Dorsale (géologie)
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En géologie, une dorsale, ou ride médio-océanique, est une frontière de divergence entre deux plaques tectoniques qui s'écartent l'une de l'autre avec création de lithosphère océanique.
Le terme « dorsale » provient de la topographie de cette limite : la remontée de magma et surtout la température plus importante provoquent la formation d'un relief par isostasie. En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit, devient plus dense et sa surface, la croûte océanique, plus profonde.
[modifier] Caractéristiques morphologiques
Les dorsales océaniques peuvent être suivies sur plus de 60 000 km, son segment le plus long étant la dorsale Atlantique, qui sépare les plaques afro-européenne et américaines sur environ 7 000 km.
Cependant la comparaison entre une dorsale et une chaîne de montagnes montre ses limites si on regarde la topographie des dorsales de plus près : la dénivellation est à comparer avec la largeur, de 500 à 800 km (océan Atlantique) ou de 1 000 à 1 500 km (océan Pacifique). La pente est donc beaucoup plus faible que dans le cas des massifs montagneux émergés. Il faut également remarquer qu'une dorsale n'est pas une ligne continue : elle est formée d'une suite de nombreux segments reliés par des failles transformantes.
La ligne axiale de cette « montagne sous la mer » peut être creusée d'une vallée étroite de quelques kilomètres appelée rift, ou fossé d'effondrement. Le rift est le lieu d'une intense activité géologique considéré comme une oasis de vie dans les grands fonds océaniques plutôt très pauvres en activité biologique faute de ressources énergétiques et chimiques.
[modifier] Caractéristiques pétrographiques
L'axe des dorsales est dépourvu de sédimentation. Plus on s'éloigne du rift, plus la couche de sédiments est épaisse. Cela est dû au phénomène d'extension et de création de la lithosphère océanique.
On trouve sur l'axe central des basaltes parfaitement non-altérés, c'est-à-dire très jeunes géologiquement parlant. Ils montrent une forme particulière en pillow-lava (« coussins de lave ») qui est due à l'effet de trempe instantanée de la lave qui sort d'une remontée volcanique (par exemple à Hawaii ou en Turquie). En dessous de ces basaltes en coussins se trouvent des filons de basalte, puis du gabbro. Cette disposition témoigne de la mise en place de ces roches (qui forment la croûte océanique) après une remontée du magma au niveau de la dorsale.
[modifier] Flux de chaleur, hydrothermalisme, vie thermophile
L'asthénosphère, qui forme un bombement au niveau de la dorsale, évacue ainsi la chaleur du manteau par mouvements de convection et remontée de magma.
Une énergie thermique considérable et rapidement renouvelée est donc présente, elle est liée à la circulation de l'eau en profondeur à proximité de la chambre volcanique. Cependant, malgré des températures de 100 à 350°C, cette eau ne bout pas en raison de la haute pression en mer profonde. La chaleur de l'eau dans des geysers en Islande (placée sur la dorsale Atlantique) est un exemple de cet effet visible en surface.
La circulation de l'eau se fait à travers les fissures et les failles. L'eau chaude se refroidit en remontant du rift, l'eau froide s'infiltre dans les basaltes et se charge en ions tout en se réchauffant. Lors de sa remontée, elle laisse des traces de sulfures (si elle remonte de façon rapide) ou d'oxydes de fer et de manganèse (si elle remonte de façon lente). Les zones où l'eau chaude ressort constituent des sortes de sources hydrothermales appelées les « fumeurs noirs » parce qu'elles « soufflent » à haute pression une eau très chaude, chargée de particules et de sulfures dissous qui leur donnent un panache sombre ou noir. Ces fumeurs noirs ont été découverts par hasard en 1977 par le géologue John Corliss.
Les environs immédiats de ces sources abritent une faune et une flore adaptées à ces niches écologiques très particulières : absence de lumière du jour, relativement faible durée de vie de la source géothermique, fort gradient de température, très forte concentration chimique en produits soufrés, etc. Cet écosystème est donc indépendant de la photosynthèse, mais dépend d'un autre système appelé chimiosynthèse. Le flux de lave apporte des minéraux variés et susceptibles de réactions chimiques, en particulier avec des bactéries autotrophes spécifiques à cet environnement (métabolisme à partir du soufre notamment).
