SAINT PAUL Fiche-2007 - Flotte océanographique française

Valorisation des campagnes à la mer
Navires Ifremer - IRD - IPEV
Fiche “ Valorisation des résultats des campagnes océanographiques ”
Nom de la campagne : SAINT PAUL
Programme :
Navire : Nadir
Engins lourds : Nautile + SCAMPI
Dates de la campagne :19/12/1997 au 10/01/1998
Zone : Atlantique équatoriale
Chef de projet :
Organisme :
Chef de mission 1 : Hékinian Roger
Organisme : IFREMER
Chef de mission 2 : Juteau Thierry
Organisme : Université de Bretagne Occidentale
Fiche remplie par : Roger Hékinian
Date de rédaction de la fiche : 2007
Adresse :
Email : hek[email protected]
Tel :
Fax :
Résultats majeurs obtenus
1 à 2 pages destinées à informer un large public sur les résultats obtenus par chaque campagne
La campagne Saint Paul (19 déc. 1997-10 janv. 1999)
La campagne Saint-Paul avait été programmée pour explorer une des plus grandes zones de fracture
équatoriale, située près de 0°40'N-26°W, reliant la marge africaine à celle du Brésil situé dans l’Atlantique
équatoriale. Cette campagne avait pour but l'étude de l'emplacement de roches profondes, comme les
péridotites d'origine mantellique, et du magmatisme lié à la fusion partielle et à la circulation de liquide à
travers le manteau supérieur et la croûte océanique. Le choix de la région de la faille transformante de
Saint Paul reposait essentiellement sur le fait que l’Atlantique équatoriale est la région avec la plus forte
densité de faille et fractures, avec forte séismicité (>4 sur l’échelle de Richter), C’est aussi, la région où la
profondeur moyenne (4000-5000 m) du plancher océanique est la plus importante, par rapport à d'autres
zones de la dorsale médio atlantique. Enfin c’est dans cette région que se trouve le plus important
affleurement de péridotites mantelliques terrestre.
Les principaux résultats énumérés ci-dessous montre que la zone de fracture de Saint Paul est formée par
de multiples zones transformantes décalant de petits segments de dorsales avec de faibles activités
volcaniques à plus de 4600 m de profondeur. Plusieurs coupes géologiques montre d’importants
affleurements de roches profondes type péridotite souvent traversée par des filons de gabbros et des dykes
(dolérite). Toute la région est marquée par un faible apport magmatique.
1) Ride transformante et Îlots de St-Peter’s et Paul's rocks
Un débarquement avec quatre personnes sur les Rochers de St-Peter’s et Paul's rocks a permis
d ‘échantillonner et faire in situ des mesures de d’orientation du champ magnétique terrestre. 15 carottes
ont été forées et prélevées selon les techniques classiques du paléomagnétisme. Des prélèvements
d’échantillons orientés ont aussi été effectués indépendamment des forages. Le prélèvement des
échantillons des îlots a été complémentaire aux prélèvements effectués lors des plongées en submersible
autour des rochers.
Six plongées ont été effectuées sur la ride transformante sur laquelle les rochers de St-Peter’s et Paul's
rocks sont construits. Ces plongées ont permis de faire une coupe géologique du versant nord et sud de la
ride et mettre en évidence différentes lithologies. Il a été constaté qu’une épaisse couche de plus de 50
mètres-, épaisseur composée de craie calcaire couvre le flanc sud de la ride jusqu’environ 1500 m de

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profondeur.Cette couche sédimentaire repose sur une séquence de péridotite serpentinisée formant la
partie inférieure de la crôute-manteau océanique que l’on retrouve jusqu’à environ 4000 m de
profondeur sur le versant nord (Voir Hekinian et al. 2000, J.Geophys. Res. 21,529-560).
2) Rides d'accrétion intra-transformantes
Une étude morpho structurale et pétrologique sur les différentes structures faillées (E-W) exposées dans
les situé au niveau des intersections de rides et failles transformantes a permis de contraindre l'origine et
le mode d'emplacement du magmatisme de cette région. C’est ainsi qu’il a été possible de mettre en
évidence de l’activité volcanique au niveau de petits segments d’accrétion situé à l’intérieur même des
zones les plus profond (>4700 m) de la grande Transformante de St. Paul à 25°30'W-0°40'N, et
27°424W-1°02'N.
La présence de plusieurs (~5) segments d'accrétion relativement courts (<30 Km de long) décalés par des
failles à l'intérieur de la transformante de St Paul rappelle d'autres zones de fracture (leaky transform) du
Pacifique (Wilkes, Siquieros, Garrett, Blanco). L'origine de ces rides intra-transformantes a été attribuée à
des mouvements de cisaillement couplé avec des rotations de plaques de part et d'autre des frontières de
zones de fractures. Les rotations des frontières de plaques Afrique et Amérique d'environ 10° sont
suffisantes pour engendrer des discontinuités le long de la zone de fracture St Paul et un amincissement de
la croûte océanique facilitant des remontées de roches profondes accompagnées d’un magmatisme discret.
3) Données magnétiques acquises
435 miles nautiques de profils magnétiques ont été réalisés en 58 heures. La plupart des anomalies
enregistrées sont faibles (300 nano tesla) et les plus intenses se trouve aux extrémités N-S des structures ce
qui valide l’existence des anomalies d’accrétions liées aux petits (environ 20 Km de long) segments
associés au mouvement transformant de la zone de fracture de St. Paul.
13 plongées Nautile effectuées, 4 SCAMPI (Vidéo tractée à environ 4 m au dessus du fond)

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Tableau récapitulatif
Nombre
1
Publications d’articles originaux dans des revues avec comité de lecture référencées SCI
2
2
Publications dans d’autres revues scientifiques
3
Publications sous forme de rapports techniques
4
Articles dans des revues / journaux grand public
5
Publications de résumés de colloques
6
Communications dans des colloques internationaux
dont communications orales
dont posters
7
Communications dans des colloques nationaux
dont communications orales
dont posters
8
Nouvelles espèces (animales, végétales, microorganismes) découvertes et décrites
9
Rapports de contrats (Union européenne, FAO, Convention, Collectivités …)
10
Applications (essais thérapeutiques ou cliniques, AMM …)
11
Brevets
12
Publications d’atlas (cartes, photos)
13
Documents vidéo-films
14
Publications électroniques sur le réseau Internet
15
DEA ou MASTER ayant utilisé les données de la campagne
16
Thèses ayant utilisé les données de la campagne
17
Validation des données en cours : ....
terminée : ....
18
Transmission au SISMER Non : ....
Oui : x....
19
Transmission à d’autres banques de données Non : ....
Oui : ....
20
Transmission à d’autres équipes Non : ....
Oui : ....
21
Considérez-vous l’exploitation en cours : ....
terminée : Oui ....
Fournir en annexe pour chacune des rubriques :
Rubriques 1 à 8 incluses : Une liste des publications et colloques avec les noms d’auteurs suivant la
présentation en vigueur pour les revues scientifiques. A présenter selon la classification du tableau ci-dessus.
Rubriques 9 à 14 : Liste des références des rapports, des applications, des brevets, atlas ou documents vidéo
Rubriques 15 et 16 : Pour chaque étudiant Nom et Prénom, Laboratoire d’accueil. Sujet du DEA ou MASTER ou
de la thèse, Date de soutenance
Rubriques 17 à 20 incluses : Le type des données validées et/ou transmises,
Les banques de données (SISMER, JGOFS, CDIAC …) les équipes auxquelles elles ont été transmises.
Rubrique 21 : Si l’exploitation est toujours en cours, pouvez-vous donner un échéancier ?

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Publications d’articles originaux dans des revues avec comité de lecture référencées SCI
Hekinian et al. 2000, J.Geophys. Res. 21,529-560
Sichler B. and R. Hekinian, 2002, Three-dimensional inversion of marine magnetic anomalies on
equatorial Atlantic Ridge (St. Paul Fracture Zone: Delayed magnetization in magmatcally starved
spreading center? J. Geophys. Res., 107 (B12) , 2347EPM 7-1, 7-14 .