Nous avons vu que les fonds océanique se déplacent et que les plaques tectoniques sont délimitées par des zones de divergence et de zones de convergence entre deux plaques. Les zones de convergence sont constituées par les subductions. Intéressons nous maintenant à ce qui se passe au niveau d'une dorsale.
Naissance d'une dorsale
Pour comprendre comment se forme une zone de divergence, nous allons faire une expérience analogique avec un montage appelé Tectodidac constitué d'un système de bacs coulissants en plastique dans lesquels ont met des couches de plâtre coloré.
On écarte ensuite doucement les deux parties coulissantes afin d'observer ce qui se passe. Voici deux exemples différents
Afin de préciser les structures communes mises en évidence, elles sont soulignées d'un trait noir.
Si on considère que les couches de plâtres représentent la croûte continentale, en comparant avec les schéma suivant, on peut estimer que l'expérience correspond au stade de mise en place d'un rift continental. Les traits noirs soulignent la présence de failles directes ou normales, caractéristiques d'une tectonique d'extension.
Les compartiments de croûte continentale définis par les failles s'éloignent petit à petit lors de la mise en place de la croûte océanique à partir de la dorsale. On appelle blocs basculés ces fragments de croûtes océaniques qui déterminent une marge passive.
Fonctionnement d'une dorsale
L'étude des flux thermiques à la surface du globe montre que les zones les plus actives sont les dorsales.
L'étude de la répartition des isothermes dans une zone de dorsale montre que ceux-ci se rapprochent au niveau de la dorsale. L'isotherme 1300 °C, caractéristiques de la limite lithosphère/asthénosphère est alors située pratiquement en surface au niveau de la dorsale.
L'étude d'une tomographie sismique met en évidence une zone de forte anomalie négative des vitesses des ondes au niveau de la dorsale (zone rouge et noir). Le matériau lithosphérique est donc plus ductile dans cette zone.
Afin de comprendre ce qui se passe au niveau de la dorsale, les scientifiques ont effectué des expériences de fusion de la péridotite, matériau du manteau. En voici les résultats :
On constate que c'est entre 15 et 20% de fusion de la péridotite que le magma liquide obtenu a une composition proche de celle du basalte océanique. Le basalte (et le gabbro) océanique proviennent donc d'une fusion partielle de la péridotite mantellique.
Comment ce phénomène se produit-il.
Observons le géotherme de différentes zones terrestres. Rappelons que le géotherme donne la température en fonction de la pression d'une zone particulière du globe.
C'est au niveau de la dorsale que la température se maintient le plus élevé à des pressions basses. Comparons maintenant ce géotherme de dorsale avec le diagramme P/T de la péridotite.
On constate que dans une zone, le géotherme coupe la limite du solidus de la péridotite. Cela signifie que dans cette zone, les conditions sont remplies pour que la péridotite soit en fusion partielle. Le réservoir magmatique se situe au dessus de 100 km de profondeur, c'est à dire qu'il est d'origine lithosphérique.
Le petit schéma ci dessous résume les étapes de la fusion partielle :
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clair
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