Enseignement Obligatoire de 1èreS - Dossier 6 : Formation et divergence des plaques,
Machinerie thermique de la Terre -
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II/ La dorsale océanique : une zone de formation de la lithosphère océanique et de
divergence des plaques
II-1 Le rift, site de production de la lithosphère océanique
¢ L’axe de la dorsale est parcouru par un rift, dépression bordée de failles normales témoins d’une
distension, où la sismicité permanente signe un écartement constant de cette zone (Doc. 4).
¢ Le flux de chaleur, c’est-à-dire le rayonnement thermique d’origine interne évacué par conduction à
travers la croûte, révèle une zone très chaude sous le rift interprétée comme étant une zone chaude du manteau
supérieur de moindre densité : la chambre magmatique (Doc. 4). En conséquence cette région est dilatée et la
croûte soulevée, d’où le bombement et l’amincissement crustal observés au niveau du rift.
¢ Dans l’axe des dorsales, du magma basaltique est injecté, comblant au fur et à mesure les fissures
résultant de l’écartement progressif des marges. On estime à 20 km3 par an, la production de magma au niveau
des rifts, soit 60% du magmatisme mondial.
¢ Le magmatisme basaltique est lié à la remontée d’une colonne chaude de matériel mantellique
profond (diapir asthénosphèrique), des péridotites non différenciées constitutives de l’asthénosphère
ductile, à l’aplomb du rift (Doc. 4). Lors de cette ascension, la baisse de pression (Doc. 5) déclenche la
fusion partielle de ce matériel mantellique profond. En effet, lors de leur remontée, les péridotites
asthénosphériques initiales recoupent la courbe de solidus de ces roches. Du coup, une fraction des minéraux
constitutifs des péridotites entrent en fusion et libère un liquide (Doc. 5). Ce liquide de fusion partielle de départ
se trouve d’abord sous forme de gouttelettes. Puis ces petites gouttes, moins denses, remontent alors et se
rassemblent sous forme de poches de liquide de fusion partielle plus grosses. Ainsi, à partir des péridotites
asthénosphériques initiales non différenciées, suite à la fusion partielle et en fonction de la vitesse de
refroidissement, on obtient dans la chambre magmatique (Doc. 6 et 7):
- des péridotites, résiduelles, à la base,
- un liquide magmatique de composition différente de la péridotite initiale qui lui donna
naissance. Ce liquide magmatique, moins dense, remonte dans la cheminée magmatique et
par cristallisation fractionnée (les minéraux apparaissent et disparaissent dans un certains
ordre en fonction de la pression et de la température) génère la croûte océanique composée
de : § gabbros (structure grenue) sur des péridotites
§ basaltes en filons (structure microlithique) au-dessus des gabbros
§ basaltes en forme de coussin (pillow-lavas à structure microlithique) en surface,
au contact de l’eau de mer.
Le matériel asthénosphèrique ductile se transforme ainsi en lithosphère rigide.
II-2 Le vieillissement de la lithosphère océanique : alourdissement et hydrothermalisme
II-2-1 La lithosphère océanique s’alourdit, l’océan s’approfondit
¢ La jeune croûte océanique, près du rift, constituée de basaltes et gabbros, est encore amincie, chaude
et bombée (Doc. 4).
¢ Sous l’axe de la dorsale, l’asthénosphère chaude, qui atteint 1.300°C, est directement au contact de la
croûte. La lithosphère n’est alors constituée que de la croûte océanique !
Au fur et à mesure de la dérive de part et d’autre de la dorsale, la lithosphère rigide nouvellement
formée s’éloigne du domaine chaud, de l’intumescence thermique (à l’origine du panache asthénosphèrique qui
injecte le magma au niveau du rift). En s’éloignant de la ride, l’isotherme 1.300°C qui marque la base de la
lithosphère rigide et donc la frontière avec l’asthénosphère ductile, s’enfonce au sein du manteau supérieur. Cet
enfoncement de l’isotherme 1.300°C, engendre un alourdissement du manteau supérieur par augmentation
de l’épaisseur de la partie inférieure de la lithosphère. Cette dernière s’épaissit en se nourrissant de
l’asthénosphère : des parties de plus en plus profondes de l’asthénosphère recoupent la courbe de solidus et
permettent l’apparition de péridotites (Doc. 8).
¢ De plus, au fur et à mesure qu’elle s‘éloigne de l’axe de la dorsale, la croûte se refroidit. Moins
chaude, elle se contracte, se rétracte et donc se densifie, s’alourdit (Doc. 8).