Lithosphère océanique

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Age du plancher océanique
(en rouge le plus récent, en vert le plus ancien)

Dans la tectonique des plaques, la lithosphère océanique est un ensemble formé par la croûte océanique et le manteau lithosphérique sous-jacent. La lithosphère océanique est moins épaisse que la lithosphère continentale. La partie crustale de la lithosphère océanique est épaisse généralement de moins de 10 km, sa portion mantellique peut atteindre 80 km d'épaisseur. Elle est plus dense que la lithosphère continentale, avec une masse volumique moyenne de 3,3 g/cm³. Elle est composée de gabbros et basaltes dans la partie crustale (la croûte océanique) et de péridotites dans la partie mantellique (manteau lithosphérique).

La lithosphère océanique est créée au niveau des dorsales. De par leur processus de formation, elles sont d'abord peu épaisses, puis, s'épaississent au fur et à mesure de leur éloignement de la dorsale, ce qui correspond aussi à leur âge. Leur épaississement s'effectue par refroidissement de la partie du manteau supérieur immédiatement sous la croûte mais aussi par sédimentation. Le refroidissement induit une augmentation de la densité de la plaque, quand cette dernière dépasse la densité de l'asthénosphère sous-jacente, l'équilibre devient instable et la lithosphère océanique qui « flotte » sur l'asthénosphère peut entrer en subduction.

La majeure partie de la lithosphère océanique actuelle est âgée de moins de 200 millions d'années, car elle disparaît dans le manteau asthénosphérique lors de la subduction pendant qu'une lithosphère océanique nouvelle se forme au niveau des dorsales par accrétion. Dans le cas d'une obduction, des portions de la plaque océanique ne disparaissent pas mais peuvent former une nappe de charriage.

Composition

Méthodes d'exploration et cartographie

Bien qu'une importante section de la croûte océanique n'ait pas été forée, les géologues ont tout de même une bonne connaissance des fonds marins, grâce à :

• des forages de toute la partie supérieure
• l'analyse des ophiolites (sections de croûte océanique déposée sur les continents)
• des analyses sismiques
• l'analyse d'échantillons variés ramenés par sous-marins
• le dragage

Structure

On peut de manière générale, diviser en 3 ou 4 parties la croûte océanique, c'est ce qu'on appelle la séquence ophiolitique :

• les basaltes en coussins,
• les complexes filoniens,
• une couche de gabbro,
• cumulât lié,
• des metagabbro.

Évolution des fonds océaniques

Dorsale, expansion océanique et géomorphologie

La dorsale océanique peut être comparée à une chaîne de montagnes et de volcans sous-marins.

Elle est au centre de l'expansion océanique.
Les volcans (ou rifts) laissent échapper du basalte de chaque côté de la dorsale, créant ainsi une nouvelle couche rocheuse qui pousse celle qui avait été formée auparavant, formant une sorte de tapis roulant ; Le plancher océanique (ou lithosphère océanique) s'étend alors vers les continents, provoquant alors soit collision (avec création de montagnes) et/ou une subduction.

Au fur et à mesure que le plancher océanique s'éloigne de la dorsale où il est né, sa profondeur augmente en fonction de la distance à la dorsale comme la racine carrée de l’âge de la croûte. Ceci est dû « au refroidissement conductif de la lithosphère océanique qui s’épaissit au détriment de l'asthénosphère. Comme la lithosphère est plus dense que l’asthénosphère, le poids de la colonne rocheuse augmente et entraîne l’approfondissement du plancher océanique » ^[1].

Des travaux récents ont conclu que l'épaisseur de la croute océanique varie selon les cycles de glaciation/déglaciation et du niveau marin, en lien avec le cycle de Milankovitch (cycles de 23,000, 41,000 et 100 000 ans). Ainsi le volcanisme influe sur le climat, mais inversement le climat influe aussi sur le volcanisme marin ^[2]

Vieillissement de la roche lithosphérique

L'âge de la lithosphère ne dépasse en moyenne pas 200 Millions d'années, car au-delà la lithosphère devenue lourde et dense (masse volumique) en vieillissant et se refroidissant entre en subduction dans le manteau.

Subduction

Une subduction est le plongement de la lithosphère océanique sous la lithosphère continentale. Comment est-ce possible ? La lithosphère oceanique (composée de basaltes et gabbros) en s'éloignant de l'axe de la dorsale devient plus dense que l'asthénosphère sous jacente et donc subducte.

Voir aussi

Articles connexes

Références

1. ↑ ENS, Corrigé d'une épreuve de Géologie sur la théorie de la tectonique des plaques, ENS Paris, Lyon, Cachan (10 pages)
2. ↑ Schiermeier, Quirin (2015) Ice ages made Earth's ocean crust thicker ; Signatures of climate cycles spotted in hillocks on the sea floor. journal Nature, 05 Février 2015 doi:10.1038/nature.2015.16856.

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