Fonctionnement des point chauds

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  • Publié le : 21 novembre 2009
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Comme les séismes, les volcans ne se répartissent pas de façon aléatoire à la surface de la planète. Plusieurs se situent aux frontières de plaques (volcanisme de dorsale et de zone de subduction). Cependant, certains se trouvent au milieu des plaques lithosphériques. Il s'agit des points chauds. Le volcanisme de point chaud est un volcanisme intraplaque, qu'on retrouveprincipalement, mais pas exclusivement, sur les plaques océaniques.

Crédit : Université de Laval (Québec)

Les points chauds, des alignements insulaires
Le matériel fondu au niveau du point chaud est moins dense que le matériel ambiant. De ce fait, il remonte vers la surface et vient percer la lithosphère pour former un volcan. Ces volcans sont très abondants à l'intérieur des plaqueslithosphériques, surtout sur les plaques océaniques. Les fonds océaniques du Pacifique en constituent un bon exemple où on a une multitude de ces volcans, dont la plupart sont sous-marins (appelés guyots). Cependant, certains percent la surface des océans pour former des archipels comme les îles Marshall ou les îles Hawaii. Les points chauds sont stationnaires et peuvent fonctionner pendant plusieurs millionsd'années, jusqu'à 100 Ma même.

Schémas illustrant la formation et l'évolution d'un point chaud. (Crédit : Université de Laval (Québec))

Si une plaque lithosphérique se déplace au-dessus d'un point chaud qui fonctionne sporadiquement, il se construit un chaînon de volcans. Les volcans les plus vieux se situent à l'extrémité du chaînon qui est la plus éloignée du point chaud, alors que les plusjeunes se situent à proximité du point chaud. On retrouve plusieurs de ces chaînons sur les plaques océaniques, comme par exemple, le chaînon qui va des îles Hawaii jusqu'aux fosses Aléoutiennes-Kouriles (chaînon Hawaii-Empereur) dans le Pacifique-Nord.

Le chaînon Hawaii-Empereur
Ce chapelet de volcans était un bon exemple de la marque laissée sur le plancher océanique par le déplacement d'uneplaque au-dessus d'un point chaud. Il a été établi que les volcans d'Hawaii, à l'extrémité sud du chaînon, sont tout à fait récents (ils ont moins de 1 Ma). L'âge des volcans le long du chaînon est de plus en plus vieux à mesure qu'on s'éloigne d'Hawaii. Le plancher océanique au niveau de la fosse de subduction des Aléoutiennes date de 80 Ma. C'est dire qu'il a fallu 80 Ma pour former le chaînonen entier. Seulement, une équipe de l'Université de Rochester a remis en cause en novembre 2003 le mécanisme des points chauds jugés fixes, par l'étude de l'orientation de laves magnétisées, les magnétites, prelevées tout au long de cette chaîne volcanique : les points chauds se seraient déplacés et non pas uniquement les plaques tectoniques. Ainsi, entre -80 et -45 Ma, le déplacement du pointchaud aurait donné naissance au chaînon Empereur, puis depuis 45 Ma, au chaînon d'Hawaii.

Définition et origine des points chauds
Un point chaud naît donc de la présence inhabituelle de matériel mantellique profond et chaud à la base de la lithosphère. Une telle anomalie thermique est générée par l'ascension vers la surface de remontées mantelliques sous la forme d'un panache, leur densité étantinférieure à celle des terrains traversés alors appauvris en éléments traces. Mais la structure et l'origine des panaches mantelliques sont encore peu connues. Il semble acquis que la plupart se forment vers 700 km de profondeur, limite entre l'asthénosphère et le manteau inférieur, mais il n'est pas exclu qu'ils prennent naissance plus en profondeur, notamment vers 2900 km, à la limite...
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