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Localisation de l'hydrothermalisme dans le monde

 

Auparavant, les géophysiciens pensaient que l'hydrothermalisme existait, mais n'en avaient pas de preuves, exceptées quelques courbes de flux de chaleur montrant qu'une partie de la chaleur était évacuée par convection hydrothermale au niveau des dorsales.

Le début théorique de ce phénomène est estimé à l'origine des océans (4 milliards d'années), peu après la formation de la Terre il y a environ 4,6 milliards d'années, avec les expulsions des gaz volcaniques sur un terrain alors riche en soufre.

Historique

Les premiers sites d'hydrothermalisme ont été découverts à partir de 1977, sur la dorsale Pacifique ; c'est le site des Galápagos, où on a pu observer une "oasis de vie" autour des sources d'eau chaude de basse température.

En 1978, un deuxième site est découvert sur la dorsale Pacifique à 21° Nord ; à cet endroit se sont formés des sulfures métalliques à une température de plusieurs centaines de degrés Celsius, témoins de l'hydrothermalisme.

En 1979, sur le même site, des "fumeurs noirs" sont découverts ; la température de sortie des fluides est d'environ 350°C.

Depuis, les recherches se poursuivent sur différents environnements géodynamiques.

L'hydrothermalisme nécessite une source de chaleur correspondant généralement à du volcanisme, donc des roches dont la nature permet la participation au phénomène. Il est localisé au niveau des dorsales, des bassins en arrière des fosses et des arcs insulaires.

Les deux cartes ci-dessous montrent les principales zones qui ont actuellement été explorées, celles-ci apparaissent entourées en rouge au bout de quelques secondes.

 

Ces deux cartes sont tirées du site de Pierre-André BOURQUE :

http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/science.terre.html

Dans ces zones les principaux sites hydrothermaux sont indiqués sur les documents ci-dessous :

 Carte des sites hydrothermaux du Pacifique

 legcart.gif (4765 octets)  

    Roches d'origine :

  1. basalte
  2. sédiments
  3. roches volcaniques feldspath.
  4. roches ultramafiques

    5. Lieux géodynamiques:
  5. axe de dorsale
  6. monts sous-marins
  7. bassin arrière-arc
  8. arc
  9. avant-arc

 

Détail de la carte des sites sur la dorsale Atlantique : les Açores présentent des sites géodynamiques très intéressants.

Les sites hydrothermaux actuellement connus se répartissent donc comme suit :

42 % au niveau des dorsales rapides

24 % au niveau des dorsales lentes

3% dans des bassins avant-arc insulaire dans les zones de subduction

25% dans les bassins arrière-arc des zones de subduction

2% sur les arcs insulaires

4% ailleurs sur le globe mais toujours plus ou moins associés à un volcanisme. 

Les repérages sur le terrain se font grâce à un sonar traîné par un bateau (SAR) ; la position du site est repérée par satellite (système GPS) ; les sites sont caractérisés par une variation d'aimantation de la croûte terrestre et par une augmentation de la température et de la composition de l'eau de mer (concentration en CH4, Mn).

Au niveau des dorsales, la répartition des monts hydrothermaux varient en fonction du type des dorsales, lentes ou rapides, représentées sur le document ci-dessous.

D'après Pierre André Bourque :

http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/science.terre.html

Les flèches rouges indiquent, à l'échelle, les taux d'expansion de le croûte terrestre

Les dorsales rapides (petite surface étudiée ; endroits très instables ; étude sur quelques années) : par exemple, sur la dorsale Pacifique , le graben central, d'une profondeur d'une cinquantaine de m,  situé au sommet d'une ride de 300 m d'altitude, est le site hydrothermal. Le taux d'ouverture rapide est d'environ de 17 cm par an.

Les dorsales lentes : elles ne sont étudiées que depuis 1985, car auparavant les sites étaient jugés comme potentiellement peu favorables à l'hydrothermalisme. Le taux d'ouverture est d'environ 2.5 cm par an sur la dorsale Atlantique.

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