[PDF] Le magmatisme des dorsales et des points chauds

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une dorsale et un point chaud?

Le magmatisme des dorsales et des points chauds

FR Boutin

Les documents utilisés pour cette présentation proviennent des nombreux géologues qui publient sur Internet,

en particulier C. Nicollet, C. Annen, D. Dungan, JP. Winter, T. Grand, le Laboratoire des Sciences de la Terre de Lyon,

Futura Sciences et WIKIPEDIA.

-Les dorsales résultent de la rupture de la un enfoncement de la croûte au niveau -Du volcanisme apparaît : la lave bouche les fissures qui se forment créant une nouvelle croûte (océanique) car à cause de la subsidence, le volcanisme

Le magmatisme des dorsales

Ouverture des rifts et des dorsales

Remontéede

Amincissementde lalithosphèrepar formation

Subsidence de la croûte

Volcanisme de rift

Ouverture de ladorsale

Volcanismedes dorsales

Subsidencede la dorsale

Fusion des eutectiquesprès de la surface

Les contraintes detraction

Le flux de matière au niveau des dorsales (flèches blanches) le resserrement des isothermes au niveau des dorsales. est, au niveau des rifts et des dorsales, proche de la surface. La lithosphère qui a alors une épaisseur considérablement réduite

Modification du geotherme au niveau des dorsales

1200°

1200°C

Pourquoi les mouvements de convection modifient le géotherme?

Par conduction,

la chaleur "pénètre» dans les roches de :

1 cm en 1 jour

20 cm en 6 mois

20 m en 10000 ans

Par convection, lorsque

le déplacement est de 1cm par an, la chaleur "avance» de :

0,002 cm en 1 jour

0,5 cm en 6 mois

100 m en 10000 ans

les mouvements de convection ont une influence sur la répartition des isothermes beaucoup plus grande que la conduction thermique. Dans les solides, le transfert de chaleur se fait essentiellement par conduction alors que dans les liquides, la convection joue un rôle important. etconvection dans le manteau.

exemples : le refroidissement nocturne, les changements de température hivers/étéle permafrost, la fonte des glaciers

comportant les étapes suivantes:

1 -Les forces de traction qui séparent les plaques de 1 à 15 cm par anprovoquent

un allongement élastiquede la croûte océanique Cet allongement est maximal au droit de la dorsale.

2 -La rupture de la croûte tous les 10 à 100 ans provoque un retour élastique

ouverture brutale de fissures et de plusieurs kilomètres de long.

3 -Le remplissage des fissures par du magma basaltique provenant

4 - La solidification du magma "soude» alors à nouveau les deux plaques : le lent allongement élastique des plaques va recommencer.

Le complexe filonien ou séquence ophiolitique

complexe filonienou la séquence ophiolitique. Cette séquence comporte : -une coulée de basalte on observe la formation de lave en coussins. -desfilonsremplis de basalteen profondeur.Ils sont constitués de dolérite -àplus grande profondeur, la solidification forme un gabbro isotropeet de la chambre entraîne la solidification sur les cotés de la chambre magmatique qui se séparent des lits de gabbro "lité» . -enfin sous les gabbros, on trouve le manteau : lhertzolite (LOT: dorsale lentes) ou hartzburgite (HOT : dorsales rapides). lave basaltique

Gabbro lité

Filons de dolérite

de gabbro isotrope rift

Lhertzolite ou

Hartzburgite

Écartement des plaques

Isotherme 1200°C

La sequence ophiolitique : les laves en coussins

Lave en coussins observées enOman,

Traces laissées par une dorsale

Radiolarites et Basaltes en coussins enOman

Les premiers sédiments, des radiolarites rouges et jaunes, viennent se mouler sur les laves en coussins.

Noter le grain du basalte dans un coussin : grossier et isotrope au centre, fin et en prismes en allant vers

Cortex vitreux d'un pillow lava

(zone supérieure noire)

Filons de dolérite observés

enOman

Détail : filons de dolérite

mais la microstructure est intermédiaire entre celle du basalte (roche volcanique) et le gabbro (roche plutonique).

Les filons de dolérite sont une

des caractéristiques de la séquence ophiolitique.

Gabbros lités observés enOman

Lits plus ou moins sombres de gabbro correspondant à des teneurs en Fe + Mg variables. Sous les couches de gabbros, on peut trouver les péridotites de la lithosphère. -La composition des basaltes du plancher océanique formé dépend du type de la dorsale : avec une dorsale rapide (HOT), le manteau produit le basalte.

Le basalte est alors pauvre en diopside :

olivine qui se forme.

Lherzolite qui produit le basalte avec un

taux de fusion faible : le basalte est un basalte à hyperstène voir un basalte tholeiitique.

LOT : Lherzolite Ophiolite Type

HOT : Hartzburgite Ophiolite Type

MORB : Mid ocean ridge basalt

Le basalte des dorsales

HOT LOT

Le basalte des dorsales

Ce triangle est la base du tétraèdre du basalte La composition du magma dépend de la pressionet du taux de fusiondu manteau. Lorsque le taux de fusion augmente, le basalte devient un basalte tholeiitique à olivine.

Olivine(Mg,Fe)2SiO4

Nepheline(Na,K)AlSiO4QuartzSiO2

Picrite

Tholéiiteà quartz

Profondeur

10 Kb = 1GPa : 37 Km

30 Kb = 3GPa : 110 Km

EnstatiteMg2Si2O6

AnorthiteCaAl2Si2O8

Basaltes

à hyperstène

(ou à Enstatite) Basanite oubasalte alcalin oubasalte sous saturé

Basaltetholéiitique

Basalte tholéiitique à olivine

Dolerite

Komatiite

Diopside

OrthoseAnorthite

Albite

Les magmas :

Peridotite

Basalte à olivine

Basalte tholéitique

Basalte alcalin

Basalte andésitique

(milieu hydraté) Le basalte des dorsales dans la classification de Mason

Basalte des rifts : le basalte alcalin

Basalte des dorsales (MORB) : basalte tholéiiique plus ou moins riche en olivine Basalte des points chauds (OIB) : basalte tholéiitique au début, basalte alcalin ensuite

Basalte des subductions : basalte andésitique

Le magmatisme des points chauds

Un point chaud : Hawaï

-Un point chaud résulte des mouvements de convection provenant du manteau profond, peut être même de la limite entre le manteau et le noyau. -Plusieurs explications sont possibles : fusion de plaques anciennes en subduction, fusion de postperovskite an niveau du noyau, mouvements dans le manteau inférieur, -Ce flux modifie considérablement le géotherme. -Des réservoirs intermédiaires semblent exister.

Postperovskite liquide?

Le magmatisme des points chauds

Point chaud

Upwelling

49
-Le magma qui arrive à la surface correspond à un mouvement profond -Ce mouvement entraîne une modification des isothermes. -Le magma fond par décompression, près de la surface. -Le magma est un basalte tholeiitique. et alcalins. On peut donc observer des variations dans la composition du magma. -Le magma très liquide forme des coulées de lave sans explosion. Les volcans qui ont généralement débutés sous poursuit tant que le manteau est fertile. Un point chaud comme Hawaï existe depuis plus de 65 sur ce point chaud.

Àun point chaudles zones rigides sont fondues,

Croûte

océanique

ȈLa lave

Ȉdes points chauds :

Ȉsur les bords,

Ȉ(cheire dans la

ȈChaîne des Puys)

et lave type au centre.

La surface rugueuse

est due à un dégazage au moment de la solidification.

Lorsque la surface

est lisse, les gaz sont restés piégés dans le solide. Les trapps : laves basaltiques du Deccan près de Matheran (Inde)

Volcanisme des points chauds

-Les points chauds provenant du manteau profond sont des points fixes .par rapport au déplacement des plaques.

Les volcans des points chauds : îles

sont donc alignés et permettent de mesurer le mouvement des plaques : la direction et le déplacement de Mururoa par exemple). -La croissance moyenne des volcans

3 mm par an, soit 3 Km en 1 million

dû au poids est de 1 à 2 Km. -La composition des basaltes des points chauds évolue : -basalte tholeiitique à Hyperstène à -basalte alcalin à Néphéline lors du développement aérien. -Lorsque le pourcentage de fusion est

élevé, le basalte formé est un basalte

à olivine (sables verts à noirs provenant

du Piton de la Fournaise) et éventuellement une péridotite. panache» qui de se développer et de former sur les basaltes une couche de calcaire. Le résultat : au centre les restes du volcan entourés La prochaine fois, on parlera du volcanisme des subductionsquotesdbs_dbs41.pdfusesText_41

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