DORSALES OCÉANIQUES
Structure superficielle des dorsales
Les dorsales océaniques sont des chaînes sous-marines de quelques milliers de kilomètres de largeur.
Profils topographiques
Encyclopædia Universalis France
Topographie au nord de l'équateur
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Leur morphologie d'ensemble semble être contrôlée par le taux d' accrétion (taux de séparation ou d'ouverture entre deux plaques), qui varie de 1 à 18 centimètres par an.
Profils bathymétriques
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Pour un faible taux, de l'ordre de 1 à 3 centimètres par an, caractéristique de la dorsale médio-atlantique dans l'Atlantique nord et de la dorsale sud-ouest de l'océan Indien, une vallée profonde, ou rift, marque l'axe de la dorsale. Large de 20 à 50 kilomètres, elle est constituée de grabens emboîtés avec un plancher interne bordé par des grandes failles normales. De part et d'autre, dans la province des montagnes du rift, la croûte océanique conserve une topographie faillée et très accidentée créée dans la vallée, avec une atténuation du relief due à la sédimentation pélagique.
Pour une accrétion moyenne, de 3 à 5 centimètres par an, observée dans l'Atlantique sud et au niveau de la dorsale centrale indienne, la vallée axiale n'est bien développée qu'au contact des failles transformantes qui segmentent ce dispositif de dorsales. Pour une accrétion rapide, de 5 à 10 centimètres par an, la vallée axiale, souvent absente, n'a que 50 à 200 mètres de profondeur. Elle occupe l'axe d'un large bombement, et la topographie des flancs est relativement douce. De bons exemples sont fournis par la dorsale du Pacifique est, à l'entrée du golfe de Californie, et par la dorsale de Colón (Galapagos Spreading Center), à l'est des îles Galapagos.
Pour une accrétion très rapide, située entre 10 à 18 centimètres par an, il n'y a plus de vallée axiale mais, au contraire, une ride topographique linéaire de 200 à 300 mètres de relief et d'une dizaine de kilomètres de largeur, parfois entaillée par un petit graben. C'est le cas, par exemple, de la dorsale du Pacifique est à 13 degrés de latitude nord, étudiée en détail depuis 1982 par des équipes françaises à l'aide des submersibles Cyana et Nautile. La croûte montre une topographie relativement lisse avec des accidents du type horst et graben de faible amplitude.
Il existe toutefois quelques exceptions à cette classification : en effet, les dorsales localisées à proximité des points chauds, par exemple la dorsale de Reykjanes, au sud de l'Islande, ne comportent pas de vallée axiale mais prennent les caractéristiques morphologiques des dorsales rapides.
Les différents modèles
Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer l'existence d'une vallée axiale. Le premier type de modèle est celui d'une perte de charge hydraulique due à la viscosité du magma qui remonte dans un conduit à l'aplomb de l'axe de la dorsale. La dépression existant au toit du conduit traduit la perte de charge due aux forces visqueuses, forte quand le conduit est étroit (dorsale lente), faible quand il est large (dorsale rapide).
La striction de la lithosphère axiale en régime permanent est à la base du deuxième type de modèle. Elle agit sur la partie plastique de la lithosphère axiale et n'aboutit jamais à la rupture, car il y a constamment un apport d' asthénosphère et création d'une nouvelle croûte. Elle ne se manifeste que sur une lithosphère suffisamment résistante (dorsale lente) et est négligeable quand la région axiale est dominée par le comportement de l'asthénosphère (dorsale rapide).
Des modèles plus complets ont été proposés en 1990 par John Chen et Jason Morgan, de Princeton University, en développant cette idée de modélisation mécanique de la lithosphère, mais en utilisant une rhéologie non linéaire par la croûte océanique. Ils rendent compte de l'existence d'une vallée axiale de 1 à 2 kilomètres de relief pour une accrétion lente, de moins de[...]
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Écrit par
- Jean FRANCHETEAU : ingénieur civil des Mines, professeur des Universités en géophysique, université de Brest
Classification
Médias
Rift médio-atlantique dans la zone F.A.M.O.U.S : carte bathymétrique
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Déchirure volcanique du Laki (Islande)
Tokelau/ Shutterstock
Plaques et dorsales océaniques
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