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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Actualités volcaniques

Les dorsales médio-océaniques sont caractérisées par une activité hydrothermale de haute température, des évents riches en métaux générés par l’activité magmatique. A d’autres endroits, des champs d’évents hydrothermaux caractérisés par des cheminées ultramafiques sont trouvés associés  à des dorsales à propagation modérée ou lente.

L’exposition tectonique du manteau supérieur et des roches de la croûte inférieure génère un sous-bassement plus hétérogène, qu’une dorsale à expansion rapide, et des failles ouvrent des voies d’accès améliorant la circulation hydrothermale.

Mer des Caraïbes - nouveau type d' évent hydrothermal - doc. AGU

Mer des Caraïbes - nouveau type d' évent hydrothermal - doc. AGU

L'environnement du Mt. Dent dans les Caraïbes

L'environnement du Mt. Dent dans les Caraïbes

C’est ainsi que suite à l’analyse du champ d’évents Von Damm / VDVF (Von Damm Vent field) en 2010 dans les Caraïbes, on a découvert une minéralogie inhabituelle et un nouveau type d’évent hydrothermal.

Le Champ d’évent von Damm / VDVF est localisé à 13 km à l’ouest du rift axial, sur les flancs du centre d’expansion Mi-Cayman ; ce centre d’expansion ultra-lente  est le plus profond répertorié, à une profondeur de 2.280 mètres sous le niveau marin, et situé sur les pentes supérieures du Mt Dent, un complexe océanique formé par des failles de détachement. Le sous-sol comprend des méta-gabbro, des dykes de dolérite et des péridotites serpentinisées, partiellement recouverts de sédiments marins calcaires ; il est datée de 1 à 2 Ma.

Caraïbes et VDVF - a/ carte des Caraïbes avec la dorsale Mi-Cayman et la zone abritant le VDVF (rectangle noir) développée en b – la zone ombrée est occupée par la Fosse des Caymans et bordée par l’OFZ / Zone de fracture orientale, et la SIFZ / zone de fracture Swan island -  b/ bathymétrie et géologie de la dorsale Mi-Cayman, avec les structures tectoniques régionales, et la localisation du VDVF. -  c/Bathymétrie de la VDVF avec la localisation de l’activité hydrothermale dans le champ d’évents. Contours espacés de 20 mètres) -  d/photo du sommet du cône principal du VDVFet de l’évent Spire. -  Doc. Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system - Matthew R. S. Hodgkinson, & al.

Caraïbes et VDVF - a/ carte des Caraïbes avec la dorsale Mi-Cayman et la zone abritant le VDVF (rectangle noir) développée en b – la zone ombrée est occupée par la Fosse des Caymans et bordée par l’OFZ / Zone de fracture orientale, et la SIFZ / zone de fracture Swan island - b/ bathymétrie et géologie de la dorsale Mi-Cayman, avec les structures tectoniques régionales, et la localisation du VDVF. - c/Bathymétrie de la VDVF avec la localisation de l’activité hydrothermale dans le champ d’évents. Contours espacés de 20 mètres) - d/photo du sommet du cône principal du VDVFet de l’évent Spire. - Doc. Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system - Matthew R. S. Hodgkinson, & al.

A la différence des autres champs hydrothermaux, les précipités hydrothermaux du VDVF comprennent 85 à 90% en volume d’un silicate de magnésium, le talc.

Les fluides hydrothermaux émanant d’évents, de 3 m de hauteur et 1 m de diamètre, et d’autres orifices de sortie, sont caractérisés par un pH intermédiaire de 5,8, des concentrations basses en métaux, et des concentrations élevées en chlorures par rapport à l’eau de mer. L’étude montre que les fluides hydrothermaux du champ VDVF sont générés par l’interaction entre l’eau de mer avec un sous-bassement mafique ou ultramafique, qui précipite le talc.

Le flux de chaleur du VDVFest comparable à celui des systèmes hydrothermaux les plus puissants en relation avec le magma, soit 487 ± 101 MW ; il peut représenter un mode de refroidissement significatif de la croûte océanique hors axe, non reconnu ou pris en compte dans les modèles globaux actuels.

Champ d'événts Von Damm - a/ Paroi d’une cheminée effondrée montrant des bandes de talc – b/ c/ Images SEM du réseau dentritique et botryoïdal du talc. - Doc. Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system - Matthew R. S. Hodgkinson, & al.

Champ d'événts Von Damm - a/ Paroi d’une cheminée effondrée montrant des bandes de talc – b/ c/ Images SEM du réseau dentritique et botryoïdal du talc. - Doc. Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system - Matthew R. S. Hodgkinson, & al.

Le processus conduisant à la formation du VDVF pourrait être répandu dans les dorsales médio-océaniques à expansion modérée à lente, bien que de tels gisements de talc sur les fonds marins n’ait été découvert qu’en deux autres endroits, les zones de fracture St. Paul (00°37’S-25°34’W, equatorial Atlantic) et Conrad (55°29’S-02°05’W, American-Antarctic Ridge). Ce genre de champ d’évents pourrait jouer un rôle significatif dans le refroidissement et les échanges chimiques entre la croûte océanique et l’eau de mer.

 

Sources :

- Hodgkinson, M. R. S. et al. Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system. Nat. Commun. 6:10150 doi: 10.1038/ncomms10150 (2015). - link

- Mineral.net - Talc - link

- European Journal of Mineralogy - Talc-rich hydrothermal rocks from the St. Paul and Conrad fracture zones in the Atlantic Ocean – link

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