La cordillère des Andes est un exemple de marge active montrant une déformation continue et intense et d’importants mouvements verticaux du sol. Une marge continentale active est marquée par la présence d'une subduction. © Clemence Béhier, Adobe Stock
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Marge continentale active : qu'est-ce que c'est ?

DéfinitionClassé sous :tectonique des plaques , fosse de subduction , marge continentale

« 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 : les marges actives et les marges passives.

Les marges actives sont caractérisées par le fait qu'elles sont le lieu de phénomènes géodynamiques majeurs (sismicité, volcanisme) entraînant une intense déformation de la région. En plus de marquer la transition entre une croûte continentale et une croûte océanique, elles représentent également la frontière entre deux plaques tectoniques, ce qui n'est pas le cas d'une marge passive. Les marges actives sont ainsi toujours des limites de plaques convergentes, associées à la présence d'une zone de subduction.

Des limites continentales en convergence

Ce contexte géodynamique particulier est à l'origine de l'intense activité sismique et volcanique qui domine ces régions du globe et définit la morphologie de la bordure continentale. Les marges actives sont ainsi caractérisées par la présence d'une fosse océanique séparant la croûte océanique de la croûte continentale. La partie continentale sous-marine qui se situe au-delà du littoral est relativement réduite.

Schéma d'une marge continentale active. © Wikimedia Commons, USGS

Du fait de la compression tectonique, le plateau continental et le glacis sont très courts voire absents, et le talus continental plonge très rapidement pour se perdre au niveau de la fosse océanique qui se situe à plus de 5.000 mètres de fond. Les fosses océaniques bordant les marges actives sont d'ailleurs les zones les plus profondes du globe, le record revenant à la fosse des Mariannes, qui atteint plus de 11.000 mètres de profondeur.

Au niveau de la fosse, la plaque océanique plonge sous la plaque continentale. C'est ce que l'on appelle le processus de subduction. La bordure continentale forme dans certains cas un rabot qui va râcler les sédiments présents sur la croûte océanique en train de plonger. Ces sédiments râclés vont alors venir s'accumuler sous forme d'écailles contre la marge continentale pour former un empilement complexe qui peut atteindre plusieurs kilomètres de hauteur. C'est ce que l'on appelle le prisme d'accrétion. La morphologie de ce prisme est très variable et va dépendre de nombreux paramètres (quantité de sédiments sur la croûte océanique, morphologie du butoir continental, pente du slab...). En s'accumulant au niveau de la marge, le prisme entre dans la composition de la croûte continentale. Il est ainsi possible de parler de marge en accrétion tectonique.

Diversité structurale et géométrique des prismes d’accrétion © Atsushi Noda, Ayumu Miyakawa, CC BY 3.0 via Wikimedia Commons

La présence d'un prisme d'accrétion n'est cependant pas automatique. Il peut arriver au contraire que la subduction de la plaque océanique arrache des morceaux de la plaque continentale chevauchante. Dans ce cas, on parlera de marge en érosion.

Des zones à fort risque sismique et volcanique

L'ensemble des frottements et de contraintes compressives que génère le processus de subduction font que les marges actives sont des régions très sismogènes. Les plus puissants séismes sont d'ailleurs enregistrés dans ces régions du globe. Leur survenue est généralement liée à la rupture brutale du plan de subduction, ce qui provoque un déplacement brusque des deux plaques l'une par rapport à l'autre. Ce mouvement du fond océanique peut potentiellement générer des tsunamis.  

Le second processus intimement lié aux marges actives est le volcanisme d'arc. L'entrée en subduction d'une importante quantité d'eau, piégées dans les sédiments, va entraîner une forte hydratation du coin de manteau situé au-dessus de la plaque plongeante (le slab). Ce phénomène d'hydratation des péridotites va faciliter la fusion partielle du manteau coincé entre la plaque océanique et la plaque continentale chevauchante. Le magma ainsi généré va donner naissance à une ligne de volcans parallèle à la fosse de subduction. Ce type de volcanisme est l'un des plus actifs au monde.

Schéma illustrant la zone de subduction des Cascades où la dorsale de Juan de Fuca entre en subduction au niveau de la marge active du Canada. © Arg, Wikimedia Commons, domaine public

La majorité des marges actives actuelles sont situées sur le pourtour du Pacifique. Elles sont notamment associées au volcanisme intense connu sous le nom de « ceinture de feu du Pacifique ».

La marge active d'Amérique du Sud est d'ailleurs à l'origine de la plus longue chaîne de montagnes du monde : la cordillère des Andes. Cette longue marge active qui court tout le long de la côte ouest des continents américains est d'ailleurs marquée par certaines configurations remarquables, comme l'entrée en subduction de plusieurs dorsales océaniques : la dorsale de Juan de Fuca, la dorsale Coco-Nazca, et la dorsale du Chili. Ce contexte géodynamique très spécifique a de fortes conséquences sur la morphologie de la marge active dans ces zones.

De manière générale, les marges actives sont des régions où les géorisques sont importants et où la déformation continue et intense génère d'importants mouvements verticaux du sol.

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