Fiche de révision : Formation et charriage des ophiolites dans la tectonique océan-continent

📋 Plan du Cours

1. Dorsales et activité magmatique
2. Expansion océanique et flux géothermique
3. Basaltes en coussins et rift océanique
4. Organisation de la croûte océanique
5. Ophiolites du Chenaillet
6. Obduction et collision continentale

📖 1. Dorsales et activité magmatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Dorsale médio-atlantique : Une dorsale océanique située au sein de l’océan Atlantique, associée à une forte activité magmatique.
• Anomalie thermique sous la dorsale : Un réchauffement local du sous-sol sous la dorsale, détecté par des variations de température liées à la dynamique mantellique.
• Tomographie sismique : Une méthode d’imagerie du sous-sol à partir des vitesses et trajectoires des ondes sismiques pour repérer des zones plus chaudes ou froides.
• Modèle Morvel : Un modèle de déplacement des plaques lithosphériques qui décrit leur mouvement global à l’échelle des grandes plaques.

📝 Points essentiels

• Sous une dorsale médio-atlantique, la tomographie sismique met en évidence des contrastes thermiques, avec des zones chaudes (moins denses) et froides (plus denses).
• La divergence à l’échelle des dorsales pilote l’expansion océanique en créant et en écartant de la lithosphère.
• Les dorsales se trouvent en moyenne vers 2500 m de profondeur, et leurs sommets peuvent parfois émerger en îles volcaniques.
• Le flux géothermique y est très élevé, car la forte activité magmatique alimente la chaleur vers le haut.
• En 2011, Mets, Gordon et Argus publient le dernier modèle de déplacement des plaques mentionné dans le cours.

📖 2. Expansion océanique et flux géothermique

🔑 Notions clés & Définitions

• Expansion océanique : Un processus d’augmentation de la surface des fonds océaniques lié à l’écartement des plaques au niveau des dorsales.
• Flux géothermique : Un transfert de chaleur depuis les profondeurs vers la surface, particulièrement intense sous les dorsales.
• Diversion au niveau des dorsales : Le mécanisme d’écartement qui s’opère à l’endroit des dorsales et déclenche la création de nouvelle lithosphère.

📝 Points essentiels

• L’expansion océanique démarre au niveau des dorsales par l’écartement (divergence) des plaques.
• Le flux géothermique est présenté comme une conséquence directe de la forte activité magmatique dans le domaine axial des dorsales.
• La tomographie sismique est utilisée pour relier l’expansion à une anomalie thermique observable sous la dorsale Atlantique Sud.
• La dorsale est située typiquement à environ 2500 m de profondeur, ce qui situe le contexte géométrique de l’activité magmatique.

📖 3. Basaltes en coussins et rift océanique

🔑 Notions clés & Définitions

• Basalte en coussin : Un basalte formé quand le magma se met en place dans l’eau, donnant des coussins empilés liés à un refroidissement rapide.
• Pillow lava : Nom anglais équivalent à basalte en coussin, décrivant la même forme de coulées en coussins.
• Rift océanique : Zone axiale fracturée au sein de l’environnement de dorsale, associée à des circulations hydrothermales.
• Cheminées hydrothermales : Structures associées à la circulation de fluides chauds au niveau du rift océanique, visibles sous forme de fumeurs noirs.

📝 Points essentiels

• Vers environ 3000 m de profondeur, le basalte se répand à l’axe de la dorsale en coulées ou en accumulation de tubes de lave.
• Ces tubes de lave se solidifient rapidement au contact de l’environnement océanique et produisent des basaltes en coussins (pillow lava).
• Au niveau du rift océanique, des cheminées hydrothermales (fumeurs noirs) sont décrites comme associées à l’activité du rift.
• Le vocabulaire souligne que les basaltes en coussins correspondent à une mise en place en contexte aquatique.

📖 4. Organisation de la croûte océanique

🔑 Notions clés & Définitions

• Faille Vema : Zone d’observation citée dans le cours, utilisée pour étudier la lithosphère océanique au niveau de la dorsale.
• Complexe ophiolitique : Ensemble de roches du plancher océanique charriées sur un domaine continental, témoignant d’un ancien fond océanique.
• Ophiolites : Roches (ou complexe ophiolitique) représentant l’ancienne croûte océanique charriée sur le continent, conservant des indices de son existence.

📝 Points essentiels

• La faille Vema est donnée comme un lieu d’observation de la lithosphère océanique, au contexte de la dorsale.
• Le cours associe les ophiolites à un plancher océanique charrié et les présente comme des témoins d’un ancien océan.
• Les ophiolites sont décrites avec une succession de roches : basaltes en coussins, gabbros, puis péridotites serpentinisées (et présence de roches associées selon la liste donnée).
• Une mise en garde est donnée : ne pas conclure à une baisse importante du niveau des océans, mais plutôt à une remontée du fond océanique.

📖 5. Ophiolites du Chenaillet

🔑 Notions clés & Définitions

• Mont du Chenaillet : Le relief du Chenaillet près de Montgenèvre dans les Alpes françaises, associé à l’affleurement de roches de croûte océanique.
• Ophiolites du Chenaillet : Les roches ophiolitiques observées au Chenaillet, présentées comme un ancien plancher océanique alpin charrié.
• Péridotites serpentinisées : Péridotites sombres à reflets verts formées par hydratation et caractérisées ici comme une composante des ophiolites.

📝 Points essentiels

• Le mont du Chenaillet (près de Montgenèvre) est indiqué comme un site d’observation des ophiolites dans les Alpes françaises.
• Les ophiolites du Chenaillet sont présentées comme constituées notamment de basaltes en coussins et de gabbros, avec aussi des péridotites serpentinisées.
• La composition mentionne des basaltes en coussins, des gabbros et des péridotites serpentinisées (reflets verts) au sein de l’ensemble ophiolitique décrit.
• L’âge des ophiolites dans la zone alpine médiane est donné entre -150 et -80 Ma.

📖 6. Obduction et collision continentale

🔑 Notions clés & Définitions

• Obduction : Processus par lequel un plancher océanique est charrié sur un domaine continental lors d’une phase de forte compression.
• Collision continentale : Rencontre de masses continentales entraînant une compression forte, capable de charrier des structures océaniques.
• Plancheur océanique charrié : Traces d’un ancien fond océanique déplacé vers le continent, conservé sous forme d’ophiolites.

📝 Points essentiels

• Les ophiolites sont décrites comme charriées sur le continent lors de la compression liée à la collision continentale.
• Le cours associe explicitement ce charriage au mécanisme d’obduction.
• Les ophiolites sont situées dans la zone médiane des Alpes et sont présentées comme des témoins de l’ancien océan alpin.
• Le fond océanique ne « disparaît » pas en baisse du niveau marin : il est plutôt amené en altitude par le mouvement tectonique.

📅 Repères chronologiques

1. 2011Publication du dernier modèle de déplacement des plaques lithosphériques par Mets, Gordon et Argus (dans le cours).
2. -150Âge minimal des ophiolites du secteur alpin médian (entre -150 et -80 Ma).
3. -80Âge maximal des ophiolites du secteur alpin médian (entre -150 et -80 Ma).

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre la divergence au niveau des dorsales (création/écartement) avec la simple existence d’une activité magmatique locale sans lien avec l’expansion.
2. Croire que les basaltes en coussins se forment hors de l’eau : le cours relie leur forme à une mise en place dans un contexte aquatique.
3. Penser que la présence d’ophiolites implique forcément une baisse importante du niveau des océans : le cours insiste plutôt sur la remontée du fond océanique.
4. Réduire les ophiolites à un seul type de roche : elles sont présentées comme un ensemble comprenant plusieurs roches (basaltes en coussins, gabbros, péridotites serpentinisées, etc.).
5. Attribuer l’apparition des ophiolites à une simple sédimentation : elles sont expliquées par charriage et obduction lors de la collision.
6. Oublier que les fumeurs noirs et les cheminées hydrothermales sont associés au rift océanique, pas à l’axe uniquement comme phénomène volcanique général.

✅ Checklist Examen

1. Expliquer ce que montre une tomographie sismique sous une dorsale et comment elle relie chaud/froid à la densité.
2. Décrire le rôle de la divergence au niveau des dorsales dans l’expansion océanique.
3. Donner la profondeur moyenne typique des dorsales et l’idée d’émergence possible en îles volcaniques.
4. Décrire comment se forment les basaltes en coussins (contexte, refroidissement rapide, empilement).
5. Indiquer à quelle profondeur environ le cours situe la mise en place conduisant aux coussins et le mécanisme (coulées/tubes de lave).
6. Relier le rift océanique aux cheminées hydrothermales (fumeurs noirs).
7. Identifier la faille Vema comme zone d’observation de la lithosphère océanique au contexte de dorsale.
8. Définir ce que désignent les ophiolites/complexe ophiolitique et ce qu’ils témoignent (ancien plancher océanique).
9. Lister les roches citées comme constituants typiques des ophiolites (au moins basaltes en coussins, gabbros, péridotites serpentinisées).
10. Situer le Chenaillet (près de Montgenèvre) comme exemple d’affleurement alpin d’ophiolites.
11. Donner l’intervalle d’âge des ophiolites indiqué (entre -150 et -80 Ma).
12. Expliquer le lien entre collision continentale, compression et obduction responsable du charriage des ophiolites sur le continent.