ATLANTIQUE OCÉAN

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Géophysique et géologie

Dorsale médio-atlantique

La dorsale médio-atlantique est un relief vigoureux, dont la largeur totale peut atteindre 2 000 km, et dont le commandement est ordinairement de 1 500 m. Deux chaînes parallèles, qui culminent vers 2 500 m de profondeur, encadrent fréquemment un fossé axial, le rift, dont le fond, large d'une à trois dizaines de kilomètres, est généralement entre 3 000 et 4 000 m de profondeur. De part et d'autre, des zones montagneuses formées de chaînons parallèles les uns aux autres s'abaissent progressivement, jusqu'à disparaître, à 800 ou 1 000 km de l'axe, sous le remblaiement des collines abyssales, puis sous celui des plaines abyssales.

L'ensemble de la dorsale est fait d'une roche dans laquelle la vitesse de propagation du son est de l'ordre de 4,5 à 5 km/s, et dont la nature est voisine de celle du basalte (tholéite) ; sous la partie centrale, les roches profondes sont caractérisées par une vitesse de propagation du son (environ 7,5 km/s) et une densité (environ 3,15) un peu plus faibles que celles du manteau de Sima. On considère que c'est le résultat d'une différenciation du manteau par ascendance, et le terme de manteau anormal est généralement employé pour cette masse, qui n'existe que sur environ 300 km de large de chaque côté de l'axe ; au-delà, sous la couche superficielle pseudo-basaltique, ici épaisse de 2 ou 3 km seulement, on trouve la croûte océanique habituelle sous les bassins océaniques profonds : elle est épaisse de 4 ou 5 km, et la vitesse de propagation du son y est de 6,8 km/s environ, avec une densité voisine de 2,9.

Cette dorsale est interprétée comme le résultat d'un élargissement progressif de l'océan lié à la dérive des continents (tectonique des plaques) : des roches profondes, issues du manteau, montent le long de la fracture qui sépare les fonds océaniques solidaires de l'Eurafrique de ceux qui sont solidaires de l'Amérique. Les montées, et les refroidissements de roche qui leur sont associés, continuent actuellement, comme le montrent les anomalies magnétiques de la région axiale, qui sont liées aux renversements du champ magnétique terrestre au cours du Tertiaire et du Quaternaire. La vitesse de ce déploiement du fond de l'océan est variable selon les latitudes, mais généralement comprise entre 1 et 5 cm par an.

La dorsale est, sur toute sa longueur, le siège de séismes fréquents, et elle porte des reliefs volcaniques ; ceux-ci s'éloignent de l'axe en même temps que les chaînes montagneuses qui les portent, et parfois, lorsque l'un de ces reliefs a été partagé en deux de part et d'autre du rift, on observe une symétrie de part et d'autre de l'axe : par exemple, à la montagne sous-marine de l'Altaïr (450 nord-340 est), à 450 km à l'ouest du fossé axial, correspond l'Anti-Altaïr, à 450 km à l'est de ce fossé.

Sur environ 200 ou 300 km de part et d'autre de l'axe, les sédiments pélagiques ne forment qu'un voile discontinu. Plus loin, on en trouve en épaisseur appréciable dans les dépressions ; au-delà de 800 ou 1 000 km, ils recouvrent tout. L'épaisseur de ces dépôts est manifestement liée à l'âge de la croûte, et il faut à peu près 40 millions d'années pour que les sédiments atteignent les 800 mètres d'épaisseur nécessaires pour masquer la plupart des irrégularités de la croûte.

Zones de fracture

La dorsale est formée de segments, approximativement rectilignes, qui ne sont pas dans le prolongement les uns des autres. Des zones de fracture les séparent, le long desquelles sont mises en contact des aires qui, n'étant pas à la même distance de l'axe dans chacun des deux compartiments, ont de ce fait des altitudes différentes. La cartographie de détail des zones de fracture montre cependant que les deux compartiments ne sont que rarement en contact direct : le plus souvent, une zone broyée, dont la largeur peut être de l'ordre de la dizaine de kilomètres, a permis la création d'une dépression transversale à l'axe de la dorsale. Il y a donc, au moins dans la partie montagneuse de la dorsale, une nette expression topographique de la zone de fracture. Cette expression s'estompe sous les collines abyssales et disparaît sous les plaines abyssales, mais le plan de celles-ci, surtout du côté vers la dorsale, comporte souvent des diverticules orientés comme les zones de fracture et vers elles. Les profils obtenus en réflexion sismique montrent en effet la continuité de ces zones de fracture jusqu'aux marges continentales.

Rift médio-atlantique dans la zone F.A.M.O.U.S : carte bathymétrique

Dessin : Rift médio-atlantique dans la zone F.A.M.O.U.S : carte bathymétrique

Carte bathymétrique du frig médio-atlantique dans la zone F.AM.O.U.S; les isobathes sont espacées de 100 brasses (183 m). Proche des Açores, le rift est ici peu profond (maximum : 2 500 m); on reconnaît les zones d'expansion océaniques (RV1, RV2, RV3 : rift valleys 1,2,3) décalées par les... 

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On a cru longtemps que, dans l'Atlantique, chaque zone de fracture dessinait un arc de cercle régulier et formait la trace de l'ouverture de l'océan, le centre du cercle étant le pôle de rotation des plaques en cours d'écartement. On pense maintenant que, si ce sont bien les traces de l'ouverture, celle-ci s'est faite successivement autour de plusieurs pôles, et les zones de fracture reflètent en effet, lorsque leur plan est bien connu (ce qui est le cas de bien peu d'entre elles), ces variations de pôle, puisqu'elles sont formées de plusieurs arcs de cercle. Elles sont du reste moins continues qu'on ne le croyait, car il est arrivé que la limite entre deux segments de dorsale saute brusquement à certaines époques, et de ce fait certaines zones de fracture n'ont pas de prolongement dans les zones abyssales, où existent par contre des traces de zones de fracture sans équivalent plus près de l'axe.

Sauts de dorsale

À ces sauts de zones de fracture correspondent parfois des sauts de dorsale. Au nord de la zone de fracture de Gibbs, vers 55 0 de latitude nord, on retrouve ainsi plusieurs dorsales subparallèles, l'une active, les autres l'ayant été successivement pendant plusieurs millions ou dizaines de millions d'années au Tertiaire. C'est pourquoi la dorsale actuelle, qui passe par l'Islande, est décalée vers l'ouest par rapport à l'axe de l'océan.

Des sauts analogues se sont produits en Atlantique sud, mais plus anciennement et à moindre distance, de sorte qu'ils n'ont pas introduit de bouleversement notable dans le plan de l'océan.

Histoire de l'ouverture

Le tracé des zones de fracture (encore appelées failles de raccord, ou transform faults en anglais) est donc l'un des éléments qui permettent de reconstituer le mécanisme de l'ouverture de l'océan. D'autres données sur le mécanisme, et les bases de la chronologie, sont fournies par la stratigraphie des sédiments océaniques, telle qu'elle résulte des levés en réflexion sismique et du calage des réflecteurs par les forages profonds du navire Glomar-Challenger (I.P.O.D., ou projet international de forages océaniques). Enfin, l'identification, et le calage en chronologie absolue, des anomalies magnétiques qui ont affecté la croûte lors de son refroidissement facilitent l'établissement des cartes d'états successifs de l'océan aux diverses dates.

À la lumière de ces données, on peut proposer pour l'éclatement de [...]

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Rift médio-atlantique dans la zone F.A.M.O.U.S : carte bathymétrique

Rift médio-atlantique dans la zone F.A.M.O.U.S : carte bathymétrique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Salinité de surface

Salinité de surface
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Courant et contre-courant équatoriaux

Courant et contre-courant équatoriaux
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Courants de surface en Atlantique

Courants de surface en Atlantique
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Pour citer l’article

Jean-Pierre PINOT, « ATLANTIQUE OCÉAN », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 30 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/ocean-atlantique/