PARTIE 3 | Les grands ensembles géologiques
au début des années 1970, les scientifiques ont utilisé les données géophysiques
ainsi que les ophiolites, portions de lithosphère océanique retrouvées en domaine
continental (voir chapitre 6).
Dans les années 1960, les premiers profils sismiques de la lithosphère océanique
ont été réalisés et utilisés pour établir une correspondance avec la composition de
cette enveloppe. Les mesures réalisées en laboratoire montrent qu’il est possible
d’établir une correspondance au premier ordre entre vitesses des ondes sismiques
et roches (tableau 9.1). Les vitesses correspondent à celles attendues pour une
croûte océanique constituée de basalte, de dolérite et de gabbro, reposant sur un
manteau formé de péridotites (figure 9.15).
Il n'est toutefois pas possible d’établir cette correspondance de manière simple et
dénuée d’ambiguïté car les vitesses de l’onde P et de l’onde S sont les mêmes dans
des gabbros et dans des péridotites contenant 10 % à 40 % de minéraux hydratés (voir
la serpentine qui est un minéral hydraté, tableau 9.1). En effet, la vitesse des ondes
sismiques ne dépend pas uniquement de la composition primaire de la roche mais
également de sa porosité et des minéralisations secondaires qui s’y sont développées.
Tableau 9.1 Vitesses des ondes sismiques P (Vp) et des ondes S (l/s) mesurées
en laboratoire en km s-1, dans des basaltes et dolérites océaniques, des
gabbros et des péridotites hydratées ou non (à P = 2 kb). Une dolérite est une
roche subvolcanique, de texture intermédiaire entre un basalte et un gabbro.
Basaltes -
dolérites
Gabbros
Péridotites contenant
10 % à 40 % de
minéraux hydratés
Péridotites
sans minéraux
hydratés
Vp (km-s *)
5-6,4
6,4 - 7,7
6,5-7,7
7,8-8,6
V, (km-s-1)
3-3,5
3,6-4,2
3,5-4,2
4,3-4,8
Figure 9.15
Modèle sismique
et pétrologique
de lo lithosphère
océanique au
niveau de lo dorsale
atlantique.
— 5
-Moho
— 10
couche 1
<5
couche 2
5,0-6,4
couche 3
6,4-7,7
i—- sédiments
basaltes
dolérites
gabbros
ou péridotites
serpentinisées
Moho
manteau
>7,7
péridotites
l^’s vitesses des ondes sismiques P sont indiquées en km ■ s~!. Notez que le modèle sismique
ne permet pas d établir simplement le modèle pétrologique.
Les dorsales de 1 océan Pacifique et de l’océan Atlantique présentent des différences
au deuxième ordre qu il est essentiel de relever pour comprendre la dynamique
océanique. Ces différences de composition et de structure sont d’ailleurs obser222
au début des années 1970, les scientifiques ont utilisé les données géophysiques
ainsi que les ophiolites, portions de lithosphère océanique retrouvées en domaine
continental (voir chapitre 6).
Dans les années 1960, les premiers profils sismiques de la lithosphère océanique
ont été réalisés et utilisés pour établir une correspondance avec la composition de
cette enveloppe. Les mesures réalisées en laboratoire montrent qu’il est possible
d’établir une correspondance au premier ordre entre vitesses des ondes sismiques
et roches (tableau 9.1). Les vitesses correspondent à celles attendues pour une
croûte océanique constituée de basalte, de dolérite et de gabbro, reposant sur un
manteau formé de péridotites (figure 9.15).
Il n'est toutefois pas possible d’établir cette correspondance de manière simple et
dénuée d’ambiguïté car les vitesses de l’onde P et de l’onde S sont les mêmes dans
des gabbros et dans des péridotites contenant 10 % à 40 % de minéraux hydratés (voir
la serpentine qui est un minéral hydraté, tableau 9.1). En effet, la vitesse des ondes
sismiques ne dépend pas uniquement de la composition primaire de la roche mais
également de sa porosité et des minéralisations secondaires qui s’y sont développées.
Tableau 9.1 Vitesses des ondes sismiques P (Vp) et des ondes S (l/s) mesurées
en laboratoire en km s-1, dans des basaltes et dolérites océaniques, des
gabbros et des péridotites hydratées ou non (à P = 2 kb). Une dolérite est une
roche subvolcanique, de texture intermédiaire entre un basalte et un gabbro.
Basaltes -
dolérites
Gabbros
Péridotites contenant
10 % à 40 % de
minéraux hydratés
Péridotites
sans minéraux
hydratés
Vp (km-s *)
5-6,4
6,4 - 7,7
6,5-7,7
7,8-8,6
V, (km-s-1)
3-3,5
3,6-4,2
3,5-4,2
4,3-4,8
Figure 9.15
Modèle sismique
et pétrologique
de lo lithosphère
océanique au
niveau de lo dorsale
atlantique.
— 5
-Moho
— 10
couche 1
<5
couche 2
5,0-6,4
couche 3
6,4-7,7
i—- sédiments
basaltes
dolérites
gabbros
ou péridotites
serpentinisées
Moho
manteau
>7,7
péridotites
l^’s vitesses des ondes sismiques P sont indiquées en km ■ s~!. Notez que le modèle sismique
ne permet pas d établir simplement le modèle pétrologique.
Les dorsales de 1 océan Pacifique et de l’océan Atlantique présentent des différences
au deuxième ordre qu il est essentiel de relever pour comprendre la dynamique
océanique. Ces différences de composition et de structure sont d’ailleurs obser222