PARTIE 3 | Les grands ensembles géologiques
Méthode
Reproduire des processus géologiques au laboratoire :
les réactions hydrothermales
L’expérimentation consiste à conduire une ou des expériences en laboratoire. C’est une
approche essentielle dans certains domaines de la géologie pour lesquels les mesures
in situ (sur place) sont soit difficiles soit impossibles, du fait de l’inaccessibilité de
l’objet géologique étudié. Pour savoir comment l’interaction entre l’eau de mer et les
roches de la lithosphère océanique se produit, des scientifiques ont ainsi cherché à
reproduire en 1979 les conditions de pression et de température de cet environnement,
en fabriquant un mésocosme, c’est-à-dire un lieu confiné où l’expérimentateur peut
contrôler les paramètres du milieu. Une eau de mer standard et un échantillon de basalte tholeïtique sous forme de poudre ont été placés dans ce mésocosme. L’évolution
de la concentration en éléments minéraux de l’eau de mer a été suivie pendant sept
mois (5 000 heures). Le système étant fermé, on peut ainsi en déduire l’évolution de
la concentration en éléments minéraux du basalte. Cette expérience montre que la
composition chimique de l’eau de mer est, au premier ordre, profondément modifiée
et que les éléments chimiques n’ont pas tous le même comportement. Au deuxième
ordre, on peut constater dans l’eau de mer :
a. une croissance rapide de silicium, fer et manganèse extraits du basalte puis une
décroissance du fer et du manganèse qui précipitent ;
b. une décroissance rapide des sulfates et du calcium qui précipitent en anhydrite puis
une croissance du calcium extrait du basalte ;
c. une croissance plus lente du nickel extrait de l’olivine et du cuivre provenant du
pyroxène du basalte ;
d. une décroissance du magnésium qui précipite.
La précipitation d'éléments minéraux sur le plancher océanique provenant du fluide
hydrothermal forme les cheminées ou fumeurs hydrothermaux ainsi que des nodules
Figure 9.17
Les réactions
hydrothermales
reproduites en
laboratoire.
A paîtii de plusieurs expériences et de l’analyse de l’eau de mer entrant et sortant de la
lithosphère océanique (voir chapitre 1), on peut en déduire le modèle des interactions
entre eau de mer et roches océaniques (figure 9.18)
224
Méthode
Reproduire des processus géologiques au laboratoire :
les réactions hydrothermales
L’expérimentation consiste à conduire une ou des expériences en laboratoire. C’est une
approche essentielle dans certains domaines de la géologie pour lesquels les mesures
in situ (sur place) sont soit difficiles soit impossibles, du fait de l’inaccessibilité de
l’objet géologique étudié. Pour savoir comment l’interaction entre l’eau de mer et les
roches de la lithosphère océanique se produit, des scientifiques ont ainsi cherché à
reproduire en 1979 les conditions de pression et de température de cet environnement,
en fabriquant un mésocosme, c’est-à-dire un lieu confiné où l’expérimentateur peut
contrôler les paramètres du milieu. Une eau de mer standard et un échantillon de basalte tholeïtique sous forme de poudre ont été placés dans ce mésocosme. L’évolution
de la concentration en éléments minéraux de l’eau de mer a été suivie pendant sept
mois (5 000 heures). Le système étant fermé, on peut ainsi en déduire l’évolution de
la concentration en éléments minéraux du basalte. Cette expérience montre que la
composition chimique de l’eau de mer est, au premier ordre, profondément modifiée
et que les éléments chimiques n’ont pas tous le même comportement. Au deuxième
ordre, on peut constater dans l’eau de mer :
a. une croissance rapide de silicium, fer et manganèse extraits du basalte puis une
décroissance du fer et du manganèse qui précipitent ;
b. une décroissance rapide des sulfates et du calcium qui précipitent en anhydrite puis
une croissance du calcium extrait du basalte ;
c. une croissance plus lente du nickel extrait de l’olivine et du cuivre provenant du
pyroxène du basalte ;
d. une décroissance du magnésium qui précipite.
La précipitation d'éléments minéraux sur le plancher océanique provenant du fluide
hydrothermal forme les cheminées ou fumeurs hydrothermaux ainsi que des nodules
Figure 9.17
Les réactions
hydrothermales
reproduites en
laboratoire.
A paîtii de plusieurs expériences et de l’analyse de l’eau de mer entrant et sortant de la
lithosphère océanique (voir chapitre 1), on peut en déduire le modèle des interactions
entre eau de mer et roches océaniques (figure 9.18)
224