Géodynamique terrestre
La surface terrestre n’a pas toujours eu l’aspect que nous lui connaissons aujourd’hui. Au fil des ères géologiques, les continents n’ont cessé de se déplacer, en créant de nouveaux océans et en recouvrant de plus anciens, pendant que d’imposantes chaines de montagnes surgissaient aux frontières des plaques continentales, soulevant le fond des océans de milliers de mètres. La célèbre théorie de la tectonique des plaques fournit une explication rationnelle de ce processus et constitue une des grandes synthèses scientifiques du xxe siècle. Selon cette théorie, la surface terrestre est une sorte de gigantesque puzzle dont les éléments jointifs – les plaques – sont en perpétuel mouvement sous la poussée de forces qui trouvent leur origine dans les profondeurs de la Terre. Puisque chaque plaque est dotée d’un mouvement propre, si dans certaines régions les plaques se heurtent sous la poussée de mouvements convergents, ailleurs elles s’éloignent ou glissent latéralement les unes contre les autres. C’est aux frontières des plaques que se concentre la majeure partie de l’activité géologique de la planète et que se trouvent la plupart des volcans actifs. En fonction des facteurs géodynamiques qui en déterminent la morphologie et l’activité, il est possible d’établir une classification des volcans.
a) volcans d’arc insulaire (par exemple les volcans d’Alaska, du Japon ri d’Indonésie);
b) volcans de point chaud (les volcans des îles Hawaii) ;
c) volcans de dorsale océanique (les volcans d’Islande);
d) volcans de marge continentale active (les volcans d’Amérique du Nord et ceux des Andes);
e) volcans du rift continental (les volcans d’Afrique de l’Est).
Comme nous allons l’expliquer dans les paragraphes qui suivent, les volcans de dorsale océanique et ceux du rift continental se trouvent en correspondance des marges de plaques constructives, c’est-à-dire là où est produite une nouvelle lithosphère. En revanche, les volcans d’arc insulaire et de marge continentale correspondent aux frontières de plaques destructives, c’est-à-dire là où la lithosphère est détruite et replonge dans le manteau terrestre. Enfin, les volcans de point chaud sont situés loin des marges de la plaque, c’est pourquoi on les appelle aussi «volcans intraplaques». Le tableau ci-dessous reporte les taux de production globale de magma, tant dans les environnements volcaniques constructifs, que destructifs et intraplaques, en comptabilisant séparément les roches volcaniques – produites par le magma ayant atteint la surface grâce aux éruptions – et les roches intrusives, produites par la solidification du magma à l’intérieur de la croûte terrestre, qui ne sont donc pas éjectées à l’extérieur. Ainsi que le montre notre tableau, la plupart du magma qui atteint le niveau de la croûte terrestre est produit en correspondance des marges constructives d’une plaque et n’est pas éjecté à la surface, mais se solidifie à l’intérieur sous forme de roches plutoniques. La production globale de magma est comprise entre 25 et 35 kilomètres cubes par an, ce qui signifie que tous les dix ans les processus magmatiques produisent un volume de croûte terrestre équivalant à un cube de 6,5 kilomètres de côté.