Une équipe scientifique française, embarquée sur les campagnes océanographiques Antithesis 1 et 3 (2013, 2016 N/O L’Atalante, IFREMER), s’est intéressée de près aux étonnantes propriétés de la croûte océanique dans la zone de subduction des Petites Antilles du Nord (Guadeloupe-Iles Vierges). Les résultats de cette étude viennent d’être publiés dans Nature Communications Earth and Environment (Septembre 2021).
De manière inattendue, les données d’imagerie ont révélé une intense fracturation de la croûte plongeante, constituée d’un dense réseau de failles de détachement s’enfonçant jusqu’à plus de 15 km dans le manteau. Cette fracturation, localisée dans le « patch de Jacksonville », une zone de ~100x60 km, reflète l’impact tectonique du processus de formation lente de la croûte océanique, mais n’avait jamais été imagée avec une telle intensité ailleurs dans le monde. Ce jeu de données illustre ainsi de manière saisissante les variations de structure de la croûte océanique formée respectivement le long de segments à dominante tectonique et à dominante volcanique des rides médio-océaniques lentes.
Les implications de cette découverte sont majeures, car cette intense fracturation d’une croûte faite en grande partie de péridotite serpentinisée - une roche très riche en eau - est de nature à engendrer une forte hydratation de la subduction, jusqu’à grande profondeur. Cette « hyper-hydratation » de l’interface de subduction, qui sépare les plaques plongeante et chevauchante, facteur limitant du couplage interplaque, pourrait être une cause très plausible du faible nombre de séismes de subduction historiques enregistrés dans ce segment de marge.
Boris Marcaillou, Maître de Conférence à l’Université Côte d’Azur et Directeur Adjoint de Geoazur Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS et Institut de Recherche pour le Développement, a dirigé les missions Antithesis (2013-2016) et l’équipe de recherche qui ont abouti à cette découverte.
Animation vidéo : Les profils situés au Nord du Patch de Jacksonville montrent une structure classique des croûte océanique à dominante volcanique et un Moho clair. Les segments situés dans le Patch de Jacskonville à dominante tectonique, montrent une structure inattendue dominée par de nombreuses failles de détachement s’enfonçant à grande profondeur dans le manteau.
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Figure : Dans les Petites Antilles du Nord, le patch de Jacksonville qui entre en subduction est formé d’un mélange de Péridotites exhumées et serpentinisées et d’une structure à dominante tectonique formée de nombreuses failles de détachement inattendues (« Ridgward dipping Reflectors). Ce segment diffère du segment adjacent à dominante volcanique formé des classiques couches 2 et 3 crustales et d’un Moho clairement exprimé. |
Contact : Boris Marcaillou (boris.marcaillou@geoazur.unice.fr).
Page projet : https://antithesiscruise.wordpress.com/
Référence :
Pervasive detachment faults within the slow spreading oceanic crust at the poorly-coupled Antilles Subduction Zone.
Marcaillou, B., Klingelhoefer, F., Laurencin, M., Lebrun, J.-F., Laigle, M., Lallemand, S., Schenini, L., Gay, A., Boucard, M., Ezenwaka, K., Graindorge, D., 2021
Nature Communication Earth and Environment doi:10.1038/s43247-021-00269-6.
