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Géologie
marie-claude segui
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Nouveautés

Messagepar marie-claude segui » 15 févr. 2012, 13:49

Bonjour,

Je profite de votre présence pour poser cette question d'ordre général:
Y a-t-il en géologie, une connaissance que nous enseignons en lycée et qui est maintenant un peu dépassée, mieux connue, précisée, élucidée...? ;)
Dites-nous...

... et la question complémentaire:
Que découvrent actuellement des géologues chercheurs sur le terrain... des ophiolites?

Et merci pour tout! :D

Georges CEULENEER
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Re: Nouveautés

Messagepar Georges CEULENEER » 27 févr. 2012, 16:16

Bonjour,

Je vais restreindre ma réponse à votre très intéressante, mais si vaste!, question au domaine que je connais bien, celui de la formation de la croûte océanique et des processus aux dorsales. Les campagnes marines récentes (plongées, géophysique, forage) ont montré que le modèle classique (datant des années '90) de fonctionnement d'une dorsale doit être révisé, particulièrement pour ce qui concerne les dorsales lentes.

Le modèle classique peut être résumé comme suit. L'écartement des plaques provoque la remontée de manteau sous les dorsales, la décompression induit la fusion partielle des péridotites mantellaires, des liquides "primitifs" sont injectés dans des chambres magmatiques où ils se différencient par cristallisation fractionnée (en réponse au refroidissement), la différenciation plus ou moins poussée de ces liquides étant responsable du spectre de composition assez large des laves émises en surface. Ces laves s'injectent à partir du toit de la chambre magmatique, dans des filons d'abord (le complexe filonien) et sous forme extrusive ensuite (laves en coussins, coulées massives, lac de laves, ...). Les cycles sans fin d'injection et de différenciation du magma serait responsable de l'essentiel de la variabilité de la composition des laves émises en surface. Les processus de démembrement (fracturation sous l'action des failles normales) et d'altération de la croûte océanique seraient légèrement postérieurs à l'accrétion magmatique.

Ce modèle n'a toujours pas été infirmé au niveau des dorsales rapides. On n'a, en fait, que très peu d'informations sur la structure profonde des dorsales dans cet environnement. Les forages les plus récents (avril 2011) effectués dans la croûte créée au niveau de la dorsale Est Pacifique n'ont pénétré que jusqu'à la base du complexe filonien.

Au niveau des dorsales lentes, notre vision de l'accrétion a sensiblement évolué: on sait que de très grandes failles normales peuvent pénétrer en profondeur jusque en base de chambre et que l'accrétion magmatique peut se faire totalement en contexte tectonique, l'injection du magma étant canalisée le long de ces failles, les circulations de fluides hydrothermaux venant interférer avec la différenciation magmatique. Le résultat est une structure de croûte océanique beaucoup plus complexe et une palette de roches profondes (cumulats gabbroïques) beaucoup plus riche. On peut dire que dans cet environnement, la tectonique et la circulation hydrothermale contribuent à la construction de la croûte océanique et pas seulement à son démembrement et à son altération. Ces grandes failles normales peuvent également opérer en l'absence de magmatisme, le manteau altéré (serpentinisé) étant directement porté à l'affleurement sur le fond de la mer. Les structures formées ont la forme de dômes que l'on appelle les "oceanic core complexes". La surface de ces dômes est une surface structurale (le plan de faille lui-même).

Les conséquences de l'existence de ces failles sont immenses car elles accroissent les possibilités d'interactions entre les enveloppes solides et fluides de la planète: les échanges géochimiques sont beaucoup plus variés que ce que l'on imaginait, les possibilités de création de gisement minéraux sont accrues, et les circulations hydrothermales profondes dans les péridotites, s'accompagnant de la production de méthane, créent des environnements propices au développement de la vie.

Certains manuels scolaires au fait de l'actualité évoquent déjà l'existence de ces failles.

Sinon, je sais que certains enseignants basent leur comparaison dorsale rapide dorsale lente sur la comparaison entre l'ophiolite d'Oman (pour les dorsales rapides) et sur l'ophiolite de Trinity (HOT et LOT ophiolite types). Ce modèle est devenu obsolète, l'ophiolite de Trinity qui servait donc d'archétype aux dorsales lentes, est, en fait, une ophiolite d'arc, la "section crustale" étant en réalité un ensemble de plutons injectés dans un manteau qui n'est pas la source des magmas qui ont produit ces plutons. On est très loin du modèle de dorsale. Ceci a été montré dans la publication suivante : Ceuleneer and le Sueur, "The Trinity ophiolite (California): the strange association of fertile mantle peridotite with ultra-depleted crustal cumulates. Bull. Soc. Geol. France, t. 179, 503-518, 2008.

La prochaine édition du livre de Thierry Juteau et de René Maury prendra en compte toutes ces évolutions évoquées ci-dessus.

Que cherche-t-on sur le terrain, en particulier dans les ophiolites? Et bien, pour l'instant, il y a un regain d'intérêt pour tous les processus de couplage entre les systèmes hydrothermaux, la tectonique et le magmatisme. On ne découvre pas nécessairement de nouvelles structures, mais on les regarde différemment: en clair, un géologue croisant une faille sur le terrain avait tendance à attribuer cette faille à des processus tardifs, comme l'obduction de l'ophiolite sur le continent. On se rend compte de plus en plus, en y regardant de plus près, que nombre d'entre elles peuvent s'être développées dans le contexte d'oceanic core complex décrit ci-dessus. Les ophiolites seraient donc des témoins des processus aux dorsales beaucoup moins perturbés par l'obduction que ce que l'on croyait. De la même manière, tous les processus d'altération et de déformation de la croûte sont ré-examinés sous cet angle. Examinés en détail car les observations à terre sont infiniment plus aisées. Les conséquences? On ré-évalue actuellement la capacité des dorsales océaniques à réguler le cycle du carbone et de nombreux autres éléments d'intérêt économique et sociétal (gisements de métaux rares, réchauffement climatique, production d'hydrocarbures profonds... ).


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