Les LIP's - 2. les trapps du Deccan en Inde.

                  Trapps du Deccan en Inde - the western Ghat Hills - photo Nichalp.

Les trapps du Deccan s’étendent sur une surface de 500.000 km² et ont un volume égal à 0,75- 1,5 millions de km³.

                Carte géologique simplifiée et position des trapps du Deccan - doc. CNRS

La datation des trapps du Deccan par les radio-isotopes et par le paléomagnétisme montre que des coulées se sont déposées pendant une période assez brève géologiquement parlant : entre 63 et 68 millions d’années, plus probablement sur une période d’un peu plus d’un million d’années. Les sédiments situés sous les premières coulées de laves renferment des fragments d’ossements de dinosaures qui datent du Maastrichtien, dernière subdivision du Crétacé. On a également retrouvé des dents de dinosaures et de Mammifères, et des fragments d’œufs de dinosaures, toujours d’âge maastrichtien, dans les couches sédimentaires intercalées entre certaines coulées situées à la base des trapps. Encore plus récemment, les ossements d'un nouveau dinosaure, Rajasaurus, ont été trouvés dans des sédiments associés à l'épisode volcanique du Deccan.

Trapp et extinction massive :

La mise en place des trapps a conduit à des changements globaux du climat et de la chimie des océans.

Concordance entre les grandes extinctions et l'âge des LIP's - Ici, la conjonction entre l'extinction du Crétacé et l'âge des Trapps du Deccan .

Les basaltes sont, parmi les roches silicatées, celles qui s'altèrent le plus facilement. De ce fait, ils ont joué un rôle fondamental pour le contrôle de la teneur en gaz carbonique de l'atmosphère lors du dégazage intense qui a accompagné la mise en place, il y a 65 millions d'années, des trapps du Deccan en Inde. Le volume initial de ces trapps pourrait avoir atteint 3 M km³. Or, les trapps actuels occupent un volume d'environ  1M km³. Les deux tiers des basaltes initiaux ont donc disparu en 65 millions d'années.

Pour expliquer ce phénomène, les chercheurs du LMTG et de l'IPGP ont déterminé une loi simple qui permet d'estimer la quantité de CO₂ consommée lors de l'altération des basaltes. Cette loi a été établie à partir de données obtenues sur les rivières drainant les trapps du Deccan et d'autres régions basaltiques. Deux paramètres sont fondamentaux : la quantité d'eau qui circule dans les sols et la température atmosphérique. Ces deux facteurs jouent dans le même sens car ils favorisent tous les deux la mise en solution des sols et des roches : plus ces paramètres sont élevés, plus l'altération est importante.

 L'augmentation de CO₂ dans l'atmosphère a été très importante (1050 ppmv, soit 3 fois la teneur actuelle) et s'est accompagnée d'un rapide réchauffement de la Terre (+ 4 °C). Grâce à l'efficacité du phénomène d'altération continentale, il a fallu seulement 1,5 millions d'années pour résorber l'excès de CO₂ émis dans l'atmosphère, avec pour conséquence une baisse de température de 4,55 °C, soit un refroidissement global de 0,55 °C.

Rapport isotopique marin du Sr après la mise en place des trapps du Deccan - Doc. CNRS

Cette modélisation a permis de détecter des variations des cycles géochimiques du carbone et du strontium au sein de l'océan. Le modèle prédit un arrêt, lié à une forte acidification de l'eau de mer par le CO₂, de la sédimentation des carbonates marins pendant une période de 20 000 ans après la mise en place des trapps. Cet arrêt prévu par le modèle est également observé dans les carbonates marins à la limite Crétacé/Tertiaire.
Le modèle indique que de grands épanchements volcaniques conduisent à des changements globaux du climat et de la chimie des océans. Bien que cette étude ne permette pas d'expliquer la disparition des dinosaures, elle permet d'affirmer que, quelle que soit la cause de cette extinction, la mise en place des trapps du Deccan a largement amplifié le phénomène.

Point chaud et tectonique :

Association de l'Inde et du panache mantellique de La Réunion - doc. Ch.Aubourg / mécanismes du climat.

La formation des trapps est associée à un point chaud, c'est-à-dire à une remontée ponctuelle de roches très chaudes du manteau terrestre. Ces roches remontent à l'état solide pendant sans doute plusieurs millions d'années. L'étude de la propagation des ondes sismiques montre que la remontée de ces roches forme une sorte de panache ressemblant à un champignon : la colonne de roches qui remonte s'écrase lorsqu'elle arrive sous une plaque tectonique. Les conditions de pression et de température sont alors suffisantes pour la fusion importante de ces roches. Le magma formé, moins dense que les roches du manteau, remonte vers la surface où il forme de grands épanchements basaltiques, les trapps.

Les trapps du Deccan sont associés au point chaud de La Réunion, un point chaud actuellement à l'aplomb de l'île de La Réunion. Ainsi, les trapps du Deccan se sont formés lorsque l'Inde était à 4500 km. de sa position actuelle. Les points chauds étant relativement fixes au cours du temps, cela montre le déplacement vers le Nord-Est de la plaque supportant l'Inde, depuis 65 millions d'années.

Remontée de l'Inde par déplacement de la plaque indienne au dessus du point chaud, situé actuellement au niveau de l'île de La Réunion

Des théories basées sur la présence de cratères d'impact contemporains des trapps proposent comme origine à ces épanchements l'impact de météorites. En effet, un hypothétique cratère nommé Shiva semble avoir été découvert au large de Bombay et serait daté lui aussi de -65 millions d'années. Mais contemporanéité ne signifie pas forcément relation de cause à effet. De plus, les analyses chimiques des roches basaltiques des trapps démontrent une origine profonde des roches qui ont fondu, ce qui est incompatible avec ce modèle.

            Les empilements basaltiques des trapps du Deccan - photos come4news.

Sources :

- CNRS info - Les trapps du Deccan, des trappes à CO_{2 -} lien.

- Regional uplift associeted with continental large igneous provinces : the role of mantle plumes and lithosphere - by A.Saunders & al.

- Les mécanismes du climat - Ch.Aubourg

- Le volcanisme actif du Piton de La Fournaise - BRGM