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Aimantation rémanente et accrétion des fonds océaniques.

Mise à jour le 16/05/2015
Par Isabelle Veltz
Nous enseignons que l'aimantation rémanente des fonds océanique reflète l'accrétion au niveau de la dorsale : "la mise en évidence de bandes d'anomalies magnétiques symétriques par rapport à l'axe des dorsales océaniques, corrélables avec des phénomènes d'inversion des pôles magnétiques, (connus depuis le début du siècle) permet d'éprouver cette hypothèse et de calculer des vitesses d'expansion". Si l’aimantation rémanente est bien utilisable pour les dorsales à accrétion magmatique qu'en est'il des autres ?

Les péridotites peuvent acquérir une aimantation pendant leur serpentinisation à leur entrée en contact avec l'eau. Les interactions entre les fluides hydrothermaux, les olivines et les pyroxènes forme de la magnétite. Les récentes études (11,34) montrent qu'un taux de serpentinisation de la roche supérieur à 75 % doit être atteint pour produire une susceptibilité équivalente à celle des basaltes océaniques (3 A/m). Le taux de serpentinisation est atteint dès les 2 premiers kilomètre de socle exhumé dans les Dorsales Ultra-Lentes, et la susceptibilité enregistrée peut dans certains cas être supérieure à celle des basaltes.

Bien que ces enregistrements soient encourageant un sévère problème se pose car l'aimentation n'est pas homogène d'un site à l'autre et au sein même d'une carotte. Les différents travaux montrent  que les anomalies magnétiques enregistrées sur les parties de manteau exhumé ne sont pas cohérentes, elles sont instables et ne reflètent en rien le taux d'accrétion. Les linéations enregistrées sur les fonds à accrétion lente et ultra-lente reflètent en fait l'épaisseur du manteau serpentinisé et la bathymétrie (fig. 1 et 2).

 

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figure 1 . Carte d'aimantation déduite de données magnétiques acquises au niveau de la mer à l'aplomb des segments 20 et 21 de la Ride Sud Ouest Indienne (S.W.I.R., 54°40E à 56°30'E) et profils représentant la variation de l'aimantation (en rouge) en fonction de la bathymétrie (en bleu) et de l'épaisseur relative de la croûte (en vert) le long de l'axe d'accrétion(35)

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figure 2. Schéma résumant la contribution des basaltes et des péridotites sepentinisées aux anomalies magnétiques d'un profil isochorne dans un modèle de  croûte hybride(35)

 

Seule l'aimentation des basaltes permet réèlement de se servir de ces mesures. pour déterminer les paramètres d'accrétion. Ce sont d'ailleurs les sources principles d'aimentation rémanente (valeurs de 5 à 20 A/m)(11,34). En effet les fillons présentent une aimantation 2 fois plus faibles que les basaltes (2,1 A/m en moyenne) et les gabbros aussi ne permettent pas de réaliser des mesures très précises. Leur cristallisation lente enregistre l'aimantation (en moyenne 2 A/m) au moment où elle se déroule, aimentation qui peut donc être très différente de celle des basaltes au dessus. Ainsi au sein d'une croûte magmatique il faut être prudent quant à l'interprétation des mesures(11,34)

La prise en compte de ces nouvelles données permet ainsi d'expliquer certaines incohérences dans les reconstructions cinématiques du mouvement des plaques (9) ou la mise en place de linéations aux Afars avant même l'ouverture. 

Elles ont conduit à des travaux permettant la réinterprétation du superchon du Crétacé (grande période de stabilité de 121 à 83 Ma) et de ses anomalies. Les enregistrements effectuées précédement sur des fonds peu magmatiques ne permettaient pas l'enregistrement d'anomalies magnétiques pendant cette période du Crétacé mais les nouvelles campagnes dans le bassin Hawaïen de l'Est du Pacifique (sur une croûte magmatique) montrent que le champs magnétique a été inversé plusieurs fois(11)De plus, l'anomalie L.M.A. (large marginal anomalie, fig. 3) observée le long des marges Atlantiques lors de la transition Aptien-Albien (112 Ma)(34), est en fait liée à la mise en place d'un intense magmatisme (sous plaquage et dikes) et tendrait à rajeunir de 10 Ma l'ouverture océanique dans cette zone.

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figure 3. Large Marginal Anomaly (LMA) du large de l'Afrique du Sud, qui est une large anomalie de longueur d'onde et d'amplitude variables contrairement aux autres isochrones M0 à M7 (d'après Moulin 2010 in 34).

 

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