La production de lithosphère au niveau des dorsales - Maxicours

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La production de lithosphère au niveau des dorsales

Objectif : Au niveau des dorsales, les plaques lithosphériques s'écartent, on parle de divergence. Une des caractéristiques des zones de divergence tient dans la présence d'une activité volcanique à l'origine de la lithosphère océanique. Quelle est l'origine du magma ?
1. Une décompression à l'origine de la fusion
Des expériences de laboratoire permettent d'étudier le comportement des péridotites en fonction des conditions de pression et de température. Le résultat se traduit par un diagramme pression-température sur lequel apparaissent deux courbes, le solidus et le liquidus, qui séparent différents domaines.

Une première courbe sépare le domaine où la roche est entièrement solide de celui où elle commence à fondre. Une seconde sépare ce dernier de celui où la roche est entièrement fondue.

Un tel diagramme montre que la péridotite peut passer à l'état partiellement fondu selon deux processus :

  • une augmentation de température à pression constante,
  • une diminution de la pression à température constante : décompression adiabatique.

A l'aplomb des dorsales on observe la présence de l'asthénosphère proche de la surface, alors que sa profondeur normale est d'environ 100 km. Cette remontée de l'asthénosphère, due à des courants de convection du manteau, permet une fusion partielle des péridotites lors de la décompression qui accompagne celle-ci. Cette fusion partielle est à l'origine d'un magma primaire.

2. Une péridotite résiduelle à l'origine du manteau de la lithosphère océanique
La péridotite qui fond est appelée roche-mère ; la fusion partielle de cette roche s'accompagne d'une différenciation chimique. En effet, les minéraux ne fondent pas tous à la même température. Certains éléments chimiques vont donc passer préférentiellement dans le liquide de fusion alors que d'autres, dits réfractaires, restent dans la partie non fondue.

La composition chimique du magma primaire dépend donc du taux de fusion des péridotites qui est de l'ordre de 20% sous les dorsales. Il conduit alors à la formation d'un magma de composition basaltique ainsi qu'à la formation d'une péridotite résiduelle appauvrie à l'origine de la partie mantellique de la lithosphère océanique. Ce magma remonte vers la surface et donne naissance, après refroidissement, à la croûte océanique.Il existe deux types de dorsales : les dorsales « lentes », situées dans l'Atlantique, dont le taux d'accrétion est inférieur à 5 cm par an, et les dorsales « rapides », situées dans le Pacifique, dont le taux d'accrétion dépasse les 5 cm par an. Dans le premier cas, la structure de la chambre magmatique est partielle, ce qui implique que son fonctionnement est discontinu, tandis que dans le cas des dorsales rapides, celle-ci est complète et son fonctionnement est, par conséquent, permanent. Néanmoins, la tectonique extensive est la même dans les deux situations.

 

 

 

L'essentiel

Le magmatisme des dorsales est lié à une remontée de matériel mantellique qui, du fait de la décompression, subit une fusion partielle. Il en résulte la formation d'un magma basaltique et la formation d'une péridotite résiduelle.

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