Des fabriques de plaque océanique.

La surface de la Terre se renouvèle au milieu des océans, au niveau des dorsales. Le volcanisme sous-marin est la manifestation discrète de la présence d'énormes fabriques de plaque océanique.

 

Dans les montagnes du nord de l'Oman, en Arabie, des roches particulières font le bonheur des géologues. Sur 400 km de long, 50 km de large et 10 km d'épaisseur s'étend l'ophiolite d'Oman, un morceau de plaque océanique venu s'échouer sur le continent lorsque la plaque eurasiatique s'est rapprochée de la plaque arabique. Cette ophiolite, la plus belle du monde, est faite de laves jaillies il y a 100 millions d'années au centre d'une dorsale océanique, au fond d'un océan. Point n'est besoin donc de plonger à de grandes profondeurs, la dorsale se parcourt à pied sec!

 

Ophiolites_à_pillow-lavas_du_Jurassique_de_la_nappe_de_Balagne_(Castifao,_Haute-Corse,_France)

 

 L'oeuf et sa coquille

Le manteau terrestre, constitué d'une roche extrêmement résistante, la péridotite, est animé de mouvement permanent, de l'ordre de quelques centimètres par an. Les plaques rigides qui composent la lithosphère recouvre entièrement le manteau à la manière d'une coquille d'oeuf. Transportées passivement au gré des mouvements du manteau, elles se déplacent les unes par rapport aux autres, se regroupent ou se séparent.

Les plaques océaniques, qui portent les océans, naissent au fond de ces derniers, dans les dorsales. Celles-ci sont des reliefs qui se suivent sur 75 000 km de longueur et dont le centre est le siège d'une activité continuelle. Des fractures s'y ouvrent s'en cesse, laissant s'épancher des laves, qui en se refroidissant, s'empilent sous forme de coussins caractéristiques des éruptions sous-aquatiques et forment la partient supérieure du plancher des océans.

 

Des coulées de lave au fond de la mer

La dorsale se tient sous les laves qui tapissent le fond de l'océan. A 20 km à l'aplomb d'une des coulées qui s'épanchent au fond de l'océan, au sein de la péridotite du manteau, à plus de 1 000°C, la roche solide est entraînée dans un mouvement d'ascension de quelques dizaines de centimètres par an. Issue des zones profondes, où la température est plus élevée, la roche se refroidit pourtant très difficilement en raison d'une conductivité thermique (facilité à se réchauffer ou se refroidir) médiocre.

Une fraction seulement du manteau fond - entre 5 et 20% - en formnt une multitude de gouttelettes de liquide qui fusionnent peu à peu et migrent vers le haut en faveur de filons. La lave basaltique parvient ainsi à la base de la croûte sous la forme d'une bouillie cristalline épaisse qui forme un gigantesque chapiteau de 2 km de haut, la chambre magmatique, dont seul le sommet est complètement liquide. Sur les parois de ce chapiteau, la cristalisation de la roche, sous l'effet du refroidissement entraîne la formation d'une couche de 2 km de roche grenue, le gabbro, tandis que, périodiquement, le toit de la chambre cède sous la pression de la lave qui s'injecte brutalement dans la fracture. Un filon se forme, dont la taille peu atteindre 1 m de large, 1 km de haut et 10 km de longueur en suivant le milieu de la dorsale. Il correspond alors à un volume de 10 km de longueur en suivant le milieu de la dorsale. Il correspond alors à un volume de 10 km3 de lave. Dans dix ans, peut-être, un nouveau filon viendra se ranger à ses côtés, et ainsi de suite, jusqu'à constituer une couche ininterrompue de filons verticaux. Quand l'un d'entre eux atteind la surface, une coulée basaltique s'épanche au fond de la mer sous forme de cloussins. Chaque année, 50 km3 de croûte océanique sont fabriqués dans les dorsales; l'ensemble des fonds océaniques de la planète est ainsi renouvelé tous les 200 millions d'années.

 Le voyage d'une plaque

Si l'on admet qu'en moyenne un filon vient purger la chambre magmatique tous les dix ans, en mille ans la dorsale aura fabriqué 100 m de croûte nouvelle, 100 km en 1 million d'années et 10 000 en 100 millions d'années.

Mais cet écartement des plaques à la dorsale reste en fait assez variable : jusqu'à 15 cm par ans dans le Pacifique, où l'apport de magma basaltique à la dorsale est insuffisant pour maintenir une chambre magmatique permanente.

Créée de part et d'autre d'une dorsale, la jeune plaque océanique s'en éloigne en permanence. Mince au départ, elle ne cesse de s'épaissir au fur et à mesure qu'elle se refroidit tout au long d'une vie de 200 millions d'années. Epaisse et lourde, elle finit alors par s'abîmer spontanément au sein du manteau (subduction), où elle sera recyclée en quelques centaines de millions d'années.

Ainsi, de la "nouvelle plaque" apparaît en permanence à l'une de ses extrémité tabdis qu'à l'autre, la "vieille plaque" disparaît...Ce scénario est parfois nettement plus complexe puisqu'une plaque interagit forcément avec celles qui l'entourent. Une plaque océanique peut rencontrer une autre plaque,  océanique ou continentale, et venir la chevaucher, comme ce fut le cas pour l'ophiolite d'Oman.