ]Nouvelle-Zélande, ]Indonésie[[[FLT:

Mesure moderne: GPS et interférométrie par satellite

Au cours des dernières décennies, les géoscientifiques ont acquis la capacité de mesurer la dérive continentale directement en utilisant Global Positioning System (GPS) . Les réseaux de stations GPS permanentes dans le monde enregistrent en permanence leurs positions, permettant aux chercheurs de calculer les vitesses des plaques avec une précision millimétrique. Par exemple, les données GPS montrent que la plaque australienne[ se déplace vers le nord-nord-est à environ 6,6 centimètres par an, et la plaque Pacifique[ se déplace vers le nord-ouest à environ 7,5 centimètres par an. Ces mesures correspondent aux prédictions des modèles tectoniques des plaques et fournissent une confirmation en temps réel du processus de dérive.

Ce que le GPS révèle sur les taux de drift

Plate Pair Boundary Type Relative Motion (cm/yr) Notable Feature
Pacific / North America Transform 5.0 San Andreas Fault
Nazca / South America Convergent (subduction) 7.5 Andes Mountains
India / Eurasia Convergent (collision) 4.0 Himalayas
Africa / Arabia Divergent 1.0 Red Sea Rift
Pacific / Australian Convergent (subduction) 11.0 Tonga Trench

Conclusion : Une planète en mouvement

La théorie de la dérive continentale et du 8212;de Wegener et du 8217;s'appuie sur une hypothèse précoce et controversée, à l'échelle moderne et bien soutenue de la tectonique des plaques et du 8212; est un témoignage de la puissance de multiples lignes de preuve. Les distributions fossiles, les bandes de montagnes correspondantes, les anciens affluents glaciaires, les bandes magnétiques du fond marin et les mesures GPS convergent toutes sur une seule histoire cohérente : Terre et 8217; les continents ne sont pas des installations permanentes mais des fragments mobiles d'un système tectonique plus large. ]Mid-Atlantic Ridge, la , les Himalayas[, le ]Ring of Fire], les lieux comme la Rive d'Afrique de l'Est , et le [