Une nouvelle carte montre les plaques tectoniques de la Terre avec des détails sans précédent

Sur la base d’une série de modèles considérant comment les continents ont été assemblés au fil du temps, une équipe de chercheurs de l’Université d’Adélaïde a créé une carte mise à jour des plaques tectoniques de la Terre. La carte aidera à mieux comprendre les risques naturels tels que les tremblements de terre et les volcans qui se produisent le long des limites des plaques.

“Nous avons examiné les connaissances actuelles sur la configuration des zones limites des plaques et la construction passée de la croûte continentale”, a déclaré le Dr Derrick Hasterok, du Département des sciences de la Terre, qui a dirigé l’équipe qui a produit les modèles.

Les cratons de nos continents modernes – les noyaux continentaux avec la croûte la plus ancienne et la plus épaisse – se sont formés il y a plus de 3,2 milliards d’années. Au fil du temps, de plus en plus de fragments de croûte se sont formés, poussés ensemble par les courants de convection dans le manteau terrestre, formant le premier supercontinent appelé Vaalbara. Ces collisions se sont accompagnées de processus de formation de montagnes le long des limites des plaques tectoniques. Finalement, Vaalbara s’est séparé, formant un sous-ensemble de continents plus petits. Au cours des 3 derniers milliards d’années, un certain nombre de supercontinents se sont formés et se sont à nouveau séparés, le plus récent étant la Pangée, un supercontinent existant il y a 335 à 65 millions d’années.

“Les continents ont été assemblés quelques pièces à la fois, un peu comme un puzzle, mais chaque fois que le puzzle était terminé, il était découpé et réorganisé pour produire une nouvelle image. Notre étude permet d’éclairer les différents composants afin que les géologues puissent reconstituer le images précédentes », explique Hasterok.

Pour créer la carte, l’équipe a utilisé trois nouveaux modèles géologiques : un modèle de plaque (considérant la forme et la structure des plaques tectoniques de la Terre), un modèle de province (considérant la géologie de vastes zones de la surface de la Terre) et un modèle d’orogenèse (simulant les processus de formation des montagnes ).

“Il y a 26 orogenèses – le processus de formation des montagnes – qui ont laissé une empreinte sur l’architecture actuelle de la croûte terrestre. Beaucoup d’entre elles, mais pas toutes, sont liées à la formation des supercontinents.

Notre travail nous permet de mettre à jour les cartes des plaques tectoniques et la formation des continents que l’on retrouve dans les manuels scolaires. Ces modèles de plaques qui ont été assemblés à partir de modèles topographiques et de sismicité globale, n’ont pas été mis à jour depuis 2003.”

Le nouveau modèle de plaque comprend plusieurs nouvelles microplaques, dont la microplaque Macquarie qui se trouve au sud de la Tasmanie et la microplaque Capricorne qui sépare les plaques indiennes et australiennes.

« Pour enrichir davantage le modèle, nous avons ajouté des informations plus précises sur les limites des zones de déformation : les modèles précédents les montraient comme des zones discrètes plutôt que comme des zones larges », a déclaré Hasterok.

Les plus grands changements apportés au modèle de plaque ont eu lieu dans l’ouest de l’Amérique du Nord, qui a souvent la frontière avec la plaque du Pacifique dessinée comme les failles de San Andreas et de la reine Charlotte. Mais la frontière nouvellement délimitée est beaucoup plus large, environ 1 500 kilomètres, que la zone étroite précédemment tracée.

L’autre grand changement concerne l’Asie centrale. Le nouveau modèle inclut désormais toutes les zones de déformation au nord de l’Inde alors que la plaque se fraie un chemin vers l’Eurasie.

Les travaux de l’équipe fournissent une représentation plus précise de la structure de la Terre et ont d’autres applications pratiques importantes.

“Notre nouveau modèle de plaques tectoniques explique mieux la répartition spatiale de 90 % des tremblements de terre et de 80 % des volcans des deux derniers millions d’années, alors que les modèles existants ne capturent que 65 % des tremblements de terre.

Le modèle de plaque peut être utilisé pour améliorer les modèles de risques liés aux géorisques ; le modèle d’orogenèse aide à comprendre les systèmes géodynamiques et à mieux modéliser l’évolution de la Terre et le modèle de province peut être utilisé pour améliorer la prospection de minéraux », conclut Hasterok.

L’article “Nouvelles cartes des provinces géologiques mondiales et des plaques tectoniques” est publié dans la revue Avis sur les sciences de la Terre (2022). Matériel fourni par l’Université d’Adélaïde.