La Théorie de l’étalement du fond marin

L’étalement du fond marin est un processus géologique dans lequel il y a un ajout progressif de nouvelle croûte océanique dans le fond de l’océan par une activité volcanique tout en éloignant les roches plus anciennes de la dorsale médio-océanique. La dorsale médio-océanique est l’endroit où se produit la propagation du fond marin, au cours de laquelle les plaques tectoniques — de grandes plaques de lithosphère terrestre — se séparent les unes des autres.

L’épandage des fonds marins a été proposé par un géophysicien américain, Harry H. Hess en 1960. À l’aide du sonar, Hess a pu cartographier le fond de l’océan et a découvert la dorsale médio-atlantique (dorsale médio-océanique). Il a également découvert que la température près de la dorsale médio-atlantique était plus chaude que la surface loin de celle-ci. Il croyait que la température élevée était due au magma qui s’échappait de la crête. La théorie de la dérive des continents d’Alfred Wegener en 1912 est étayée par cette hypothèse sur la position de déplacement de la surface de la terre.

Le processus de propagation du fond marin

La dorsale médio-océanique est la région où une nouvelle croûte océanique est créée. La croûte océanique est composée de roches qui s’éloignent de la crête au fur et à mesure de la formation d’une nouvelle croûte. La formation de la nouvelle croûte est due à la montée du matériau fondu (magma) du manteau par courant de convection. Lorsque le magma fondu atteint la croûte océanique, il se refroidit et repousse également les roches existantes de la crête dans les deux sens.

Une croûte océanique plus jeune se forme alors, provoquant la propagation du fond océanique. La nouvelle roche est dense mais pas aussi dense que l’ancienne roche qui s’éloigne de la crête. Au fur et à mesure que la roche se déplace, elle devient plus froide et plus dense jusqu’à ce qu’elle atteigne une tranchée océanique ou continue de s’étendre.

On pense que le mouvement successif des roches de la crête augmente progressivement la profondeur de l’océan et a de plus grandes profondeurs dans les tranchées océaniques. La propagation du fond marin entraîne le renouvellement du fond océanique tous les 200 millions d’années, une période de temps pour la construction d’une dorsale médio-océanique, l’éloignement de l’océan et la subduction dans une tranchée.

Le processus de subduction

La croûte océanique très dense qui se forme après un étalement progressif est destinée à deux occurrences possibles. Il peut être subduction dans la tranchée profonde de l’océan ou continuer à se propager à travers l’océan jusqu’à ce qu’il atteigne une côte.

La subduction est le mouvement oblique et descendant du bord d’une plaque crustale dans le manteau sous une autre plaque. Cela se produit lorsqu’une croûte océanique incroyablement dense rencontre une tranchée océanique profonde. En revanche, si les croûtes océaniques continuent de se déplacer le long de l’océan et ne trouvent pas de tranchée, aucune subduction ne se produira. Il continuera à se propager jusqu’à ce qu’une côte soit trouvée et la repousse littéralement vers sa direction.

Deux choses possibles pourraient se produire dans la subduction de la croûte océanique. Une fois que la subduction se produit, une fusion se produit en raison d’un frottement énorme. La croûte océanique est ensuite fondue en magma. Le magma pourrait soit retourner dans le manteau pour un autre courant de convection conduisant à un autre fond marin se propageant, soit il pourrait éclater à travers une fissure dans une croûte continentale et créer un volcan.

La subduction et l’épandage des fonds marins sont des processus qui pourraient modifier la taille et la forme de l’océan. Par exemple, on pense que l’océan Atlantique est en expansion en raison de ses quelques tranchées. Pour cette raison, la propagation continue du fond marin se produit et rend le fond de l’océan Atlantique connecté à une autre croûte continentale, ce qui élargit l’océan au fil du temps.

D’autre part, l’océan Pacifique a plus de tranchées qui conduisent à une plus grande subduction des croûtes océaniques plutôt qu’à la formation de la dorsale médio-océanique. On pense que l’océan Pacifique continue de se rétrécir.

Preuve de l’épandage du fond marin

L’hypothèse de Harry Hess sur l’épandage du fond marin avait recueilli plusieurs éléments de preuve pour étayer la théorie. Ces preuves provenaient des enquêtes sur la matière fondue, le forage des fonds marins, la datation par âge radiométrique et les âges fossiles, et les bandes magnétiques. Cependant, cette preuve a également été utilisée pour étayer la théorie de la dérive des continents.

Matière fondue

La découverte de Hess sur la température plus chaude près de la dorsale médio-atlantique lorsqu’il a commencé la cartographie des océans a conduit à ses preuves sur la matière fondue sous l’océan. La situation sur la dorsale médio-océanique était sensiblement différente des autres surfaces éloignées de la région en raison de la température plus chaude. Il a décrit que le magma fondu du manteau était dû aux courants de convection à l’intérieur de la terre.

Le courant de convection était dû à l’énergie radioactive du noyau terrestre qui fait que les matériaux du manteau inférieur deviennent chauds, moins denses et augmentent. L’écoulement des matériaux traverse le manteau supérieur et fuit à travers les plaques de la croûte. Cela fait que la température près de la crête médio-océanique devient chaude et que l’autre surface devient froide, car lorsque le magma fondu continue de pousser vers le haut, il éloigne les roches de la crête.

Forage sur le fond marin

Le système de forage sur le fond marin a permis d’obtenir des preuves étayant l’hypothèse de l’épandage du fond marin. Les échantillons obtenus à partir du forage au fond marin révèlent que les roches éloignées de la dorsale médio-océanique étaient relativement plus anciennes que les roches proches de celle-ci. Les vieilles roches étaient également plus denses et plus épaisses que les roches plus minces et moins denses de la dorsale médio-océanique.

Cela signifie que le magma qui s’échappe de la crête repousse les vieilles roches et, à mesure qu’elles s’éloignent de plus en plus, elles deviennent plus âgées, plus denses et plus épaisses. D’autre part, la croûte la plus récente et la plus mince est située près du centre de la dorsale médio-océanique, le site même de l’épandage des fonds marins.

Datation par âge radiométrique et âge fossile

En utilisant la datation par âge radiométrique et en étudiant les âges fossiles, il a également été découvert que les roches du fond marin étaient plus jeunes que les roches continentales. On pense que les roches continentales se sont formées il y a 3 milliards d’années, mais les échantillons de sédiments du fond de l’océan ne dépassent pas 200 millions d’années. C’est une preuve claire que la formation de roches au fond de la mer est due à la réabsorption des matériaux.

Bandes magnétiques

Au 20e siècle, le levé magnétique a été effectué dans la dorsale médio-océanique afin d’étudier les preuves d’une propagation du fond marin. En utilisant le magnétomètre, la polarité magnétique sera affichée à travers une échelle de temps contenant la polarité normale et inverse. Les minéraux contenus dans les roches sont orientés à l’opposé du champ magnétique. Les motifs du champ magnétique seront ensuite comparés aux roches pour déterminer ses âges approximatifs.

L’étude de la dorsale médio-océanique, à l’aide des bandes magnétiques, a abouti aux trois découvertes. Tout d’abord, des bandes de polarité normale et inversée alternaient au fond de l’océan. Deuxièmement, les bandes alternées de polarité normale et inversée formaient une image miroir de l’autre côté de la crête. Le troisième est la fin abrupte des rayures lorsqu’il atteint le bord du continent ou une tranchée océanique. Il a été conclu que le fond marin est composé de roches différentes selon les âges et qu’elles sont positionnées également dans des directions opposées. Cela indique qu’il y a un mouvement et une propagation constants des roches sur le fond de l’océan.