Structure de la croûte océanique supérieure : étude multi-scalaire du site de forage ODP 504, ride de Costa Rica

par Mariem Ayadi

Thèse de doctorat en Géologie. Géophysique

Sous la direction de Christine Laverne.

Soutenue en 1997

à Aix-Marseille 3 .


  • Résumé

    La structure de la croute superieure est etudiee a differentes echelles, a partir de mesures physiques in situ issues principalement du puits dsdp/odp 504b (pacifique equatorial oriental). Ce puits a joue un role preponderant puisqu'il reste a ce jour le plus profond (2111 m) realise dans la croute oceanique. Les mesures obtenues dans le puits 504b ont notamment permis une description continue des proprietes physiques des formations traversees. Les images electriques haute-resolution (fms) de l'ensemble effusif du puits 504b sont tout d'abord interpretees en terme de lithostratigraphie fine. Un nouveau log lithostratigraphique continu est ainsi etabli permettant par exemple d'estimer l'epaisseur moyenne des coulees basaltiques constituant la section volcanique (0,50,1 m). Dans ce contexte, le volume de laves mis en place pendant un cycle volcanique est estime a 0,60 ( 0,30) km#3/m de dorsale, ceci en prenant en compte les parametres d'accretion a l'axe de la dorsale. Les images fms obtenues dans l'ensemble du puits 504b sont ensuite interpretees en terme de fracturation. 34 500 fractures dans le puits 504b et 8 500 fractures dans le puits voisin odp 896a (situe a 1 km au sud du puits 504b) ont ete cartographiees a partir des images fms. L'analyse de la fracturation dans le puits 504b a permis d'indetifier de nombreux plans de failles (32) et trois zones intensement fracturees (400-575 msfo, 800-1100 msfo, 1700-2111 msfo). L'analyse de la fracturation dans le puits 896a permet d'identifier 10 plans de failles. Cette fracturation est tres similaire a celle decrite dans l'intervalle allant de 400 a 575 msfo dans 504b. L'ensemble des plans et fractures identifiees dans les deux puits ont un plongement moyen de 180n. Bien que l'analyse des carottes soit essentielle pour l'etude des processus tectoniques et hydrothermaux, la densite de fracturation a partir des carottes est sous-estimee dans le cas de la croute oceanique. L'integration des donnees issues des images fms, des profils geophysiques et de la description des carottes ont permis d'etudier d'une facon detaillee la dynamique de ces zones de failles. Cette dynamique est liee a l'evolution dans le temps et dans l'espace de la circulation des fluides et du champ de contraintes. Nous deduisons que le site 504 a d'abord subi un regime de contraintes extensif pres de l'axe associe a une circulation de fluides a hautes temperatures (200 a 400c) et resultant une alteration des basaltes au sein des fractures subverticales. Cette phase initiale a engendre la zone de faille principale (de 800 a 1100 msfo) rencontree dans le puits 504b. Cette deformation semble toujours active legerement hors-axe, avec l'apparition de parageneses d'alteration (ex. Zeolites) a basses temperatures (inferieures a 250c). Cette phase de deformation est a l'origine de la zone de failles rencontree entre 400 et 575 msfo dans le puits 504b. Le regime de contraintes compressif actuel dans la partie superieure du socle est considere comme etant a l'origine de la fracturation subhorizontale presente dans les intervalles de deformations metriques identifies dans les zones de failles principales et inferieures du puits 504b. Si les zones de decoupage subhorizontal apparaissent comme des zones d'ecrasement dans les ophiolites, alors le champ de contrainte compressif pourrait etre a l'origine des rotations des blocs selon un axe parallele a l'axe de la dorsale decrites par la sismique. Dans ce contexte, les zones de failles principales et inferieures rencontrees dans le puits 504b semblent donc similaires aux zones d'ecrasement decrites dans les ophiolites. La structure de la croute foree aux sites 504 et 896 permet de mettre en evidence la rythmicite des processus d'accretion actifs a l'axe de la dorsale. Cette structure est caracterisee par une grande heterogeneite des proprietes mecaniques, ce qui implique un comportement en terme de deformation qui ne peut etre decrit a l'aide des modeles classiques.

  • Titre traduit

    The upper oceanic crust structure : multi-scalar study at odp site 504, costa rica rift


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Informations

  • Détails : 388 p
  • Annexes : 239 REF.

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T 2455/A-B
  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
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  • Bibliothèque : Université de Montpellier. Bibliothèque Géosciences.
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  • Cote : THE AYA
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