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André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11030
Localisation: Montreal 45.500°N, 73.580°W
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 Posté le: Jeu 28 Juin 2007 10:50 am Sujet du message: Un coup de projecteur sur la dynamique du manteau terrestre |
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SAlut a tous
Les géologues utilisent les compositions isotopiques des basaltes des rides sous-marines pour cartographier le manteau terrestre sous les océans.
Des chercheurs du CNRS, de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon, de l’Institut de Physique du Globe de Paris, de l’Université de Nantes et du British Geological Survey démontrent qu’il est désormais possible de s’en servir également pour cartographier les flux de matière du manteau sous les continents.
Cette étude, publiée dans la revue Nature du 28 juin 2007, offre une vision plus dynamique des processus internes de notre planète et fournit d’importantes pistes quant au contrôle exercé par les racines continentales sur la dissipation du flux de chaleur terrestre. 
Shot at 2007-06-28
Carte des plaques tectoniques et des flux à la base de l'asthénosphère (environ 300 km).
Carte des plaques tectoniques et des flux à la base de l'asthénosphère (environ 300 km). Les flèches indiquent les mouvement horizontaux. Les zones grisées les remontées de matières chaudes. Les zones tachetées la position des cratons africains.
© Nature.
Les caractéristiques du manteau terrestre dépendent de processus globaux impliquant la formation de croûte océanique par le volcanisme de rides sous-marines et sa destruction au niveau des zones de subduction, où elle s’enfouit dans les profondeurs internes.
Cette disparition engendre une perte de matériel compensée par des flux ascendants dans le manteau, dont la forme reste énigmatique bien que l’imagerie sismique en donne une ébauche.
Afin de caractériser ces flux, les auteurs de l’article ont examiné et cartographié la composition isotopique des basaltes du système de rides médio-océaniques depuis le nord de l’Islande jusqu’à la côte ouest des États-Unis.
Ils ont analysé la composition isotopique en hafnium (Hf) de basaltes de la ride Sud-Ouest Indienne et ont mis au point une méthode originale d’inter-comparaison des compositions isotopiques en hafnium, strontium, plomb et néodyme de l’ensemble des basaltes de rides médio-océaniques et des points chauds du globe.
Ils individualisent ainsi quatre grandes régions dans le manteau aux compositions isotopiques distinctes :
l’Atlantique nord et central, l’Atlantique sud, l’Indien, et le Pacifique. Les limites entre ces provinces se matérialisent par des changements brutaux de la composition isotopique des basaltes de rides médio-océaniques.
Surimposées à ces signatures régionales, les chercheurs décèlent en de nombreux points du globe des interactions entre rides et points chauds, caractérisées par une grande variabilité isotopique.
Une analyse spectrale des données isotopiques pour l’ensemble des rides médio-océaniques, leur permet de démontrer pour la première fois l’existence d’une périodicité spatiale des points chauds le long des rides (de l’ordre de 30-40°) qu’ils attribuent à des modes particuliers de la convection dans le manteau.
Les auteurs s’intéressent plus particulièrement aux domaines indien et atlantique :
Les basaltes de la ride médio-atlantique sud présentent des caractéristiques qui indiquent une contamination du manteau par des débris de croûte continentale décroissant depuis l’atlantique sud vers l’atlantique central.
Dans l’océan Indien, une grande variabilité isotopique observée localement suggère une présence très limitée de débris de croûte continentale inférieure provenant de l’éclatement du Gondwana dans le manteau supérieur.
En revanche, la plupart des basaltes des rides médio-océaniques indiennes et des 2 points chauds indiens présentent des caractères isotopiques communs, indiquant qu’ils sont issus de la fusion de matériel émanant du manteau profond.
De ce fait, les auteurs attribuent la formation de cette province isotopique au remplissage du manteau supérieur par un panache situé sous l’Afar, enraciné à la limite noyau-manteau, se répandant radialement et contaminant les dorsales indiennes.
Il n’atteint la ride sud Atlantique qu’après avoir érodé les racines des cratons africains, qui s’étendent jusqu’à plus de 300 km de profondeur. Ce mécanisme est cohérent avec les données de la sismologie.
Ainsi, l’éclatement du Gondwana a joué un rôle majeur dans la mise en place des courants dans l’asthénosphère1, en créant deux vastes domaines : le Pacifique et l’ensemble Atlantique-Indien.
Le Pacifique ne contient que des plaques océaniques. Il se caractérise par des vitesses d’expansion à l’axe des dorsales rapides et par l’émission de roches chimiquement homogènes à relier à la présence d’un vaste panache venu du manteau inférieur, pouvant s’étendre facilement en l’absence de racines cratoniques continentales proches.
Au contraire, l’ensemble Atlantique-Indien contient toutes les plaques continentales. Il est caractérisé par la présence de nombreux points chauds près des dorsales, corrélée à une forte variabilité isotopique, et par une faible vitesse d’expansion à l’axe des dorsales avec une perte de chaleur plus faible que dans le Pacifique.
Le manteau dans ce domaine est contaminé par de multiples panaches et les racines des cratons archéens perturbent le champ des vitesses des flux mantelliques.
Ce mécanisme s’exprime aussi autour de la ride sud-ouest indienne ultra lente, où les racines des cratons africains et antarctiques ralentissent les flux dans l’asthénosphère.
Source :
Isotopic portrayal of the upper mantle flow field,
Christine M. Meyzen (1), Janne Blichert-Toft (1), John N. Ludden (2), Eric Humler (3), Catherine Mével (4) & Francis Albarède (1),
Nature, 28 juin 2007
http://www.insu.cnrs.fr/a2238,un-coup-de-projecteur-sur-la-dynamique-du-manteau-terrestre.html
amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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