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Fosses, prismes et mers marginales
L’analyse des reliefs sous-marins au niveau des marges actives montre, sur les cartes, comme sur les reconstitutions en trois dimensions, que celles-ci sont jalonnées par la présence de fosses océaniques profondes comme au large du Japon.
La fosse des Mariannes détient le record mondial à 11024 mètres de profondeur. L’Indonésie, le long de sa côte sud-ouest, possède aussi une marge active bordée par des fosses dont la profondeur atteint - 7450 mètres. Des fosses profondes jalonnent également la marge active au large des Antilles. L’observation du relief au niveau de la marge sud-américaine montre une très grande différence d’altitude entre les fosses qui descendent jusqu’à 8200 mètres de profondeur et les montagnes de la cordillère des Andes qui culminent à 7000 mètres, soit une ride terrestre 15 kilomètres de hauteur.
L'analyse du profil sismique du Japon et de sa marge active permet d'en dessiner la structure. Une première limite correspond à la surface du plancher océanique, avec, juste au-dessus, les sédiments qui lui sont restés solidaires et accolés. Le profil montre, dans sa partie supérieure, des écailles de sédiments déplacées, chevauchant les unes sur les autres. Ces sédiments n’ont pas plongé en profondeur et ont été rabotés par le mouvement de la plaque plongeante. Cette structure, appelée prisme d’accrétion, traduit les contraintes de compression importantes subies au niveau de zone de subduction.
La géographie du Japon et le fait d’être un archipel, sont totalement hérités du phénomène de subduction. Il y a 30 millions d’années, le pays était rattaché au continent. Progressivement, les contraintes de convergence ont provoqué, en arrière de la subduction, des contraintes inverses de distension et l’ouverture progressive d’une mer marginale, provoquant ainsi la dérive du Japon et son insularité. Ce type de formation est lié au pendage particulièrement fort d’une plaque plongeante âgée, un phénomène qui n’a pas lieu au large de l’Amérique du Sud, là où la plaque plongeante est jeune et son pendage faible.
Ainsi donc l’étude des fonds océaniques des marges actives, révèle de nombreuses morphologies héritées du phénomène de subduction.
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