Qu'est-ce qu'un ophiolite?

Les premiers géologues ont été intrigués par un ensemble particulier de types de roches dans les Alpes européennes comme rien d'autre sur terre: des corps de péridotite sombre et lourde associés à du gabbro profond, des roches volcaniques et des corps de serpentinite, avec une fine calotte de profond- roches sédimentaires de la mer.

En 1821, Alexandre Brongniart a nommé cet assemblage ophiolite ("pierre de serpent" en grec scientifique) d'après ses expositions distinctives de serpentinite ("pierre de serpent" en latin scientifique). Fracturés, altérés et faillés, avec presque aucune preuve fossile à ce jour, les ophiolites étaient un mystère obstiné jusqu'à ce que la tectonique des plaques révèle leur rôle important.

Origine des fonds marins des ophiolites

Cent cinquante ans après Brongniart, l'avènement de la tectonique des plaques a donné aux ophiolites une place dans le grand cycle: elles semblent être de petits morceaux de croûte océanique attachés aux continents..

Jusqu'au programme de forage en eau profonde du milieu du XXe siècle, nous ne savions pas exactement comment le fond marin était construit, mais une fois que nous avons fait la ressemblance avec les ophiolites, c'était convaincant. Le fond marin est recouvert d'une couche d'argile profonde et de limon siliceux, qui s'amincit à mesure que nous approchons des dorsales médio-océaniques. Là, la surface se révèle comme une épaisse couche de basalte d'oreiller, de lave noire en éruption en pains ronds qui se forment dans l'eau de mer froide et profonde.

Sous le basalte d'oreiller se trouvent les digues verticales qui alimentent le magma de basalte à la surface. Ces digues sont si abondantes que dans de nombreux endroits la croûte n'est rien d'autre que des digues, couchées ensemble comme des tranches dans un pain. Ils se forment clairement à un centre de propagation comme la dorsale médio-océanique, où les deux côtés s'écartent constamment, permettant au magma de s'élever entre eux. En savoir plus sur les zones divergentes.

Sous ces «complexes de digues en plaques», il y a des corps de gabbro ou de roche basaltique à gros grains, et sous eux se trouvent les immenses corps de péridotite qui composent le manteau supérieur. La fusion partielle de la péridotite est à l'origine du gabbro et du basalte sus-jacents (en savoir plus sur la croûte terrestre). Et lorsque la péridotite chaude réagit avec l'eau de mer, le produit est la serpentinite molle et glissante qui est si courante dans les ophiolites.

Cette ressemblance détaillée a conduit les géologues des années 1960 à une hypothèse de travail: les ophiolites sont des fossiles tectoniques des anciens fonds marins profonds.

Perturbation de l'ophiolite

Les ophiolites diffèrent de la croûte du fond marin à certains égards importants, notamment en ce qu'elles ne sont pas intactes. Les ophiolites sont presque toujours séparées, de sorte que la péridotite, le gabbro, les digues en plaques et les couches de lave ne s'empilent pas bien pour le géologue. Au lieu de cela, ils sont généralement éparpillés le long des chaînes de montagnes dans des corps isolés. En conséquence, très peu d'ophiolites ont toutes les parties de la croûte océanique typique. Les digues couvertes sont généralement ce qui manque.

Les pièces doivent être minutieusement corrélées les unes aux autres à l'aide de dates radiométriques et d'expositions rares des contacts entre les types de roches. Le mouvement le long des failles peut être estimé dans certains cas pour montrer que les pièces séparées étaient autrefois connectées.

Pourquoi les ophiolites se produisent dans les ceintures de montagne? Oui, c'est là que se trouvent les affleurements, mais les ceintures de montagne indiquent également où les plaques se sont heurtées. L'occurrence et la perturbation étaient toutes deux compatibles avec l'hypothèse de travail des années 1960.

Quel genre de plancher océanique?

Depuis lors, des complications sont apparues. Il existe plusieurs façons différentes pour les plaques d'interagir, et il semble qu'il existe plusieurs types d'ophiolite.

Plus nous étudions les ophiolites, moins nous pouvons en présumer. Si aucune digue en feuille ne peut être trouvée, par exemple, nous ne pouvons pas en déduire simplement parce que les ophiolites sont censés en avoir.

La chimie de nombreuses roches ophiolites ne correspond pas tout à fait à la chimie des roches médio-océaniques. Ils ressemblent plus étroitement aux laves des arcs insulaires. Et les études de datation ont montré que de nombreux ophiolites ont été poussés sur le continent quelques millions d'années seulement après leur formation. Ces faits indiquent une origine liée à la subduction pour la plupart des ophiolites, en d'autres termes près du rivage au lieu du milieu de l'océan. De nombreuses zones de subduction sont des zones où la croûte est étirée, ce qui permet à la nouvelle croûte de se former à peu près de la même manière qu'au milieu de l'océan. Ainsi, de nombreux ophiolites sont spécifiquement appelés «ophiolites de zone de supra-subduction».

Une ménagerie Ophiolite en pleine croissance

Une récente revue des ophiolites a proposé de les classer en sept types différents:

1. Des ophiolites de type ligure se sont formées lors de l'ouverture précoce d'un bassin océanique comme la mer Rouge d'aujourd'hui.
2. Des ophiolites de type méditerranéen se sont formées lors de l'interaction de deux plaques océaniques comme l'avant-bras d'Izu-Bonin d'aujourd'hui.
3. Les ophiolites de type Sierran représentent des histoires complexes de subduction d'arc insulaire comme les Philippines d'aujourd'hui.
4. Des ophiolites de type chilien se sont formées dans une zone de propagation d'arc arrière comme la mer d'Andaman d'aujourd'hui.
5. Les ophiolites de type Macquarie se sont formées dans le cadre classique de la dorsale médio-océanique comme l'île Macquarie d'aujourd'hui dans l'océan Austral.
6. Les ophiolites de type caribéen représentent la subduction de plateaux océaniques ou de grandes provinces ignées.
7. Les ophiolites de type franciscain sont des morceaux accrus de croûte océanique grattés de la plaque subduite sur la plaque supérieure, comme au Japon aujourd'hui.

Comme beaucoup en géologie, les ophiolites ont commencé simplement et deviennent de plus en plus complexes à mesure que les données et la théorie de la tectonique des plaques deviennent plus sophistiquées..