Dynamique des zones de divergence et de convergence

Le décor, en trente secondes

La couche rigide externe de la Terre s'appelle la lithosphère. Elle est découpée en morceaux : les plaques tectoniques. Ces plaques ne flottent pas dans le vide, elles reposent sur l'asthénosphère, une couche ductile — comprends : qui se déforme lentement au lieu de casser.

Ce qui les met en mouvement, c'est la convection mantellique : le manteau brasse, les plaques suivent.

Une correction à faire tout de suite, parce qu'elle est piégeuse : lithosphère n'est pas synonyme de croûte. La lithosphère, c'est la croûte plus le manteau lithosphérique supérieur.

Tout le chapitre se joue aux frontières entre plaques, où deux dynamiques opposées coexistent : la divergence (les plaques s'écartent) et la convergence (les plaques se rapprochent).

Les deux moitiés du chapitre, côte à côte

Le bilan, c'est la phrase à écrire en conclusion : les deux processus sont complémentaires, la surface terrestre reste constante. Ce que la divergence crée, la convergence le détruit.

Pourquoi c'est toujours l'océanique qui plonge

Quand deux plaques convergent, la plus dense plonge sous l'autre : c'est la subduction. Et la comparaison est toujours dans le même sens :

• lithosphère océanique : environ 3 000 kg/m³ ;
• lithosphère continentale : environ 2 700 kg/m³.

La lithosphère océanique est donc toujours la plus dense, et c'est donc toujours elle qui plonge. Retiens la formulation exacte : ce n'est pas « seules deux plaques océaniques peuvent subducter », c'est seule la lithosphère continentale ne subducte jamais.

D'ailleurs, la lithosphère océanique se prépare elle-même à plonger : en s'éloignant de la dorsale, elle se refroidit, s'épaissit et devient plus dense ; elle s'enfonce, et la profondeur de l'océan augmente (bathymétrie croissante).

Et quand il ne reste plus d'océan entre deux continents ? Aucune des deux lithosphères continentales ne peut plonger, elles sont trop légères. Alors elles s'épaississent : c'est la collision, qui fabrique les chaînes de montagne — l'Himalaya, les Alpes.

Le seul calcul du chapitre

On te donne une anomalie magnétique, sa distance à l'axe de la dorsale et son âge. On te demande la vitesse d'expansion. La formule, avec \(d\) la distance à l'axe et \(t\) l'âge :

\(v = \dfrac{2 \times d}{t}\)

Le \(2\) n'est pas décoratif : la dorsale fabrique du plancher des deux côtés à la fois, donc l'écartement total vaut deux fois la distance mesurée d'un seul côté.

Exemple du cours. Une anomalie magnétique positive se situe à 75 km de l'axe ; elle est datée à 2,5 Ma.

• Distance totale : \(2 \times 75 = 150\) km.
• Vitesse d'expansion : \(v = 150 \div 2{,}5 = 60\) km/Ma, soit \(6\) cm/an.
• Ce qui fait \(3\) cm/an de chaque côté de la dorsale.

Si tu ne retiens que cinq phrases

1. Les plaques lithosphériques rigides reposent sur l'asthénosphère ductile et bougent grâce à la convection mantellique.
2. Aux dorsales, les plaques s'écartent et de la lithosphère océanique est créée : volcanisme basaltique effusif, séismes superficiels, anomalies magnétiques symétriques.
3. Aux zones de subduction, la lithosphère océanique — plus dense — plonge : fosse océanique, séismes jusqu'à environ 700 km, volcanisme andésitique explosif.
4. Quand l'océan est refermé, deux continents entrent en collision et fabriquent une chaîne de montagne.
5. Création et destruction se compensent : la surface de la Terre reste constante.

Le cadre : des plaques, un support, un moteur

La lithosphère est découpée en plaques tectoniques rigides. Ces plaques reposent sur l'asthénosphère, ductile, et se déplacent sous l'effet de la convection mantellique.

Trois mots, trois rôles distincts, et il faut savoir les redonner :

• Lithosphère — la partie rigide : croûte + manteau lithosphérique supérieur. Elle casse (d'où les séismes).
• Asthénosphère — la partie ductile juste en dessous. Elle se déforme, elle ne casse pas.
• Convection mantellique — le moteur du déplacement.

Aux frontières entre plaques, deux dynamiques opposées coexistent : la divergence, qui écarte les plaques et crée de la lithosphère océanique aux dorsales ; la convergence, qui les rapproche et détruit la lithosphère océanique excédentaire dans les zones de subduction. Les deux se compensent : la surface terrestre reste constante.

Divergence : naissance et expansion d'un océan

Quand deux plaques divergent, le manteau chaud monte. En montant il subit une décompression adiabatique et entre en fusion partielle. Le magma produit est basaltique : il remonte et forme une dorsale océanique.

• Accrétion océanique — des basaltes en surface et des gabbros en profondeur s'ajoutent de part et d'autre de l'axe de la dorsale. C'est cela, « fabriquer » du plancher océanique.
• Anomalies magnétiques symétriques — en se refroidissant, les basaltes enregistrent l'orientation du champ magnétique terrestre. Comme ce champ s'inverse au cours des temps géologiques, on obtient des bandes symétriques de part et d'autre de la dorsale. C'est la preuve de l'expansion : c'est le paléomagnétisme.
• Vieillissement de la lithosphère océanique — en s'éloignant de la dorsale, elle se refroidit, s'épaissit et devient plus dense ; elle s'enfonce, et la bathymétrie augmente.
• Stades d'ouverture — rift continental (Rift est-africain) → mer étroite (mer Rouge) → océan mature (Atlantique). Trois photos du même film, prises à trois moments différents.

Convergence : d'abord la subduction, ensuite la collision

Quand deux plaques convergent, la plus dense plonge sous l'autre : c'est la subduction. La lithosphère océanique (environ 3 000 kg/m³) est toujours plus dense que la lithosphère continentale (environ 2 700 kg/m³) : c'est donc toujours la lithosphère océanique qui plonge.

Ses trois marqueurs, ceux qu'on te demandera de reconnaître :

• Fosse océanique — elle marque la limite de subduction (fosse des Mariannes, fosse du Chili).
• Plan de Wadati-Benioff — des séismes de profondeur croissante, alignés le long du panneau plongeant, de 0 à environ 700 km.
• Volcanisme de subduction — la lithosphère plongeante se déshydrate ; les fluides libérés abaissent le point de fusion du manteau sus-jacent ; celui-ci entre en fusion partielle et donne un magma andésitique, riche en silice et explosif. Résultat en surface : un arc volcanique insulaire (Antilles, Japon) ou un arc de type cordillère (Andes).

Et à la fin ? Lorsque l'océan est complètement fermé, ce sont deux lithosphères continentales qui se rencontrent. Aucune ne peut subducter, elles sont trop légères. Elles s'épaississent : c'est la collision, qui engendre des chaînes de montagne (Himalaya, Alpes).

Retiens l'ordre, il est noté : la subduction ferme l'océan d'abord ; la collision n'intervient qu'ensuite, quand les marges continentales se rejoignent.

La méthode : identifier une limite de plaques

Sur un document (carte de séismes, coupe, profil de volcanisme), on te demande de quel type de frontière il s'agit. Trois signatures, à confronter aux indices :

• Dorsale (divergence) — anomalies magnétiques symétriques, volcanisme basaltique effusif, séismes superficiels uniquement.
• Subduction (convergence) — fosse océanique, plan de Wadati-Benioff (séismes jusqu'à 700 km de profondeur), arc volcanique andésitique explosif côté plaque chevauchante.
• Collision — chaîne de montagne, croûte continentale épaisse (environ 50 à 70 km), roches métamorphiques haute pression, absence de volcanisme actif.

Et le calcul de vitesse d'expansion, quand on te donne une anomalie magnétique datée :

\(v = \dfrac{2 \times d}{t}\) — toujours doubler la distance, par symétrie de la dorsale.

La démarche à écrire, dans cet ordre : je relève la distance à l'axe et l'âge → je double la distance → je divise par l'âge → je convertis en cm/an → je conclus par une phrase (« la dorsale s'ouvre à tant de cm/an »).

Le moteur, et pourquoi la Terre ne grandit pas

La lithosphère est découpée en plaques tectoniques rigides. Elles reposent sur l'asthénosphère, ductile, et se déplacent sous l'effet de la convection mantellique. Un point de vocabulaire qui se paie cher s'il est raté : la lithosphère, c'est la croûte et le manteau lithosphérique supérieur — pas seulement la croûte.

Aux frontières entre plaques, deux dynamiques opposées coexistent :

• Divergence — les plaques s'écartent, une nouvelle lithosphère océanique est créée au niveau des dorsales.
• Convergence — les plaques se rapprochent, la lithosphère océanique excédentaire est détruite dans les zones de subduction.

Ces deux processus sont complémentaires. C'est la clé de tout le chapitre : la surface terrestre reste constante, parce que ce que la divergence crée, la convergence le détruit. Si on te demande « pourquoi la Terre ne grossit-elle pas alors que les dorsales fabriquent en permanence du plancher océanique ? », la réponse tient dans cette phrase.

Zones de divergence : naissance et expansion d'un océan

Le mécanisme. Quand deux plaques divergent, la pression exercée sur le manteau sous-jacent diminue. Le manteau chaud monte par décompression adiabatique et entre en fusion partielle. Le magma basaltique ainsi produit remonte et forme une dorsale océanique.

L'accrétion océanique. Le magma qui atteint le fond de l'océan se refroidit vite et donne des basaltes en surface ; celui qui cristallise plus lentement en profondeur donne des gabbros. Ces roches s'ajoutent de part et d'autre de l'axe de la dorsale : c'est ce qui fabrique, en continu, du plancher océanique neuf.

La preuve : les anomalies magnétiques symétriques. En se refroidissant, les basaltes enregistrent l'orientation du champ magnétique terrestre au moment de leur formation — un enregistrement définitif. Or ce champ s'est inversé plusieurs fois au cours des temps géologiques. Chaque inversion se retrouve donc figée dans une bande de basalte, et comme l'accrétion se fait des deux côtés à la fois, les bandes se répètent symétriquement de part et d'autre de la dorsale. C'est le paléomagnétisme, et c'est l'argument décisif en faveur de l'expansion océanique.

Le vieillissement. Une fois formée, la lithosphère océanique s'éloigne de la dorsale. En s'éloignant, elle se refroidit, s'épaissit et devient plus dense. Conséquence directe et observable : elle s'enfonce, et la profondeur de l'océan augmente à mesure qu'on s'éloigne de l'axe (bathymétrie croissante). Garde cette phrase en tête, elle explique la seconde moitié du chapitre.

Les stades d'ouverture. Un océan a un âge, et on peut l'observer à différents stades sur la Terre actuelle :

• rift continental — le continent commence à se déchirer (Rift est-africain) ;
• mer étroite — un plancher océanique s'installe, l'océan est encore jeune et resserré (mer Rouge) ;
• océan mature — large, avec une dorsale bien installée en son milieu (Atlantique).

Zones de convergence : subduction, puis collision

Qui plonge, et pourquoi. Quand deux plaques convergent, la plus dense plonge sous l'autre : c'est la subduction. La lithosphère océanique a une masse volumique d'environ 3 000 kg/m³, la lithosphère continentale d'environ 2 700 kg/m³. La comparaison est donc toujours dans le même sens, et c'est toujours la lithosphère océanique qui plonge.

Mets ce résultat bout à bout avec le vieillissement vu plus haut : plus une lithosphère océanique est vieille et éloignée de sa dorsale, plus elle est froide, épaisse et dense. La divergence fabrique, à long terme, exactement ce dont la convergence a besoin.

Les marqueurs d'une zone de subduction.

• Fosse océanique — une dépression très profonde qui marque la limite de subduction : fosse des Mariannes, fosse du Chili.
• Plan de Wadati-Benioff — les foyers des séismes ne sont pas dispersés au hasard : ils s'alignent le long du panneau plongeant, avec une profondeur croissante à mesure qu'on s'éloigne de la fosse, de 0 jusqu'à environ 700 km. C'est la signature qu'aucune autre frontière ne possède.
• Volcanisme de subduction — l'enchaînement est à connaître dans l'ordre : la lithosphère plongeante se déshydrate → les fluides libérés montent dans le manteau sus-jacent → ils abaissent son point de fusion → celui-ci entre en fusion partielle → le magma produit est andésitique, riche en silice, donc visqueux et explosif. En surface, cela donne un arc volcanique insulaire (Antilles, Japon) ou un arc de type cordillère (Andes).

La collision. La subduction consomme la lithosphère océanique, donc elle referme l'océan. Lorsque cet océan est complètement fermé, ce sont deux lithosphères continentales qui se retrouvent face à face. Aucune des deux ne peut subducter : elles sont trop légères. Elles n'ont plus qu'une issue, s'épaissir. C'est la collision, et elle engendre des chaînes de montagne : l'Himalaya, les Alpes.

D'où l'ordre chronologique, qu'on te demandera de restituer : subduction d'abord, collision ensuite. La collision n'est pas une alternative à la subduction, c'est son épilogue.

Exemple entièrement traité — la vitesse d'expansion d'une dorsale

Énoncé. Sur un profil perpendiculaire à la dorsale médio-atlantique, une anomalie magnétique positive se situe à 75 km de l'axe ; elle est datée à 2,5 Ma. Calculer la vitesse d'expansion de la dorsale.

Étape 1 — comprendre ce qu'on mesure. Le basalte qui porte cette anomalie s'est formé à l'axe de la dorsale il y a 2,5 Ma, puis il s'en est éloigné de 75 km. Mais pendant ce temps, une bande jumelle s'éloignait de 75 km de l'autre côté. Ce qui s'est réellement ouvert entre les deux, c'est la somme.

Étape 2 — distance totale. Par symétrie de part et d'autre de l'axe : \(2 \times 75 = 150\) km.

Étape 3 — vitesse. \(v = \dfrac{150}{2{,}5} = 60\) km/Ma.

Étape 4 — convertir, puis conclure. Le résultat sort en km/Ma alors que la question attend des cm/an : pour passer des unes aux autres, on décale la virgule d'un rang vers la gauche, ce qui donne \(60\) km/Ma \(= 6\) cm/an. La dorsale s'ouvre donc à \(6\) cm/an, et chaque plaque s'éloigne de l'axe à \(3\) cm/an. Précise toujours de laquelle des deux vitesses tu parles.

Le même calcul à l'envers, parce qu'il tombe aussi sous cette forme. On sait que cette dorsale s'ouvre à \(6\) cm/an, soit \(60\) km/Ma. À quelle distance de l'axe doit-on trouver l'anomalie datée de 2,5 Ma ? Ouverture totale en 2,5 Ma : \(60 \times 2{,}5 = 150\) km. Cette ouverture s'est faite des deux côtés, donc de chaque côté : \(150 \div 2 = 75\) km. On retombe bien sur la donnée de départ, ce qui valide la méthode.

Exemple entièrement traité — identifier trois limites de plaques

On te fournit trois documents et on te demande, pour chacun, de nommer le type de frontière et de justifier. Voici la rédaction attendue.

Document A — au fond de l'océan, une chaîne volcanique linéaire ; les laves sont des basaltes émis de façon effusive ; tous les séismes sont superficiels ; de part et d'autre de l'axe, les mesures magnétiques dessinent des bandes symétriques.

Réponse. C'est une frontière de divergence, une dorsale océanique. Les trois indices concordent : le volcanisme basaltique effusif est celui du magma issu de la fusion partielle du manteau remonté par décompression adiabatique ; l'absence de séismes profonds exclut un panneau plongeant ; et surtout, la symétrie des anomalies magnétiques est la signature de l'accrétion, qui se fait des deux côtés à la fois. Exemple réel : l'Atlantique.

Document B — une fosse très profonde le long d'une côte ; en arrière de la fosse, un alignement de volcans andésitiques explosifs ; les foyers des séismes s'enfoncent régulièrement en s'éloignant de la fosse, jusqu'à environ 700 km.

Réponse. C'est une frontière de convergence, une zone de subduction. La fosse marque la limite de subduction ; l'alignement des séismes de profondeur croissante est le plan de Wadati-Benioff, qui matérialise le panneau plongeant ; le volcanisme andésitique explosif, situé du côté de la plaque chevauchante, s'explique par la déshydratation de la lithosphère plongeante, la libération de fluides, l'abaissement du point de fusion du manteau sus-jacent et sa fusion partielle. Exemple réel : la fosse du Chili et les Andes.

Attention à la formulation dans la justification : ici la plaque océanique plonge sous une plaque continentale. C'est parfaitement possible — c'est même le cas des Andes. Ce qui est impossible, c'est qu'une lithosphère continentale subducte.

Document C — une chaîne de montagne à l'intérieur d'un continent ; la croûte continentale y atteint environ 50 à 70 km d'épaisseur ; on y trouve des roches métamorphiques de haute pression ; il n'y a aucun volcanisme actif.

Réponse. C'est une zone de collision. L'épaississement de la croûte continentale et les roches métamorphiques haute pression témoignent de l'affrontement de deux lithosphères continentales, dont aucune n'a pu subducter. L'absence de volcanisme actif est cohérente : il n'y a plus de panneau océanique en train de se déshydrater sous la chaîne. Et cette collision a été précédée d'une subduction, qui a d'abord refermé l'océan qui séparait les deux continents. Exemples réels : l'Himalaya, les Alpes.

Les cinq erreurs qui coûtent le plus de points

Elles sont connues, elles reviennent, et elles sont toutes évitables.

• Confondre lithosphère et croûte. La lithosphère = croûte + manteau lithosphérique supérieur. Ce n'est pas que la croûte. Dès qu'une question parle d'épaisseur, de densité ou de rigidité, vérifie de quel objet tu parles.
• Croire que la subduction ne concerne que des plaques océaniques. Faux : une plaque océanique peut très bien plonger sous une plaque continentale — c'est le cas des Andes. La règle exacte est l'autre : seule la lithosphère continentale ne subducte jamais.
• Inverser les deux volcanismes. Dorsale → basalte, effusif. Subduction → andésite, explosif (magma riche en silice). Si tu écris « volcanisme explosif à la dorsale », toute la justification tombe avec.
• Mettre la collision avant la subduction. Faux : la subduction ferme l'océan d'abord ; la collision n'intervient qu'après, quand les marges continentales se rejoignent. La chronologie est notée.
• Rater la vitesse d'expansion. On utilise la distance totale, c'est-à-dire \(2 \times d\), et pas la distance mesurée d'un seul côté de la dorsale.

Le piège du facteur 2, en détail

C'est l'erreur la plus fréquente du chapitre, et elle est indolore : le calcul « marche », le résultat a l'air raisonnable, et il est faux de moitié.

Reprends les données du cours : anomalie à 75 km de l'axe, âge 2,5 Ma.

• Calcul correct. \(v = \dfrac{2 \times 75}{2{,}5} = \dfrac{150}{2{,}5} = 60\) km/Ma \(= 6\) cm/an. C'est la vitesse d'expansion de la dorsale.
• Calcul tronqué. Si tu oublies de doubler, tu obtiens \(3\) cm/an. Ce nombre n'est pas absurde : c'est la vitesse d'éloignement d'une seule plaque par rapport à l'axe. Mais ce n'est pas ce qu'on t'a demandé.

Comment ne plus te tromper : la dorsale fabrique du plancher des deux côtés en même temps. Si une plaque s'éloigne de \(3\) cm/an et l'autre aussi, l'océan, lui, s'élargit de \(6\) cm/an. Écris systématiquement la phrase de conclusion en nommant la vitesse (« vitesse d'expansion » ou « vitesse d'une plaque ») : le correcteur voit alors que tu sais laquelle tu as calculée.

Le second piège du même calcul : les unités. Le résultat brut arrive en km/Ma, alors que la question est presque toujours posée en cm/an. La conversion revient à décaler la virgule d'un rang vers la gauche : \(60\) km/Ma \(= 6\) cm/an, comme dans l'exemple du cours. Un \(60\) laissé tel quel et annoncé en cm/an donne une vitesse dix fois trop grande, et cela se repère immédiatement.

Les cas limites : qui plonge sous qui

Les sujets adorent les configurations un peu tordues. Il n'y a pourtant qu'un seul critère : la plus dense plonge, avec lithosphère océanique à environ 3 000 kg/m³ contre lithosphère continentale à environ 2 700 kg/m³.

Le cas limite qu'on te tend le plus souvent : « deux continents se rapprochent, y a-t-il collision tout de suite ? » Non. Entre deux continents qui se rapprochent, il y a d'abord un océan. Cet océan est consommé par subduction. La collision ne commence que lorsque l'océan est complètement fermé et que les marges continentales se rejoignent.

Le vocabulaire qui doit être exact

Beaucoup de points se perdent sur des mots quasi-synonymes qui ne le sont pas du tout.

• Basalte / gabbro — même origine magmatique à la dorsale, place différente : basaltes en surface, gabbros en profondeur. Les deux relèvent de l'accrétion océanique.
• Basalte / andésite — le premier est le magma de la dorsale (effusif), le second celui de la subduction (riche en silice, explosif). Ce n'est pas une nuance, c'est la clé de l'identification.
• Fosse océanique / plan de Wadati-Benioff — la fosse est un relief, visible sur une carte bathymétrique ; le plan de Wadati-Benioff est la répartition des foyers sismiques en profondeur, de 0 à environ 700 km. On ne peut pas justifier l'un avec les données de l'autre.
• Rift continental / dorsale océanique — le rift est le tout premier stade de l'ouverture (Rift est-africain) ; la dorsale est le dispositif installé d'un océan déjà ouvert (Atlantique). Entre les deux : la mer étroite (mer Rouge).
• Fusion partielle — le mot « partielle » compte. Aux deux endroits du chapitre, seule une fraction de la roche fond ; les causes, elles, diffèrent : décompression adiabatique à la dorsale, abaissement du point de fusion par les fluides en subduction.
• Divergence / convergence — ce sont les mouvements des plaques ; dorsale, subduction et collision en sont les manifestations. Ne mets pas un mot pour l'autre dans une conclusion.

Checklist de relecture, deux minutes avant de rendre

1. Ai-je écrit « croûte » là où je voulais dire « lithosphère » (croûte + manteau lithosphérique supérieur), ou l'inverse ?
2. Chaque fois que j'affirme qu'une plaque plonge, ai-je justifié par la densité (3 000 contre 2 700 kg/m³) ?
3. Mes volcanismes sont-ils du bon côté : basalte effusif à la dorsale, andésite explosive en subduction ?
4. Dans le calcul, ai-je doublé la distance, et converti en cm/an ?
5. Ai-je précisé s'il s'agit de la vitesse d'expansion ou de la vitesse d'une seule plaque ?
6. Ma chronologie est-elle subduction → fermeture de l'océan → collision ?
7. Pour une collision, ai-je bien cité les trois indices attendus : croûte épaisse (environ 50 à 70 km), roches métamorphiques haute pression, absence de volcanisme actif ?
8. Ma conclusion rappelle-t-elle le bilan global : création et destruction se compensent, la surface terrestre reste constante ?

Ce que tu emportes avec toi

Fais l'inventaire, parce que tout va resservir :

• un moteur — la convection mantellique, des plaques rigides sur une asthénosphère ductile ;
• une usine — la dorsale, sa décompression adiabatique, sa fusion partielle, ses basaltes et ses gabbros ;
• un enregistreur — les anomalies magnétiques symétriques, qui gardent la mémoire des inversions du champ ;
• une balance — la densité, environ 3 000 contre 2 700 kg/m³, qui décide qui plonge ;
• un recycleur — la subduction, sa fosse, son plan de Wadati-Benioff, son volcanisme andésitique ;
• une fin de partie — la collision, ses chaînes de montagne, sa croûte épaissie et ses roches métamorphiques haute pression.

Cette année, tu les as utilisés pour décrire ce qui se passe aujourd'hui. L'an prochain, tu les utiliseras pour reconstituer ce qui s'est passé avant.

Recoller les morceaux : un océan a une vie entière

Le cours te donne les stades séparément. Mets-les bout à bout et tu obtiens une histoire complète, du début à la fin :

1. Un continent se déchire — rift continental (Rift est-africain).
2. Un plancher océanique s'installe — mer étroite (mer Rouge). L'accrétion commence, et les premières bandes magnétiques symétriques commencent à s'enregistrer de part et d'autre de l'axe.
3. L'océan s'élargit — océan mature (Atlantique). La lithosphère la plus ancienne, la plus éloignée de l'axe, s'est refroidie, épaissie, densifiée.
4. Elle finit par plonger — subduction : fosse, séismes jusqu'à environ 700 km, arc volcanique andésitique. L'océan commence à se refermer.
5. L'océan disparaît — les deux marges continentales se rejoignent : collision, épaississement, chaîne de montagne (Himalaya, Alpes).

Ce que cette lecture change : toute chaîne de montagne née d'une collision raconte un océan disparu (une cordillère de subduction comme les Andes, elle, a encore son océan en train de plonger). Voilà la question de l'an prochain, et tu as déjà de quoi la poser correctement : si l'Himalaya est le résultat d'une collision, et si la collision suppose la fermeture d'un océan par subduction, alors il a existé un océan entre les deux continents concernés. Reste à le prouver avec les roches.

Les anomalies magnétiques, lues comme une horloge

Cette année, tu as utilisé les anomalies magnétiques dans un sens : elles sont symétriques, donc il y a expansion. C'est déjà une démonstration.

Mais regarde ce que tu as réellement entre les mains. Chaque bande de basalte porte deux informations solidaires : une distance à l'axe, mesurable sur une carte, et un âge, donné par l'inversion du champ qu'elle a enregistrée. Deux grandeurs liées par une vitesse — c'est exactement le calcul \(v = \dfrac{2 \times d}{t}\) que tu sais faire.

Or une relation entre trois grandeurs se lit dans les trois sens, et tu l'as déjà vérifié : à partir de la vitesse et de l'âge, tu retrouves la distance (\(60 \times 2{,}5 = 150\) km d'ouverture totale, donc 75 km de chaque côté). À partir de la distance et de la vitesse, tu retrouverais l'âge. Le plancher océanique devient alors une carte des âges : plus on s'éloigne de l'axe, plus la lithosphère est vieille.

Et cette carte des âges est cohérente avec un fait que tu connais déjà : en vieillissant, la lithosphère océanique se refroidit, s'épaissit et devient plus dense, donc elle s'enfonce. Âge, épaisseur, densité et profondeur de l'océan varient ensemble et dans le même sens à mesure qu'on s'éloigne de la dorsale. C'est ce faisceau que tu apprendras à exploiter quantitativement.

La densité, moteur plutôt qu'arbitre

Dans le cours, la densité sert d'arbitre : on compare 3 000 et 2 700 kg/m³, et on désigne celle qui plonge. C'est la version minimale, et elle suffit pour le contrôle.

Mais relis la phrase sur le vieillissement : la lithosphère océanique « se refroidit, s'épaissit et devient plus dense ; elle s'enfonce ». Ce n'est plus un arbitrage, c'est une tendance. La lithosphère océanique ne se contente pas d'être plus dense que la continentale : elle le devient de plus en plus avec l'âge, et elle s'enfonce déjà spontanément là où elle est vieille.

Deux conséquences à garder en tête pour la suite :

• Une lithosphère océanique vieille est une candidate à la subduction bien plus sérieuse qu'une lithosphère jeune, tout juste sortie de la dorsale. La divergence prépare, à long terme, ce que la convergence viendra consommer.
• La lithosphère continentale, elle, reste dans tous les cas la moins dense des deux — environ 2 700 contre 3 000 kg/m³. C'est la raison de fond derrière la règle « seule la lithosphère continentale ne subducte jamais », et derrière l'existence même de la collision.

Autrement dit, le même paramètre explique les deux moitiés du chapitre. C'est le genre de synthèse qu'on attend en terminale.

Les roches comme archives

Tu as croisé quatre familles de roches, chacune attachée à un mécanisme précis. C'est ce lien roche-mécanisme qui devient central l'année prochaine, parce qu'il fonctionne dans les deux sens.

Le type d'enquête qui t'attend se devine déjà. Si l'on retrouvait, au cœur d'une chaîne de montagne comme les Alpes, des basaltes et des gabbros — des roches qui, d'après ce cours, ne se forment qu'à une dorsale, donc au fond d'un océan —, alors l'océan disparu dont on parlait plus haut cesserait d'être une simple déduction : il aurait laissé ses pièces sur place. C'est exactement ce genre de vérification, roche en main, qu'on te demandera de mener.

Garde ce réflexe, il vaut pour toute la géologie : une roche n'est pas seulement le produit d'un mécanisme, c'est le témoin qu'il a eu lieu.