À propos de cette page
Ce cours de svt en cinquième sur « La tectonique des plaques » suit le programme officiel de svt de cinquième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : La structure interne du globe terrestre, La lithosphère et les plaques tectoniques, Les preuves de la dérive des continents, Les dorsales océaniques : zones de divergence. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de cinquième à réussir en svt.
Au programme
1 · La structure interne du globe terrestre
2 · La lithosphère et les plaques tectoniques
3 · Les preuves de la dérive des continents
4 · Les dorsales océaniques : zones de divergence
5 · Les zones de subduction : plaques en collision
6 · Les points chauds et le volcanisme intraplaque
7 · Les conséquences des mouvements de plaques
1La structure interne du globe terrestre
La Terre n'est pas un bloc homogène : elle est formée de couches concentriques de compositions et de propriétés différentes.
| Couche | Profondeur | Caractéristiques |
|---|
| Croûte terrestre | 0–30 km (continent) / 0–7 km (océan) | Roche solide, la plus légère |
| Manteau | 30–2 900 km | Roche ductile (déformable à long terme) ; convection thermique |
| Noyau externe | 2 900–5 100 km | Métal liquide (fer et nickel) ; à l'origine du champ magnétique |
| Noyau interne (graine) | 5 100–6 371 km | Métal solide sous très haute pression |
Définition. La sismologie est l'étude des séismes et des ondes sismiques. En analysant la vitesse et la direction de ces ondes à l'intérieur du globe, les scientifiques ont pu reconstituer la structure interne de la Terre sans jamais y descendre.
La température augmente avec la profondeur (environ 30 °C par kilomètre dans la croûte). Au centre, elle atteint environ 5 000 °C. Cette chaleur interne est le moteur des mouvements des plaques.
2La lithosphère et les plaques tectoniques
La partie rigide externe de la Terre est appelée lithosphère. Elle comprend la croûte terrestre et la partie supérieure du manteau. Sous elle se trouve l'asthénosphère, une zone du manteau suffisamment chaude et ductile pour se déformer lentement et permettre aux plaques de se déplacer.
Définition. Une
plaque lithosphérique (ou plaque tectonique) est un fragment rigide de lithosphère qui se déplace à la surface du globe. On distingue :
- les plaques océaniques : plus denses, plus fines (5–10 km)
- les plaques continentales : moins denses, plus épaisses (30–70 km)
- les plaques mixtes : portant à la fois une partie continentale et une partie océanique (ex. plaque eurasiatique)
On dénombre une douzaine de grandes plaques (pacifique, eurasiatique, africaine, nord-américaine, sud-américaine, indo-australienne, antarctique…) et plusieurs plaques mineures. Elles se déplacent de quelques centimètres par an (2 à 20 cm/an selon la plaque), portées par les courants de convection du manteau.
Astuce. Pour retenir : la lithosphère = « lithes » (pierre en grec) + sphère = la sphère de pierre. L'asthénosphère = « asthénos » (faible) = la couche déformable.
3Les preuves de la dérive des continents
En 1912, le météorologiste allemand Alfred Wegener propose l'hypothèse de la dérive des continents : tous les continents actuels formaient autrefois un supercontinent unique, la Pangée (du grec : « toute la Terre »), qui s'est fragmenté il y a environ 200 millions d'années.
Wegener s'appuie sur plusieurs indices :
- La complémentarité des côtes : les contours de l'Amérique du Sud et de l'Afrique s'emboîtent comme les pièces d'un puzzle.
- La continuité géologique : on retrouve les mêmes types de roches et les mêmes structures géologiques sur des continents aujourd'hui séparés par des océans.
- La paléontologie : des fossiles d'animaux identiques (Mesosaurus, Glossopteris) sont retrouvés de part et d'autre de l'Atlantique, alors que ces espèces ne pouvaient pas traverser l'océan.
- Les traces climatiques : présence de dépôts glaciaires en Afrique et en Inde, et de fossiles tropicaux en Europe, incompatibles avec leurs positions actuelles.
Exemple. Le Mesosaurus était un reptile aquatique d'eau douce qui vivait il y a environ 280 Ma. Ses fossiles se trouvent uniquement en Amérique du Sud et en Afrique australe. Il est impossible qu'il ait traversé l'océan Atlantique : cela prouve que ces deux continents étaient jadis réunis.
Attention ! Wegener n'avait pas de mécanisme convaincant pour expliquer comment les continents se déplaçaient. Ce n'est que dans les années 1960, grâce à l'exploration des dorsales océaniques, que la théorie a été confirmée et complétée.
4Les dorsales océaniques : zones de divergence
Quand deux plaques s'écartent l'une de l'autre, on parle de frontière divergente. Le magma provenant du manteau remonte et se solidifie, formant du nouveau plancher océanique. Les dorsales s'étendent sur près de 60 000 km à travers tous les océans.
Définition. Une dorsale océanique est une longue chaîne de volcans sous-marins située au niveau d'une frontière divergente. Le magma s'y solidifie pour former de la roche basaltique, créant continuellement du nouveau fond océanique. Ce phénomène est appelé expansion du fond des océans ou accrétion océanique.
Mécanisme en 3 étapes :
- Les courants de convection du manteau font remonter du matériel chaud à la base de la lithosphère.
- La croûte se fracture, les deux plaques s'éloignent l'une de l'autre.
- Le magma monte, se solidifie (roches basaltiques) et forme un nouveau fond océanique de part et d'autre de la dorsale.
Exemple. La dorsale médio-atlantique s'étend du nord au sud de l'océan Atlantique. Elle sépare la plaque nord-américaine (à l'ouest) de la plaque eurasiatique (à l'est). L'Islande est une île volcanique née sur cette dorsale et qui émerge au-dessus du niveau de la mer. Le taux d'expansion est d'environ 2,5 cm/an de chaque côté.
| Exemple de dorsale | Océan concerné | Plaques séparées |
|---|
| Dorsale médio-atlantique | Atlantique | Amérique / Eurasie-Afrique |
| Dorsale Pacifique-Est | Pacifique | Pacifique / Nazca |
| Dorsale indienne | Indien | Indo-australienne / Africaine |
5Les zones de subduction : plaques en collision
Si la dorsale crée en permanence du nouveau plancher océanique, la Terre ne grossit pas pour autant : un autre mécanisme détruit une quantité équivalente de croûte. C'est la subduction.
Définition. La subduction se produit lorsqu'une plaque océanique (plus dense) plonge sous une autre plaque (océanique ou continentale). La zone où elle s'enfonce forme une fosse océanique en surface, et la croûte en subduction se réchauffe et fond en profondeur, alimentant des volcans en surface.
On distingue deux types de frontières convergentes :
- Océan-Continent : la plaque océanique (plus dense) plonge sous la plaque continentale. Cela crée une fosse, une chaîne de volcans sur le continent et parfois des séismes puissants. Exemple : la subduction de la plaque de Nazca sous la plaque sud-américaine (Andes, fosse du Pérou-Chili).
- Continent-Continent : deux plaques continentales (toutes deux légères) entrent en collision. Aucune ne peut plonger, elles se froissent et s'épaississent pour former des chaînes de montagnes. Exemple : collision de la plaque indienne avec la plaque eurasiatique → formation de l'Himalaya, il y a environ 50 Ma.
Astuce. Sub-duction vient du latin « sub » (sous) + « ducere » (conduire) : une plaque qui est « conduite sous » une autre. La fosse est toujours du côté de la plaque qui plonge.
Attention ! Ne confonds pas la fosse (zone de subduction, en mer) avec la dorsale (zone d'expansion). La fosse est une dépression, la dorsale est une chaîne de volcans en relief.
6Les points chauds et le volcanisme intraplaque
Tous les volcans ne se trouvent pas aux frontières de plaques. Certains se forment au milieu d'une plaque, au-dessus d'un point chaud.
Définition. Un point chaud est un panache de magma très chaud provenant des profondeurs du manteau, qui reste relativement fixe pendant que la plaque se déplace au-dessus de lui. Il perce la croûte et forme des îles ou des volcans continentaux en série.
Ce mécanisme a une conséquence remarquable : les îles créées se forment les unes après les autres sur la plaque en mouvement, constituant une chaîne d'îles dont l'âge augmente dans la direction du déplacement de la plaque.
Exemple. L'archipel d'Hawaï (Pacifique) est né au-dessus d'un point chaud. La plaque pacifique se déplace vers le nord-ouest à environ 7 cm/an. L'île la plus récente (Hawaï, avec le Mauna Kea encore actif) est directement au-dessus du point chaud. Plus on va vers le nord-ouest, plus les îles sont anciennes et érodées. Cela permet de calculer la vitesse de déplacement de la plaque.
Les points chauds sont aussi présents sur les continents. Le supervolcan de Yellowstone (États-Unis) se trouve au-dessus d'un point chaud sous la plaque nord-américaine.
7Les conséquences des mouvements de plaques
Les mouvements des plaques tectoniques façonnent en permanence la surface de la Terre. Leurs principales conséquences géologiques sont :
| Type de frontière | Phénomène géologique | Exemples |
|---|
| Divergente (dorsale) | Volcanisme basaltique sous-marin, expansion des océans | Islande, dorsale médio-atlantique |
| Convergente (subduction) | Fosses océaniques, chaînes de volcans, séismes puissants | Andes, Japon, fosse de Mariana |
| Convergente (collision) | Chaînes de montagnes élevées, peu de volcanisme | Himalaya, Alpes |
| Décrochante (transform) | Séismes sans volcanisme | Faille de San Andreas (Californie) |
| Intraplaque (point chaud) | Volcanisme isolé, chaînes d'îles | Hawaï, Réunion, Yellowstone |
À l'échelle des temps géologiques (millions d'années), ces mouvements changent complètement la carte du monde. Dans 250 millions d'années, les géologues prédisent la formation d'un nouveau supercontinent (parfois appelé Pangée Proxima).
À retenir. La tectonique des plaques est la théorie centrale des géosciences : elle explique la répartition des séismes et des volcans, la formation des montagnes et des océans, et l'évolution de la géographie terrestre au cours du temps.
Astuce méthode. Pour identifier le type de frontière sur une carte ou un schéma : (1) les deux plaques s'écartent → divergente/dorsale ; (2) une plaque plonge sous l'autre → subduction ; (3) deux continents se percutent → collision/orogénèse ; (4) les plaques glissent côte à côte → décrochante.
★À retenir
À retenir — La tectonique des plaques :
• La Terre est formée de couches concentriques : croûte, manteau, noyau externe liquide, noyau interne solide.
• La lithosphère (croûte + manteau supérieur rigide) est découpée en une douzaine de plaques tectoniques qui se déplacent de quelques cm/an grâce aux courants de convection du manteau.
• En 1912, Alfred Wegener propose la dérive des continents et l'existence d'une Pangée unique il y a ~200 Ma.
• Les dorsales océaniques = frontières divergentes → création de nouveau plancher océanique (accrétion).
• Les zones de subduction = frontières convergentes → destruction de plancher océanique → fosses, volcans, séismes.
• La collision continent-continent forme des chaînes de montagnes (Himalaya, Alpes).
• Les points chauds forment des chaînes d'îles volcaniques (Hawaï) au milieu des plaques.