Séminaire de Mathieu Rosbapé

Interactions entre magmatisme et hydrothermalisme de haute température sous les dorsales océaniques: l’exemple de l’ophiolite d’Oman

Une part importante des échanges chimiques et thermiques entre les enveloppes internes et externes de la Terre (manteau, croûte, hydrosphère) se déroule au niveau des dorsales océaniques, en particulier à la transition entre manteau et croûte océanique (MTZ pour Moho Transition Zone). La MTZ agit comme un filtre réactif : les réactions entre fluides et/ou magmas issus de la fusion partielle profonde du manteau et harzburgites résiduelles amènent à la resorbtion des orthopyroxènes restitiques et à la formation d’un résidu essentiellement formé d’olivine, les dunites. Cette réaction s’accompagne d’une augmentation de porosité qui favorise la migration et l’extraction des magmas vers la croûte.

Les travaux récents portant sur l’étude de l’ophiolite d’Oman ont montré que des processus hydrothermaux de haute température, transitoires entre magmatisme anhydre et altération tardive de basse température, ont affecté la MTZ et la partie supérieure de la section mantellique (Python et al., 2007, 2011; Akizawa et al., 2016; Rospabé et al., 2017). L’occurrence d’orthopyroxène et d’amphibole parmi les phases minérales d’imprégnation au sein de la MTZ (i.e. produits de cristallisation fractionnée à partir des magmas interstitiels) renseigne sur le caractère hydraté en enrichi en silice du ou des magma(s) parent(s), contrastant avec le caractère MORB exprimé dans les cumulats crustaux et les filons mantelliques. La distribution spatiale de ces phases, plus abondantes à l’approche de la base de la croûte, suggère davantage la cristallisation à partir d’un magma hybride entre MORB ascendant et front hydrothermal descendant plutôt que d’un magma issu de la fusion partielle d’une source profonde hydratée (Rospabé et al., 2017 ; Rospabé et al., 2018b). La corrélation entre variation spatiale des signatures géochimiques et la présence de failles ou fractures synmagmatiques, qui peuvent être reliées au processus d’accrétion à la dorsale, renseigne sur la mise en place précoce de ces accidents tectoniques, et sur leur influence importante sur la structuration pétrologique et géochimique de la MTZ (Rospabé et al., soumis). Le forage des carottes CM1A et CM2B (400 + 300 m) à travers la MTZ de l’ophiolite d’Oman (Oman Drilling Project) a pour objectif une résolution d’échantillonnage jamais atteinte à ce jour concernant cette interface, ainsi qu’une meilleure quantification des flux élémentaires, notamment du Cr, engagés lors de tels processus d’hybridation.