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Accueil > Public-Presse > Ressources documentaires > Anciens thèmes de recherche > Manteau, noyau > Lithosphère océanique > Forages ODP et IODP aux dorsales lentes

Forages ODP et IODP aux dorsales lentes

Leg ODP 209 : la dorsale atlantique à 15°N

Il est communément admis que l’activité magmatique aux dorsales lentes est focalisée aux centres des segments de dorsale. La dorsale médio atlantique entre 14° et 16°N (taux d’expansion 2.5 cm/an) est supposée être une région de faible production magmatique, où la croûte ignée et basaltique est localement absente, et où les péridotites du manteau affleurent abondamment. Ce secteur a fait l’objet de nombreuses études géologiques (dragages et plongées submersibles) et géophysiques. La campagne ODP 209 (mai-juillet 2003) était dédiée à l’échantillonnage des péridotites et gabbros constituant la croûte océanique dans ce secteur, sur une série de 8 sites alignés le long de la dorsale, de part et d’autre de la faille transformante à 15°20’N. On attendait de cet échantillonnage par forage océanique des contraintes nouvelles et fondamentales sur :

  • la structure du manteau sous la dorsale (variations de la structure le long de l’axe, géométrie de l’écoulement asthénosphérique, structure(s) d’alimentation en liquide basaltique),
  • les variations de la composition chimique des péridotites résiduelles le long de l’axe,
  • les variations de l’altération hydrothermale le long de l’axe,
localisation des puits forés pendant le Leg ODP 209

Cette campagne ODP a permis de forer 1187 m de péridotites serpentinisées, troctolites, gabbros et diabases, avec une récupération globale de 30%. Les résultats obtenus confirment la complexité et la diversité lithostratigraphique de la lithosphère océanique accrétée aux dorsales lentes. Loin de confirmer l’hypothèse généralement admise d’une alimentation très focalisée aux dorsales lentes, avec des extrémités de segments pauvres en magma à proximité des failles transformantes, ces résultats montrent peu ou pas de variations lithologiques, structurales et chimiques le long de l’axe. Les péridotites échantillonnées à 15°N sont parmi les plus réfractaires jamais échantillonnées en domaine océanique. Elles sont faiblement déformées ; la déformation liée à la remontée du manteau dans la lithosphère sous la dorsale est très localisée, le long de zones de cisaillement ductiles, puis fragiles à plus faible profondeur. Le sens de cisaillement inverse de nombre de ces zones de cisaillement, ainsi que les données paléomagnétiques, suggèrent, comme dans le cas des puits 735B et 1105A à la dorsale sud-ouest indienne, des rotations de blocs importantes à proximité de la dorsale. L’altération hydrothermale est importante, affectant 60% à 100% des péridotites, et résulte de processus différents selon les sites. Une grande quantité de roches gabbroïques a été échantillonnée, indiquant que dans cette région de la dorsale atlantique, la lithosphère est un mélange hétérogène de péridotites serpentinisées et de gabbros, dans des proportions mal connues mais pas nécessairement variables le long de l’axe, confirmant ainsi le modèle de croûte océanique hétérogène aux dorsales lentes proposé dans les années 90.


Quelques publications :

- Godard M., Lagabrielle Y., Alard O., and Harvey J. (2008) Geochemistry of the highly depleted peridotites drilled at ODP Sites 1272 and 1274 (Fifteen-Twenty Fracture Zone, Mid-Atlantic Ridge) : Implications for mantle dynamics beneath a slow spreading ridge. Earth and Planetary Science Letters 267, 410-425.
doi:10.1016/j.epsl.2007.11.058
- Ildefonse, B., Rona, P.A., and Blackman, D.K., 2007. Drilling the Crust at Mid-Ocean Ridges : An "In Depth" Perspective. Oceanography, 20(1) : 66-77
Kelemen, P.B., Kikawa, E., Miller, D.J., and Shipboard Scientific Party, 2007. Leg 209 summary : processes in a 20-km-thick conductive boundary layer beneath the Mid-Atlantic Ridge, 14°–16°N. In Kelemen, P.B., Kikawa, E., and Miller, D.J. (Eds.), Proc. ODP, Sci. Results, 209 : College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1–33.
doi:10.2973/odp.proc.sr.209.001.2007
- Bach, W., H. Paulick, C. J. Garrido, B. Ildefonse, W. P. Meurer, and S. E. Humphris (2006), Unraveling the sequence of serpentinization reactions : petrography, mineral chemistry, and petrophysics of serpentinites from MAR 15°N (ODP Leg 209, Site 1274), Geophys. Res. Lett., 33, L13306, doi:10.1029/2006GL025681
- Dick, H.J.B., Natland, J.H., and Ildefonse, 2006. Past and Future Impact of Deep Drilling in the Ocean Crust and Mantle : An Evolving Order Out of New Complexity. Oceanography, 19 (4) : 72-80.
- Kelemen, P.B., Kikawa, E., Miller, D.J., Abe, N., Bach, W., Carlson, R.L., Casey, J.F., Chambers, L.M., Cheadle, M., Cipriani, A., Dick, H.J.B., Faul, U., Garces, M., Garrido, C., Gee, J.S., Godard, M., Griffin, D.W., Harvey, J., Ildefonse, B., Iturrino, G.J., Josef, J., Meurer, W.P., Paulick, H., Rosner, M., Schroeder, T., Seyler, M. and Takazawa, E., 2004. Proc. ODP, Init. Repts., 209 : College Station, TX (Ocean Drilling Program). doi:10.2973/odp.proc.ir.209.2004