Worksheets4. Océans et accrétion océanique
Total questions: 14
Worksheet time: 28mins
Océans. Répartition
Les dorsales plus importante production magmatique (~ 62,5%),
loin devant les arcs (~ 25,6%).
Le magmatisme intra-océanique (points chauds) ne représente actuellement que ~ 7,1%.
Le magmatisme intra-continental suit avec ~ 4,8%.
-> Les dorsales occupent plus du tiers de la surface des océans, qui représentent eux-mêmes plus de 70% de la surface de la Terre.
-> Les marges ont généralement un substratum de croûte continentale.
Le magmatisme intra-océanique (points chauds) ne représente actuellement que ~ 4,8%.
Le magmatisme intra-continental suit avec ~ 7,1%.
Les arcs plus importante production magmatique (~ 62,5%),
loin devant les dorsales (~ 25,6%).
Océans. Régime tectonique des dorsales
Les dorsales océaniques sont des chaînes volcaniques qui forment les reliefs les plus volumineux de la planète.
Elles sont le lieu de l’écartement et de la production des plaques lithosphériques océaniques.
Les séismes enregistrés à l’axe des dorsales ont tous des mécanismes au foyer en extension. L’extension est grossièrement orthogonale à l’axe des dorsales, et parallèle à la direction des transformantes.
Le régime distensif est marqué par l’existence de nombreuses failles normales, qui délimitent le rift axial des dorsales lentes.
Elles sont le lieu de rapprochement et de la production des plaques asthénosphérique.
Océans. Croûte océanique
La structure de la croûte océanique est connue grâce à la sismique dans les océans et aux ophiolites des chaînes de montagne.
Elle est beaucoup plus mince (~7 km) et plus dense (~2,9) que la croûte continentale.
Elle est beaucoup plus épaisse (~30 km) et moins dense (~2,7) que la croûte continentale.
Fonctionnement des dorsales
Le fonctionnement des chambres magmatiques explique la structure de la croûte océanique issue des dorsales rapides
5. Basaltes émis en surface.
4. Filons alimentant les laves,
3. Gabbro massif différencié,
2. Gabbro lité des premières cristallisations,
1. Péridotite serpentinisée
5. Basaltes émis en surface.
4. Gabbro lité des premières cristallisations,
3. Péridotite serpentinisée
2. Filons alimentant les laves,
1. Gabbro massif différencié,
5. Péridotite serpentinisée
4. Gabbro massif différencié,
3. Filons alimentant les laves,
2. Gabbro lité des premières cristallisations,
1. Basaltes émis en surface.
5. Basaltes émis en surface.
4. Péridotite serpentinisée
3. Gabbro massif différencié,
2. Gabbro lité des premières cristallisations,
1. Filons alimentant les laves,
Océans. Hydrothermalisme
L’hydrothermalisme résulte de l’infiltration de l’eau de mer jusque profond dans la croûte océanique, où elle échange chaleur et matière.
L’hydrothermalisme modifie profondément la chimie de la croûte océanique, et assure le transfert et la fixation d’ions métalliques dans l’océan.
L’hydrothermalisme modifie profondément la chimie de la croûte continentale, et assure le transfert et la fixation d’ions métalliques dans le continent.
L’hydrothermalisme résulte de l’infiltration de l’eau de mer jusque profond dans la croûte continentale, où elle échange chaleur et matière.
Il est actif partout où il y a volcanisme: dorsales, bassins marginaux, arcs insulaires.
Ce sont des fragments obductés d’océans disparus.
(a)
Océans. Deux types de dorsales
-> Dorsales rapides
L’axe de la dorsale est marqué par un rift
L’axe de la dorsale par une crête peu pentée
Océans. Deux types de dorsales
-> Dorsales lentes
L’axe de la dorsale est marqué par un rift
L’axe de la dorsale par une crête peu pentée
Océans. Deux types de dorsales
Dans les dorsales rapides, c’est le bombement thermique qui contrôle la topographie
dans les dorsales lentes, c’est la tectonique en extension qui contrôle la topographie.
Dans les dorsales rapides, c’est la tectonique en extension qui contrôle la topographie.
dans les dorsales lentes, c’est le bombement thermique qui contrôle la topographie
Le relief des dorsales rapides peut occuper la moitié de la surface de l’océan.
Océans. Deux types de dorsales
Fonctionnement, composition et forme des dorsales à expansion lente (< 4 cm/an, ex. Atlantique) ou rapide (> 5 cm/an, ex. Pacifique Est
=> Dorsales lentes:
- flux de chaleur faible,
- lithosphère épaisse, froide et fragile
- profonde vallée axiale associée à des failles normales,
- faible production magmatique,
- pas de chambre magmatique,
- croûte de péridotite serpentinisée.
- flux de chaleur élevé,
- lithosphère mince et chaude,
- fort bombement thermique,
- dorsale sans vallée axiale,
- production magmatique importante,
- vastes chambres magmatiques à 3 km sous l’axe,
- croûte à gabbro, filons, basaltes.
Océans. Deux types de dorsales
Fonctionnement, composition et forme des dorsales à expansion lente (< 4 cm/an, ex. Atlantique) ou rapide (> 5 cm/an, ex. Pacifique Est
=> Dorsales rapides :
- flux de chaleur faible,
- lithosphère épaisse, froide et fragile
- profonde vallée axiale associée à des failles normales,
- faible production magmatique,
- pas de chambre magmatique,
- croûte de péridotite serpentinisée.
- flux de chaleur élevé,
- lithosphère mince et chaude,
- fort bombement thermique,
- dorsale sans vallée axiale,
- production magmatique importante,
- vastes chambres magmatiques à 3 km sous l’axe,
- croûte à gabbro, filons, basaltes.
Océans. Interaction dorsale-point chaud
Certains rifts (actifs) et dorsales sont générés par la remontées de panaches mantelliques.
Or certaines laves de dorsales actuelles, et certaines laves anciennes de plateaux océaniques présentent des caractéristiques intermédiaires entre basaltes de dorsales (MORB) et basaltes de panaches (OIB).
Les sources magmatiques interagissent donc probablement en profondeur.
Il est impossible que des rifts (actifs) et des dorsales soient générés par la remontées de panaches mantelliques.
Les sources magmatiques n'interagissent pas en profondeur.
Océans. Evolution de la lithosphère océanique créée : subsidence thermique d’une plaque océanique
Expansion/contraction thermique
Prof.(t) = α + k √t
α = coefficient d’expansion thermique
k = constante
∆Prof.(t) ≈ 350.√t
La différence entre théorie (noir) et observations (rouge) est due à la désintégration exotherme des éléments radioactifs, plus abondants dans la croûte que dans le manteau.
L’absence de croûte océanique de plus de ~ 180 Ma serait due au fait que trop dense, elle pourrait entrer spontanément en subduction.
Prof.(t) = t x k √α
α = coefficient d’expansion thermique
k = constante
∆Prof.(t) ≈ 350.√α
Prof.(t) = t x α √k
α = coefficient d’expansion thermique
k = constante
∆Prof.(t) ≈ 350.√k
Océans. Carte bathymétrique
Une carte de l’océan atlantique révèle plusieurs caractéristiques:
- la vallée centrale ou rift,
- les plateaux volcaniques formés par les points chauds (Açores, Islande),
- les transformantes qui se suivent au travers de tout l’océan et peuvent décaler de plusieurs centaines de km les segments de dorsale,
- la différence d’altitude entre croûte jeune, donc chaude et peu dense (Atlantique Nord, < 65 Ma), et croûte vieille, donc froide et plus dense (Atlantique central, < 160 Ma, Atlantique Sud, < 100 Ma).
- la vallée centrale ou rift,
- les plateaux volcaniques formés par les dorsales (Açores, Islande),
- les transformantes qui se suivent au travers de tout l’océan et peuvent décaler de plusieurs centaines de km les points chaud.
