OCÉAN ET MERS (Géologie sous-marine) Topographie des fonds sous-marins

Plaines et collines abyssales

Occupant les parties les plus profondes des océans après les fosses océaniques, les plaines et les collines abyssales représentent une très vaste superficie des fonds sous-marins et méritent un développement particulier. Elles occupent, en effet, toutes les aires où n'existent pas de formes de terrain particulières dues à la tectonique des plaques. Situées à quelques centaines de kilomètres des continents, qui leur fournissent les sédiments qui les remblaient, presque totalement horizontales, à peine accidentées parfois par des chenaux où se concentre la circulation des sédiments sous forme de coulées boueuses et sableuses, les plaines abyssales contrastent avec les collines abyssales qui les bordent vers le large et qui sont, pour une très grande part, des formes résiduelles.

Topographie

Dans le schéma simplifié qui est le plus généralement admis, les plaines abyssales sont bordées vers le large par les collines abyssales qui les séparent des derniers contreforts des dorsales océaniques, alors que du côté du continent elles viennent s'appuyer contre le glacis en pente douce (rampe continentale) qui forme la base de l'escarpement continental. La réalité est parfois plus complexe, et les collines abyssales peuvent aussi bien former des îles ou des archipels au milieu de la plaine abyssale que s'insérer entre celle-ci et la base de l'escarpement continental.

Les profondeurs moyennes de ces plaines se situent habituellement autour de 5 000 mètres, mais elles sont inférieures dans les méditerranées (env. 3 000 m dans le golfe du Mexique), et un peu supérieures autour des archipels du large de l'océan Pacifique (près de 5 800 m autour des îles Hawaii) et dans l'est de l'océan Indien (plus de 5 500 m pour la petite plaine abyssale de Perth).

Pacifique du Nord-Est - crédits : Encyclopædia Universalis France — Pacifique du Nord-Est
Encyclopædia Universalis France

Il est rare qu'une plaine abyssale d'un seul tenant dépasse une longueur de 1 500 kilomètres. Chaque continent est ourlé d'un chapelet de plaines plus ou moins nettement séparées les unes des autres. Parfois, un nuage de reliefs sous-marins épars, dont la base est ennoyée sous le sédiment, justifie que de part et d'autre on donne des noms différents aux plaines (par exemple dans le Pacifique du Nord-Est, où les limites sont assez floues (fig. 2).

Dans d'autres cas, une chaîne presque continue de collines sous-marines s'étend depuis le large jusqu'au pied de l'escarpement continental et sépare nettement chaque plaine de sa voisine. Il est alors fréquent que les deux plaines ne soient pas à la même profondeur, et que la plaine la plus haut située semble déverser son trop-plein vers la plus basse par un col (ou plusieurs) entre les collines.

Répartition mondiale - crédits : Encyclopædia Universalis France — Répartition mondiale
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Sur leurs bords, les plaines abyssales s'appuient d'une part contre des collines abyssales entre lesquelles s'insinuent des couloirs subhorizontaux, d'autre part contre l'escarpement continental. La répartition des plaines et des collines abyssales est donnée à la figure 3.

Évolution géologique

On peut concevoir, pour l'ensemble des plaines et des collines abyssales, une histoire géologique qui serait schématiquement la suivante.

Lorsqu'un océan s'ouvre, l'érosion s'exacerbe sur le continent voisin à cause de la proximité du nouveau niveau de base océanique. Les sédiments issus de cette érosion sont transportés par les courants de turbidité vers les flancs de la dorsale océanique, alors toute proche du continent, et des plaines abyssales se forment rapidement au pied de l'escarpement continental. Lorsque le continent retrouve son équilibre et que l'érosion se calme, cette plaine abyssale ne reçoit plus, comme les flancs de la dorsale, qu'une pluie de sédiments pélagiques uniformément répartie. Mais sur les chaînons, lorsque la pente initiale est trop forte, les sédiments ne se maintiennent pas et glissent vers les dépressions[...]

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Écrit par

Jean-Marie PÉRÈS : membre de l'Institut de France, commandeur de la Légion d'honneur, professeur émérite de l'université de la méditerranée Aix-Marseille-II
Jean-Pierre PINOT : professeur à l'université de Bretagne-Occidentale, Brest

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