Chloé Leroy
Il y a dix ans, Samer Naif a fait une découverte inattendue dans le manteau terrestre : une poche étroite, censée être remplie de magma, cachée à quelque 60 kilomètres sous le fond marin de la plaque Cocos.
La fonte du manteau est flottante et flotte généralement vers la surface area – pensez aux volcans sous-marins qui éclatent pour former des chaînes d’îles. Mais l’imagerie de Naif a montré à la location une tranche claire de roche semi-fondue : des fontes partielles de faible degré, toujours prises en sandwich à la foundation de la plaque à environ 37 milles sous le fond de l’océan.
Ensuite, l’observation a permis d’expliquer comment les plaques tectoniques peuvent progressivement glisser, lubrifiées par la fusion partielle. L’étude “a également soulevé plusieurs thoughts sur la raison pour laquelle le magma est stocké dans un canal mince – et d’où provient le magma”, explique Naif, professeur adjoint à la University of Earth and Atmospheric Sciences du Ga Institute of Technological know-how.
Des collègues chercheurs ont ensuite partagé des interprétations concurrentes sur la lead to du canal, y compris des études qui ont plaidé contre la nécessité du magma pour expliquer l’observation.
Alors Naif est allé directement à la supply.
“J’ai essentiellement fait une chasse pluriannuelle, semblable à une histoire de détective de Sherlock Holmes, à la recherche d’indices de magmas du manteau que nous avons observés pour la première fois dans l’étude Mother nature de 2013”, dit-il. “Cela impliquait de rassembler des preuves provenant de plusieurs sources indépendantes, y compris des données géophysiques, géochimiques et géologiques (échantillonnage direct du fond marin).”
“Le magmatisme intraplaque épisodique alimenté par un canal de fonte à longue durée de vie d’origine distale du panache”, rédigé par Naif et des chercheurs de l’US Geological Study à Woods Gap Coastal and Maritime. Science Center, Northern Arizona University, Lamont-Doherty Earth Observatory de Columbia University, le département de géologie et de géophysique de Woods Gap Oceanographic Establishment et GNS Science de Decreased Hutt, Nouvelle-Zélande.
Remise à zéro
Une plaque océanique relativement jeune – âgée d’environ 23 hundreds of thousands d’années – la plaque Cocos longe la côte ouest de l’Amérique centrale, virant vers l’ouest jusqu’à la plaque Pacifique, puis vers le nord pour rencontrer la plaque nord-américaine au significant de la côte pacifique du Mexique.
Le glissement entre ces deux plaques a provoqué le tremblement de terre dévastateur de Mexico en 1985 et le tremblement de terre du Chiapas en 2017, tandis qu’une subduction similaire entre les plaques Cocos et Caraïbes a entraîné le tsunami et le tremblement de terre au Nicaragua en 1992 et les tremblements de terre au Salvador en 2001.
Les scientifiques étudient les bords de ces plaques océaniques pour comprendre l’histoire et la formation des chaînes volcaniques – et pour aider les chercheurs et les agences à mieux se préparer aux futurs tremblements de terre et à l’activité volcanique.
C’est dans cette zone active que Naif et ses collègues chercheurs ont récemment entrepris de documenter une série d’intrusions magmatiques juste sous le fond marin, dans la même zone où l’équipe a détecté pour la première fois le canal de magma en 2013.
Sonder les profondeurs
Pour la nouvelle étude, l’équipe a combiné les résultats de forage géophysiques, géochimiques et des fonds marins avec des données de réflexion sismique, une strategy utilisée pour imager les couches de sédiments et de roches sous la surface area. “Cela nous aide à voir la géologie là où nous ne pouvons pas la voir de nos propres yeux”, explique Naif.
Premièrement, les chercheurs ont observé une abondance de magmatisme intraplaque généralisé. “Le volcanisme là où on ne l’attend pas”, dit Naif, “essentiellement loin des limites des plaques : zones de subduction et dorsales médio-océaniques”.
“En dessous se trouve le manteau de convection”, ajoute Naif. “Les plaques tectoniques se déplacent à la surface de la Terre motor vehicle elles glissent sur l’asthénosphère en dessous d’elles.”
Les chercheurs ont également découvert que ce canal sous la lithosphère est étendu au niveau régional – furthermore de 100 000 kilomètres carrés – et est une « caractéristique de longue durée qui provient du panache des Galápagos », un panache du manteau qui a formé les îles volcaniques des Galápagos, fournissant de la fonte pour une série d’événements volcaniques au cours des 20 derniers hundreds of thousands d’années et qui persiste aujourd’hui.
Il est essential de noter que la nouvelle étude suggère également que ces canaux de fusion alimentés par le panache peuvent être des sources étendues et durables pour le magmatisme intraplaque lui-même – ainsi que pour le métasomatisme du manteau, qui se produit lorsque le manteau terrestre réagit avec des fluides pour former une suite de minéraux à partir de les roches d’origine.
Relier les details (factors chauds)
“Cela confirme que le magma était là dans le passé – et une partie a fui à travers le manteau et a éclaté près du fond marin”, dit Naif, “sous la forme d’intrusions de seuils et de monts sous-marins : essentiellement des volcans situés sur le fond marin.”
Le travail fournit également des preuves convaincantes à l’appui que le magma pourrait encore être stocké dans le canal. “As well as surprenant est que le magma en éruption a une empreinte chimique qui relie sa supply au panache du manteau des Galápagos.”
“Nous avons appris que le canal de magma existe depuis au moins 20 millions d’années et qu’à l’occasion, une partie de ce magma fuit vers le fond marin où il éclate de manière volcanique”, ajoute Naif.
La resource de magma identifiée par l’équipe, le panache des Galápagos, “est à as well as de 1 000 kilomètres de l’endroit où nous avons détecté ce volcanisme. On ne sait pas comment le magma peut rester dans le manteau pendant si longtemps, pour s’échapper épisodiquement. “
Chasseurs de plumes recherchés
Les preuves que l’équipe a compilées sont “vraiment assez subtiles et nécessitent une étude détaillée et minutieuse d’une série d’observations du fond marin pour relier les factors”, a déclaré Naif. “Fondamentalement, les signes d’un tel volcanisme, bien qu’ils soient assez clairs ici, nécessitent également des données à haute résolution et plusieurs kinds de données différents pour pouvoir détecter des caractéristiques aussi subtiles du fond marin.”
Ainsi, “si nous pouvons voir des indices aussi subtils du volcanisme ici”, explique Naif, “cela signifie qu’une analyse similaire et minutieuse des données à haute résolution dans d’autres functions du fond marin peut conduire à des découvertes similaires de volcanisme ailleurs, causées par d’autres panaches du manteau..”
“Il y a de nombreux panaches du manteau disséminés sur la planète. Il y a aussi de nombreux monts sous-marins – au moins 100 000 d’entre eux ! – couvrant le fond marin, et on peut deviner combien d’entre eux se sont formés au milieu des plaques tectoniques à trigger du magma. provenant de panaches lointains du manteau qui ont fui à la surface area.”
Naif a hâte de poursuivre cette recherche, du fond marin à l’asthénosphère.
