POINTS CHAUDS, géophysique

Mobilité des points chauds

Morgan avait postulé que les points chauds restent plutôt immobiles par rapport au mouvement des plaques lithosphériques. Pour tester cette importante hypothèse il faut :

1. connaître l'âge et la position de chaque volcan appartenant à la chaîne volcanique ;

2. avoir un modèle de mouvement des plaques dans les derniers 100 Ma ;

3. calculer la position théorique de chaque volcan dans le cas où seule la plaque bouge ;

4. comparer la valeur théorique à celle qui est observée.

En cas de bon accord, on peut conclure que le point chaud est fixe. Les résultats indiquent que les mouvements des points chauds dans l'océan Atlantique et l'océan Indien ne dépassent pas 1 ou 2 centimètres par an. En revanche, les choses se compliquent pour la chaîne d'Hawaii, qui a une évolution et une orientation vers le sud-est faisant un angle de 70 degrés avec l'équateur pour la partie âgée de moins de 47 Ma (de l'île de Hawaii au mont sous-marin Diakakuji), alors que cet angle n'est que de 10 degrés pour la partie plus ancienne (jusqu'au mont sous-marin Detroit). Comment expliquer un tel coude de 60 degrés ? Si le point chaud d'Hawaii est fixe, le coude serait dû à un changement de la direction du mouvement de la plaque Pacifique. Cependant, les géologues n'ont trouvé aucun modèle d'une réorganisation des plaques d'une telle ampleur (I. O. Norton, 1995). L'Américain John Tarduno a testé l'hypothèse de la fixité d'Hawaii en utilisant la paléo-latitude de chaque volcan lors de sa formation. Si les paléo-latitudes coïncident avec la latitude actuelle de l'île d'Hawaii (19⁰ N.), cela veut dire que le point chaud n'a pas bougé dans le temps. En 2001, une campagne en mer a été effectuée pour échantillonner les roches des monts sous-marins de Detroit (75 Ma), de Nintoku (56 Ma) et de Koko (49 Ma). Les résultats, publiés par Tarduno et ses collaborateurs dans la revue Science en 2003 et en 2009, montrent que le point chaud est resté fixe dans les derniers 42 Ma, mais pas avant. Pour les volcans formés il y a 75 Ma, la paléo-latitude était de 33⁰ N., donc bien supérieure à 19⁰ N., indiquant que le point chaud s'est déplacé vers le sud à une vitesse de 4 centimètres par an entre 75 et 42 Ma.

Les implications de cette découverte sont importantes, car la fixité des points chauds est le point de départ des reconstitutions des mouvements des plaques lithosphériques et de l'estimation de la migration polaire. On pense que l'axe de rotation terrestre a basculé de 20 degrés au cours des 130 derniers millions d'années, mais cela n'est plus vrai si les points chauds bougent !