Les marges passives marquent la transition entre une croûte continentale et une croûte océanique. © Alessandro Righetti
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Marge continentale passive : qu'est-ce que c'est ?

DéfinitionClassé sous :Géologie , tectonique des plaques , marges continentales / plateau continental

« Marge continentale » est le terme utilisé pour définir la zone de transition entre une croûte continentale et une croûte océanique. Il existe deux types de marges continentales : la marge active et la marge passive.

Contrairement à la marge active, la marge passive ne représente pas une limite de plaque lithosphérique. Il s'agit d'une transition graduelle entre deux croûtes de nature différente mais qui, une fois achevée, ne donne plus lieu à une activité tectonique ou magmatique. D'où le terme « passive ». Elle n'est donc pas le théâtre d'une zone de subduction, comme c'est le cas de la marge active. La marge passive est ainsi le témoin par excellence de l'ouverture continentale et de la formation d'un nouvel océan.

Des morphologies très variables témoignant de la diversité des processus à l’œuvre

L'architecture est très variable d'une marge à l'autre, voire d'un segment à l'autre et témoigne de la diversité des processus mise en œuvre lors de leur développement. De manière générale, une marge passive comprend un plateau continental où les sédiments calcaires s'accumulent pour atteindre parfois des épaisseurs considérables de plusieurs kilomètres, un talus continental caractérisé par une pente très forte et un glacis qui marque le pied du talus.

Le volcanisme est souvent un élément clé de l’ouverture océanique

Si le plateau se situe à faible profondeur, entre 200 et 400 mètres habituellement, le talus marque un approfondissement brutal : on passe ainsi en quelques kilomètres à la profondeur de la plaine abyssale, soit environ 4.000 mètres de profondeur.

La morphologie détaillée ainsi que l'extension du plateau et du talus sont très variables et sont liées notamment au jeu des failles normales lors de l'épisode d'extension qui a mené à l'ouverture du nouvel océan. La présence de volcans sous-marins ou de coulées de laves participe également à la singularité de chaque marge passive.

En effet, le volcanisme est souvent un élément clé de l'ouverture océanique et va impacter plus ou moins sévèrement la morphologie des marges en formation. Cette composante magmatique permet d'ailleurs de différencier deux types de marges passives : les marges riches en magma et les marges pauvres en magma.

Différences architecturales et structurales des marges pauvres en magma (en haut) et riches en magma (en bas). © Morgane Gillard, thèse de doctorat, 2014

Les marges marquant le contour de l'Atlantique sont toutes des marges passives et montrent la complexité et la variabilité des processus étant intervenus lors de l'ouverture de cet océan.

Les marges riches en magma (marges volcaniques)

Les marges riches en magma sont caractérisées par une forte composante magmatique et plus particulièrement volcanique. L'ouverture continentale va ici être associée à d'importants épanchements volcaniques, en lien avec la remontée de l'asthénosphère qui se localise sous la zone amincie et étirée dans la croûte continentale. Les coulées de laves peuvent se superposer sur des épaisseurs de plusieurs kilomètres, recouvrant totalement la croûte continentale étirée et faillée. Le magma va également s'accumuler sous la croûte pour former un corps « sous-plaqué ». Les marges riches en magma montrent ainsi des épaisseurs crustales très importantes, du fait de l'accumulation de roches magmatiques au-dessus et en dessous de la croûte continentale.

Les marges du Groenland et de la Norvège sont typiquement des marges passives riches en magma.

Les marges pauvres en magma

Les marges pauvres en magma se caractérisent au contraire par une faible quantité, voire une quasi-absence de matériel magmatique. Leur morphologie est ainsi principalement définie par les failles qui découpent la croûte continentale et l'amincissent jusqu'à une épaisseur nulle. Cette zone très amincie est appelée TOC (Transition Océan-Continent) et peut s'étendre sur une centaine de kilomètres. Elle se caractérise par des blocs basculés qui peuvent, dans certains cas, se poursuivre par une zone de manteau exhumé.

La présence de manteau exhumé est révélatrice de l'incapacité du système en extension à générer du magma. Cette configuration peut avoir différentes causes, notamment une vitesse d'extension très faible, qui limite la remontée adiabatique de l'asthénosphère, ou encore la présence d'une anomalie thermique dans le manteau (manteau trop froid et donc difficile à fondre). La croûte continentale étant étirée à son maximum et le manteau se retrouvant dans l'incapacité de fondre, l’espace créé par la divergence des plaques se comble par un processus d'exhumation du manteau sous-continental, qui remonte le long de grandes failles tectoniques. Le fond océanique est alors composé de péridotites serpentinisées (altérées par l'eau de mer).

Les marges d'Ibérie et de Terre-Neuve sont des exemples typiques de marges pauvres en magma présentant un domaine de manteau exhumé.

Emplacement des différentes marges passives. © Isabelle Veltz, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Un environnement fortement sédimenté

Dans les deux cas, l'évolution des marges se termine par la mise en place d'une dorsale océanique et la création d'une nouvelle croûte océanique. Pendant leur développement, mais également après, les marges passives sont le site d'importants dépôts sédimentaires en provenance notamment des terres émergées du continent qu'elles bordent. Ces sédiments vont venir recouvrir le socle de la marge.

En se déposant, ils ont la capacité de sceller des niveaux contenant de la matière organique déposée alors que la marge était au début de son ouverture et que le système en extension s'apparentait alors à des petits bassins fermés, de type lagon. Cette sédimentation va permettre la maturation de la matière organique, qui peut alors évoluer en pétrole et gaz. La stabilité des marges passives favorise cette maturation. Cela explique pourquoi de nombreux gisements pétroliers sont situés au large des côtes atlantiques (offshore).

Plateforme pétrolière offshore en mer du nord. © A3X, Flickr, CC by-sa 2.0

Le rift est-africain, l’exemple actuel d’une marge en formation

Il existe actuellement un laboratoire naturel qui permet aux scientifiques d'étudier en direct l'évolution d'un rift continental et la formation de nouvelles marges passives. C'est le cas du rift est-africain, qui voit la Corne de l'Afrique (plaque somalienne) se séparer du reste du continent africain. Ce rift s'est initié il y a 22 à 25 millions d'années et est à un stade encore relativement jeune, la mise en place de la nouvelle dorsale ne devant pas arriver avant 10 millions d'années. L'étude de cette région permet cependant de mieux comprendre les processus à l'œuvre lors de la séparation continentale et la formation des marges.

Paysage du rift est-africain, marqué par une série de failles normales qui forment un grand bassin d'effondrement. © DavidMPyle, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0
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