DORSALES OCÉANIQUES
Structure profonde des dorsales
Le phénomène majeur à l'axe des dorsales est la création de la croûte et de la lithosphère. Les processus physiques et chimiques qui permettent d'extraire du magma à partir du manteau supérieur et de créer la croûte océanique sont encore très mal connus. Et, surtout, l'existence à l'axe de la dorsale d'une zone d'accumulation de magma – chambre ou réservoir magmatique – à l'intérieur de la croûte est loin d'être démontrée partout. Au milieu des années 1970, l'image d'une chambre magmatique permanente et bien développée au centre de la dorsale est communément admise. L'étude des ophiolites, fragments d'anciennes croûtes océaniques incorporés aux continents dans les chaînes de montagnes révèle l'importance des phénomènes de cristallisation pour la formation d'une épaisse couche de gabbro que l'on identifie à la couche 3 définie par la sismique dans les océans. Depuis 1980, l'hypothèse de la chambre magmatique axiale est remise en question. Au niveau des dorsales lentes, il n'existe aucune donnée géophysique claire mettant en évidence l'existence d'une chambre magmatique crustale. Les hétérogénéités géochimiques sur de courtes distances sont également difficiles à concilier avec la présence de chambres bien développées. Pour les dorsales rapides, des études sismiques ont montré l'existence d'une atténuation des ondes de cisaillement et d'anomalies de propagation des ondes de compression, ainsi que la présence d'une couche à faible vitesse intracrustale avec, à son toit, un réflecteur très énergétique. La chambre magmatique définie par ces données est néanmoins beaucoup plus petite que ne le laissaient supposer les études des ophiolites ; même pour ces dorsales rapides, la variabilité géochimique est forte.
Chambre magmatique de la dorsale du Pacifique est
Encyclopædia Universalis France
À l'axe de la dorsale du Pacifique est, où les expériences sismiques ont été les plus détaillées et aussi les plus convaincantes, le réflecteur révélé par des profils de sismique réflexion multitrace est situé entre 1,4 et 2,5 km sous le fond de l'océan. La largeur de la chambre magmatique n'excède pas 2,8 km d'après les données de sismique réfraction. Le réflecteur axial est loin d'être continu : il montre des discontinuités liées à la segmentation de la dorsale. Les études sismiques indiquent également que la croûte jeune est marquée par des vitesses très faibles à son toit. Ces dernières s'expliquent sans doute par la fissuration intense de la croûte, qui favorise la circulation des fluides et les échanges hydrothermaux. Une importante limite dans la distribution verticale des vitesses sismiques, à 1,4-1,5 km, marque le passage du complexe filonien (sheeted dyke) au gabbro isotrope, c'est-à-dire la limite entre les couches 2 et 3 définies par la sismique réfraction. Cette zone correspond aussi au toit de la chambre magmatique. William Purdy, du Woods Hole Oceanographic Institute, a mis en évidence en 1990, par des expériences de tomographie sismique, l'existence de domaines de croûte supérieure où la vitesse de propagation des ondes de compression est très hétérogène. Il est possible que cela traduise une variabilité très grande dans l'épaisseur des laves alimentées par le complexe filonien et que certains domaines soient complètement « amagmatiques », avec un complexe filonien affleurant, même dans le cas des dorsales à accrétion rapide. La présence de chambres magmatiques de petite taille et discontinues est également compatible avec les données de flux de chaleur et les modèles thermiques des dorsales si l'on tient compte de la perte de chaleur considérable liée à la circulation de fluides hydrothermaux. En effet, un seul fumeur noir (black smoker), point de décharge hydrothermale à haute[...]
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Écrit par
- Jean FRANCHETEAU : ingénieur civil des Mines, professeur des Universités en géophysique, université de Brest
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Médias
Rift médio-atlantique dans la zone F.A.M.O.U.S : carte bathymétrique
Encyclopædia Universalis France
Déchirure volcanique du Laki (Islande)
Tokelau/ Shutterstock
Plaques et dorsales océaniques
Encyclopædia Universalis France
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