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Les mécanismes de l’océanisation dans les marges passives pauvres en magma

La Tectonique des Plaques a permis de construire des modèles cinématiques et de comprendre que la plupart des processus géologiques sont liés, au premier ordre, à l’évolution de frontières de plaques. Dans une euphorie initiale on pensa que cette théorie permettait de comprendre les processus majeurs contrôlant la formation et l’évolution des plaques. Cependant les recherches actuelles et observations récentes révèlent une diversité inattendue des limites de plaques et montrent que les processus sont complexes et encore mal compris.

Pour les systèmes en extension, i.e. les marges passives et les dorsales océaniques, l'une des surprises majeures réside dans l’observation que l’étirement lithosphérique n’est pas nécessairement accompagné par de la production de magma. Le manteau peut être exhumé de manière continue pendant 10 Ma dans la partie orientale de la dorsale ultra-lente sud-ouest Indienne (southwest indian ridge SWIR) (Sauter et al., 2013). La présence de manteau exhumé dans 50% des marges distales profondes apparaît dorénavant plus comme la « règle » que comme « l’exception » (Manatschal, 2010).

De grands progrès ont été obtenus ces dernières années dans la compréhension des mécanismes extensifs responsables de la formation des transitions océan-continent (TOCs) dans les marges passives pauvres en magma (Huismans and Beaumont, 2011; Lavier and Manatschal, 2006). En revanche, les mécanismes qui contrôlent le passage au stage final de l’évolution de la marge, c'est-à-dire l’océanisation, restent encore mal compris. De nombreuses questions restent posées, en particulier sur le rôle du magmatisme :

Quelle est la part respective des processus tectoniques, magmatiques et hydrothermaux lors du passage de l'étirement de la lithosphère continentale à l'accrétion en domaine océanique ? L’océanisation est-elle un phénomène progressif ou brutal ? Quelle est la nature de la première lithosphère océanique ? Comment fonctionne la dorsale primordiale ? etc …

Mon objectif est de contraindre les mécanismes de l’océanisation par l’étude conjointe des dorsales ultra-lentes et des TOCs dans les marges pauvres en magma. L’hypothèse de départ est que les processus dans ces TOCs et dans les dorsales ultra-lentes ont beaucoup de traits communs. Les domaines de manteau exhumé, en particulier, sont présents aussi bien dans les TOCs que dans les dorsales ultra-lentes. En revanche les dorsales offrent seules la possibilité de pouvoir étudier le rôle respectif et l’interaction des processus actifs (tectonique, magmatisme, hydrothermalisme) dans l’exhumation du manteau.