Qu'est-ce qu'un arc d'île?

Un arc d'île est un type unique de chaîne d'île, principalement constitué de grappes de volcans selon un arrangement en forme d'arc, situé à proximité parallèle de la frontière entre deux plaques tectoniques convergentes.

Toutes les chaînes de volcans ne sont pas des arcs insulaires, et tous les arcs insulaires ne sont pas des îles. Les îles hawaïennes ont une chaîne de volcans linéaires au centre de l'océan Pacifique qui n'est pas un arc insulaire. Divers arcs insulaires, notamment les Andes et le mont Saint Helens, ont fini par rejoindre le continent. Les Andes sont des arcs volcaniques mais pas une île; par conséquent, ils ne sont pas classés en tant qu'arc insulaire. L'île hellénique ou arc égéen de la région méditerranéenne compte de nombreuses îles comme la Crète mais ne sont pas volcaniques.

Formation

Des arcs insulaires se forment lorsqu'une plaque tectonique subduit une autre plaque, ce qui entraîne la production de magma directement sous la plaque tectonique océanique supérieure. Le processus de subduction se produit aux limites des plaques tectoniques océaniques quand une plaque s'enfonce sous l'autre dans le manteau. Cependant, cela se produit sur les arcs insulaires qui font partie des ceintures de montagne, appelées arcs volcaniques. L'Arche Sud-Égée et l'île Aléoutienne situées en Alaska sont des îles volcaniques.

Qu'est-ce que la subduction?

La subduction est un processus géologique qui se produit sur les marges convergentes des plaques tectoniques; une plaque s'enfonce sous une autre plaque dans le manteau de la Terre. La subduction se produit dans des régions spécifiques appelées zones de subduction. Les zones de subduction sont les régions de gonflement par convection de la lithosphère. Cette zone existe aux plaques limitrophes convergentes où une plaque de lithosphère océanique converge sur une autre plaque. La plaque descendante est généralement surmontée par le bord de la plaque de tête. La dalle descendante s’incline à un angle de 25 à 45 degrés avec la surface de la Terre.

La différence de température entre l'asthénosphère du manteau environnant et la lithosphère océanique en train de sombrer motive ce processus. De plus, la lithosphère océanique est plus dense que l'asthénosphère. À environ 120 km de profondeur, le basalte de la croûte océanique est converti en éclogite, ce qui augmente la densité de la croûte, créant ainsi une force négative supplémentaire vers le bas. La croûte océanique, les eaux piégées dans la lithosphère et les couches sédimentaires se transforment en manteau profond dans les zones de subduction. La subduction est la principale force dynamique derrière la tectonique des plaques. sans cette énergie, la tectonique des plaques ne se formera jamais.

Qu'est-ce que la tectonique des plaques?

La tectonique des plaques est une hypothèse scientifique décrivant le mouvement de nombreuses petites plaques et le mouvement à grande échelle des sept plaques massives de la lithosphère. Les processus tectoniques sur la croûte terrestre ont débuté il y a plus de trois milliards d'années. La lithosphère comprend 7 à 8 grandes plaques tectoniques et de nombreuses petites plaques. Lorsque ces plaques se rencontrent, leur mouvement détermine le type de formation de limite qui se produira le long des plaques de réunion. Il existe trois types de limites sur la Terre qui incluent les limites convergentes, les limites divergentes et les limites transformées. Les limites convergentes forment les arcs insulaires.

Qu'est-ce qu'une limite convergente?

Une frontière convergente se produit lorsque deux plaques tectoniques glissent l'une vers l'autre, ce qui entraîne la formation d'une collision continentale ou d'une subduction. Dans les régions de subduction de continent à océan, la lithosphère plus dense s’enfonce sous la plaque plus claire. Les tremblements de terre suivent la trajectoire de la plaque de subduction lorsqu'elle tombe dans l'asthénosphère, ce qui crée une tranchée. Lorsque la plaque de subduction est chauffée, elle libère de l'eau contenant des minéraux hydratés dans le manteau. L'eau réduit le point de fusion du manteau de matériau au-dessus de la plaque subductée, ce qui le fait fondre; cela se traduit par un volcanisme.

Dans la zone de subduction océan à océan, la croûte ancienne, plus dense et plus froide, glisse sous la croûte plus claire. Le processus de subduction crée la tranchée profonde en forme d'arc. Le manteau supérieur de la croûte engloutie se réchauffe et le magma monte, créant ainsi une chaîne d'îles volcaniques incurvées. Le bassin qui se développe le long de la frontière convergente est appelé bassin avant-pays, tandis que les zones de subduction forment des tranchées profondes. Les bassins océaniques sont fermés à la frontière entre continents, entre la lithosphère continentale granitique, mais aucune des deux plaques ne s'affaisse et les bords ont tendance à se plier, à se comprimer, puis à se relever.

Dans la région de subduction, la dalle coulante favorise la fusion partielle du manteau dominant, un processus appelé fusion du flux. La fusion du flux génère un magma moins dense qui augmente et traverse de manière flottante à travers la lithosphère de la plaque suspendue. La chaîne de volcan créée est en forme d'arc et parallèle à la limite de la plaque convergente et convexe vers la plaque subductante.

La tranchée océanique profonde et profonde, sur la partie en train de couler de l'île, est la trace de la limite à la surface de la Terre entre les plaques dominante et descendante. La force gravitationnelle de la plaque descendante plus dense tire le bord de la plaque dominante vers le bas pour former la tranchée océanique. De nombreux tremblements de terre se produisent le long de cette limite, et l'hypocentre sismique est à une profondeur de plus en plus grande sous l'arc insulaire. Les bassins océaniques réduits par ce processus sont appelés «océans restants», car ils ont tendance à disparaître lentement avant d’être écrasés par la collision orogénique.

Exemples d'arcs insulaires

Situés le long du Pacifique, aux États-Unis, le seul véritable arc insulaire est les îles Aléoutiennes. La plaque prédominante est la plaque nord-américaine, tandis que la plaque descendante est la plaque Pacific.

Le Japon abrite deux des arcs insulaires les plus importants de la planète, les îles Ryukyu et l'archipel japonais. La plaque prépondérante des îles Ryukyu est la plaque eurasienne et la plaque descendante est la plaque de la mer des Philippines. Les plaques supérieures de l'archipel japonais sont les plaques eurasienne et nord-américaine, tandis que les plaques descendantes sont les plaques de la mer des Philippines et du Pacifique. Les autres arcs insulaires plus petits au Japon comprennent l’île de Bonin et les îles d’Izu.

La Grèce possède deux grands arcs insulaires, l'arc volcanique sud-égéen et les arcs helléniques qui se sont formés le long de la mer Égée. La plaque dominante pour ces deux îles est la plaque hellénique et la plaque descendante est la plaque africaine.

Les îles insulaires sont l’un des arcs insulaires les plus anciens de la planète. Des chaînes géantes d’îlots volcaniques se sont formées dans l’océan Pacifique à l’époque du Crétacé.