Les gabbros d'une croûte océanique intacte atteints par un forage océanique

Pour la première fois, un forage océanique organisé par le programme international IODP (International Ocean drilling Program) et mené à bien dans l'océan Pacifique à 800 km à l'ouest du Costa Rica, a atteint la couche de gabbros de la croûte océanique. Un échantillonnage continu de la partie supérieure de la croûte océanique est désormais disponible.

L'objectif principal de la campagne de forage 312 était de vérifier l'hypothèse d'une corrélation entre le taux d'expansion océanique et la profondeur de la lentille magmatique, située au toit de la chambre magmatique. En effet, une compilation de données géophysiques laissait penser que les lentilles magmatiques devaient être d'autant plus proches de la surface que la dorsale était rapide (figure 1).

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Figure 1 : Variation de la profondeur de la zone de moindre vitesse des ondes sismiques (low-velocity zone) en fonction du taux d'expansion océanique (modifié d'après Purdy et al., 1992, and Carbotte et al., 1997). Cette zone de ralentissement des ondes sismiques est considérée représenter la lentille de magma située au toit de la chambre magmatique, remplie de bouillie cristalline. Les courbes dérivées de deux modèles de P. Morgan and Chen (1993) sont tracées et ont été extrapolées subjectivement jusqu'à un taux d'expansion de 200 mm/an. MAR = Mid-Atlantic Ridge, EPR = East Pacific Rise, JdF = Juan de Fuca Ridge, Lau = Valu Fa Ridge in Lau Basin, CRR = Costa Rica Rift.

Source : IODP, Fig. F3 du rapport préliminaire de l'expédition 312

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Figure 2 : Localisation du site 1256 sur une carte indiquant l'âge du plancher océanique pacifique.

Source : IODPFig. F2 du rapport préliminaire de l'expédition 312

Etant donné que le site du forage (1256) se trouvait dans une zone formée alors que la dorsale Est-Pacifique avait un tôt d'accrétion très élevé, supérieur à 200 mm/an (figure 2), les scientifiques s'attendaient à trouver les gabbros, témoins de la lentille magmatique refroidie et cristallisée, à des profondeurs moins importantes qu'en d'autres sites (figure 1). La découverte de gabbros situés à 1,4 km sous le plancher océanique confirment donc leur hypothèse.

Cet échantillonnage continu de la partie supérieure de la croûte océanique sera utile pour corréler les observations géophysiques et sismiques aux observations géologiques de base comme la pétrologie. Il permettra également d'étudier le fonctionnement des chambres magmatiques aux dorsales (en comparant par exemple les compositions chimiques de la chambre magmatique, représentée par les gabbros à celles des basaltes qui la recouvrent) et de confronter les résultats de ce forage aux idées sur le fonctionnement des chambres magmatiques issues en grande partie de travaux sur l'ophiolite d'Oman.

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