Chaud devant!

Vue générale de la Ride de 90°E (modifié d’après Delescluse, 2007)

La ride de 90°E est une structure linéaire longue de 5000 km que l’on peut observer dans la bathymétrie et dont la direction est plus ou moins parallèle à celle du méridien de 90°E (d’où son nom!). Du sud au nord, on la suit de la Broken Ridge (à ~31°S) (située au sud-ouest de l’Australie) jusqu’à la Baie du Bengale, à l’est de l’Inde. Cette ride est surélevée de 2 à 3 km par rapport au plancher océanique adjacent et sa largeur varie entre 150 et 250 km. Morphologiquement, elle sépare le bassin central indien à l’ouest du bassin de Wharton à l’est. A proximité de notre site de forage (point JR sur la carte), la ride de 90°E est à environ 2000 m sous le niveau de la mer tandis que la plaine abyssale au niveau de laquelle nous forons est à 4 000 m de profondeur.

La ride sépare les dépôts du Bengal Fan* à l’ouest des dépôts du Nicobar Fan* à l’Est. Les matériaux volcaniques qui la constituent sont surmontés par 100 à 300 m de sédiments  accumulés depuis sa formation. Sur notre site de forage nous avons trouvé beaucoup de sédiments en provenance du Bengal Fan. En revanche, les sédiments qui se sont déposés sur la ride après sa formation sont d’origine strictement pélagique (c’est-à-dire formés dans la colonne d’eau plutôt que transportés par des courants gravitaires)  et associés avec de nombreux dépôts de cendre.

*Fan = éventail sédimentaire mais le terme anglais est employé de façon courante.

Quelle est l’histoire de cette ride?

Tout le monde s’accorde pour dire que cette ride est une trace volcanique liée à l’activité du point chaud des Kerguelen. Les points chauds sont des panaches mantelliques en provenance des grandes profondeurs de la Terre, probablement de la limite noyau/manteau (bien cette origine fasse l’objet de vives controverses).

Les points chauds génèrent des îles volcaniques: soit en position intraplaque comme c’est la cas des îles Hawaii par exemple, soit au niveau d’une frontière de plaque comme c’est le cas de l’Islande, île située sur la ride médio-atlantique.

La théorie du point chaud postule que le panache mantellique reste fixe par rapport aux mouvement des plaques tectoniques qui le surmontent.

Point chaud et volcanisme associé

Ainsi, une première île volcanique se forme à l’aplomb du point chaud. Comme la plaque se déplace, le premier volcan est abandonné et une nouvelle île se forme portant un nouveau volcan. L’âge des îles augmente donc graduellement au fur et à mesure que la plaque bouge et qu’elle s’éloigne du point chaud. Plus les îles vieillissent, plus elles ont tendance à sombrer. Non pas parce qu’elle ne supportent pas l’apparition de leurs premières rides (ok, elle était facile  celle-là!) mais parce qu’elle se refroidissent et qu’elles ne sont plus alimentées par le point chaud.

Ce modèle correspond bien aux observations effectuées sur la ride de 90°E par les précédentes expéditions du Joides. En effet, les forages ont montré que la ride est de plus en plus jeune du nord au sud : de 80 Ma au Nord (entre 60 et 80 Ma près de notre site de forage), elle a été datée à 40 Ma au Sud. Par ailleurs, la ride s’enfonce depuis sa formation. Lors des forages effectués sur la ride, on a retrouvé des coquilles d’animaux vivant dans des eaux peu profondes (< à 150m) à plus de 2000 m de profondeur !

On complique un peu l’histoire?

Revenons maintenant un peu en arrière et essayons de comprendre la naissance du bassin de Wharton (maintenant que le fait est établi que la ride de 90°E n’est pas une dorsale!).

La séparation entre l’Antarctique et l’Inde commence au début du Crétacé (vers 130 Ma). L’Inde commence alors sa dérive vers le Nord à une vitesse de 10 à 15 cm/an. Les anomalies magnétiques montrent que le bassin de Wharton est issu du fonctionnement d’une dorsale très fragmentée, globalement disposée Est/Ouest et dont l’activité s’étale de la période allant du Crétacé supérieur jusqu’au Paléocène (de 83 Ma à 45 Ma). Les nombreuses failles transformantes associées à cette dorsale très découpée avaient donc une orientation globalement Nord/Sud.

La formation du Bassin de Wharton et du bassin central indien (d’après Gaina et al., 2003)

On remarque encore dans la bathymétrie actuelle la position des failles transformantes fossiles associées à cette ouverture.

Direction des failles transformantes dans le bassin de Wharton (modifié d’après Google map)

On ne peut qu’être troublé par la similitude entre l’orientation de la faille de 90°E et celle des transformantes fossiles actives pendant l’ouverture du bassin de Wharton. Le point chaud des Kerguelen semble donc avoir interagi de manière très complexe avec les segments de dorsale les plus proches de celui-ci. Tout semble indiquer que du matériel en provenance du point chaud se soit écoulé le long d’une zone de fracture pré-existante formée lors de l’ouverture Est/Ouest. Ce type de faille transformante est qualifiée de « leaky transform » ce qui donnerait en traduction littérale une transformante « qui fuit ».

Lorsque la collision himalayenne débute, la dorsale du bassin de Wharton cesse de fonctionner et l’activité de la dorsale sud-est indienne s’intensifie. Elle scinde alors le plateau des Kerguelen en 2 parties, la Broken Ridge étant datée de la même époque que le plateau (~95 Ma). C’est la naissance de la ride sud-est indienne qu’elle qu’on la connaît actuellement!

Pour conclure, cette devise Shadok, que je trouve particulièrement bien adaptée à la géologie de l’océan Indien 🙂